Ni—Ti合金马氏体相变的位错模型

根据实验结果,建立了一个Ｎｉ－Ｔｉ合金马氏体相变的位错模型,认为该相变是以母相阵点到马氏体阵点的矢量ｂ１或ｂ２为Ｂｕｒｇｅｒｓ矢量的相变位错在母相（１１０）ｐ面上交替地运动,形成一对对（００１）Ｍ孪晶,马氏体以形成孪晶对的形式生长,这样的马氏体具有最小的弹性应变能。利用此模型提出了马氏体的热弹性行为和形状记忆效应的物理机制。     

高碳钢孪晶马氏体显微裂纹成因及其影响因素探讨

作者用金相方法对高碳钢孪晶马氏体中显微裂纹形态、密度及其主要影响因素进行了研究。结果表明,碳含量、奥氏体化温度对裂纹最敏感,而且碰撞致裂与相变应力致裂的两种观点并非完全排斥。     

形状记忆合金的宏观力学本构模型

结合作者提出的形状记忆因子的概念,阐述了形状记忆合金（SMA）超弹性和形状记忆效应的微观机理,将SMA的超弹性和形状记忆效应统一归结为形状记忆效应.重新定义了形状记忆因子,并明确了其物理意义.利用SMA在相变过程中马氏体体积分数和相变自由能间的微分关系,建立了描述SMA相变行为的形状记忆演化方程.该形状记忆演化方程能同时考虑相变峰值温度、相变开始和结束温度对SMA相变行为的影响,并能描述SMA从孪晶马氏体向非孪晶马氏体的转变过程,克服了现存SMA相变方程或形状记忆方程的局限性,能更全面准确地描述SMA的相变行为.从宏观力学角度,建立了能全面描述SMA实现形状记忆效应的热力学本构方程,在假设SMA为各向同性材料的基础上,将该本构方程从一维推广到三维.该本构方程中的所有材料参数都可以通过宏观实验测定,比现存三维本构方程更便于工程实际应用.     

Ni47Ti44Nb9合金热诱发马氏体相变研究

采用电阻法，Ｘ射线衍射及ＴＥＭ技术研究了Ｎｉ４７Ｔｉ４４Ｎｂ９形状记忆合金的相组成及热诱发马氏体相变．结果表明，Ｎｉ４７Ｔｉ４４Ｎｂ９合金室温下由ＴｉＮｉ基体相和β－Ｎｂ相组成；当试样温度降低到Ｍｓ点以下时，具有Ｂ１９＇单斜结构的热诱发马氏体呈群团式生长，形成由二至三个取向的孪晶微区组成的群团状马氏体．     

奥氏体弹性能释放波促发马氏体相变形核机理

使用Gleeble－1500型热模拟机，采用钢的奥氏体预应变淬火方法控制钢中马氏体相变前的弹性应变能储备，研究了弹性应变能对马氏体相变形核的影响。实验结果表明，储存于奥氏体中的弹性应变能，对初始马氏体的形成有阻碍作用，但是初始马氏体的形成可诱发弹性能的释放，对后继马氏体的形成有促进作用，不仅使形核率增加，而且促进均匀形核。分析认为这是由于弹性能释放引起性波在晶体中传播所致，并进而提出了弹性波促发马氏体相变形核的物理模式。     

淬火工艺对铬结构钢显微组织和力学性能的影响

研究了淬火工艺对低和中碳铬钢的显微组织、冲击韧性和断裂机制的影响．结果表明，提高淬火温度，使中碳钢所获得的、带方向性的纤维状马氏体和呈等边三角形出现的马氏体都是孪晶型的片状马氏体．低碳淬火钢中有相当数量的板条马氏体中也都带有孪晶．并证实，具有细小奥氏体晶粒的细片马氏体或隐针马氏体的冲击韧性值高于粗大的低碳板条马氏体．因此，无论是低碳，还是中碳和高碳钢，当奥氏体晶粒长大倾向稍大时，采取提高加热温度进行淬火的工艺是不可取的     

马氏体相变晶体学研究的最近进展

利用原子力显微镜(AFM)定量观测马氏体相变浮凸、对马氏体相变点阵变形特征进行研究所获得的新认识.在此基础上运用"位移矢量"理论对马氏体相变晶体学和形态学进行全面分析和研究,提出了马氏体相变的"不变平面应变\\"判据不具备普遍性以及{5 5 7}板条马氏体和{22 5}片状马氏体的惯习面均发生了较大转动的新观点.据此建立了{5 5 7}马氏体的形成模型,和实验结果吻合较好.最后根据马氏体变体间的自协作原理对孪晶马氏体和形状记忆合金中的多变体马氏体进行了全面的晶体学计算,其结果和实验值吻合,这样处理使表象理论的计算过程大为简化.     

Fe-Mn-Si形状记忆合金fcc(γ)→hcp(ε)马氏体相变温度的热力学预报

借助于Fe-Mn-Si合金层错几率Psf的X射线测量,计算了Psf与合金成分的关系,得到Fe-Mn-Si三元系的1/Psf表达式.结合层错形核的热力学模型,经回归得Fe-Mn-Si合金fcc(γ)→hcp(ε)马氏体相变的临界相变驱动力和Psf的关系式,进而得到临界相变驱动力与合金成分的关系.借助Psf建立了成分与相变驱动力之间的关系,结合有关热力学分析计算得到的Fe-Mn-Si合金γ和ε两相Gibbs自由能曲线,预报了Fe-Mn-Si三元系合金的fcc(γ)→hcp(ε)马氏体相变的温度.     

用正电子湮没技术研究Fe-Ni殷钢中的马氏体相变

Fe-Ni合金系中,如果Ni含量为29～33wt％时,可产生针状或块状的马氏体,产生孪晶组织的马氏体相变,对合金的因瓦特性,往往导致不良后果,本实验在M_3点以下的-10～-60℃正电子展宽谱中的线性参数S值急剧增加,低于-60℃以后则趋向稳定,在A→M正相变过程中,正电子湮没寿命和S值都随退火加回火的温度升高而下降。     

预应变对应力诱发ε马氏体正逆相变的影响

利用电阻测量方法，研究了Fe-25.39Mn-4.86Si-5.43Cr-0.049N（质量分数，％）合金预应变对应力诱发马氏体相变量及其逆相变温度的影响。结果表明，应力诱发马氏体的逆相变温度比其热马氏体的逆相变温度高，并随形变量的增加而增加；热循环处理可有效降低应力诱发马氏体的逆相变温度。选择合适的形变量，将可获得最佳的形状回复率。     

Au-Cu-Al合金中的马氏体转变

采用3种热处理工艺研究了Au-Cu-Al合金母相的有序化程度,分析了其A2→B2→L21的有序化转变对马氏体转变的影响,即其相变点、马氏体和母相的结构,以及400℃时效炉冷处理后没有生成马氏体的原因.结果表明,采用100℃时效1.5 h后淬火到冰水中(热处理工艺II)的热处理工艺,可以得到表面浮突的马氏体;采用从650℃直接淬火到液氮中(热处理工艺I)的热处理工艺,也会发生马氏体转变,且其均为bct结构,时效处理可使母相得到充分有序化,从而提高其马氏体转变点温度,并使马氏体转变更加充分;此外,采用400℃时效、炉冷处理并淬火(热处理工艺III)的热处理工艺,可以获得更高的母相有序度,且不会导致马氏体相变,其所产生的bct结构的新相可能是通过形核长大转变而来.     

材料的相变研究及其应用

Fe-C和Fe-X-C合金马氏体相变热力学的研究成果使结构钢的Ms温度能以热力学预测。建立了铜基合金及Fe-Mn-Si基合金马氏体相变热力学,为铜基和铁基形状记忆合金的成分和工艺设计提供基础。提出了含ZrO2陶瓷Ms温度的热力学计算方法,以及其母相晶粒大小影响Ms的正确表达式,对陶瓷的生产和工业应用都具有意义。修正马氏体变温相变动力学方程,显示低碳钢中影响碳扩散系数的合金元素影响残余奥氏体量,这有利于低碳马氏体组织钢的开发。GCr15轴承钢中残余奥氏体→马氏体的等温动力学研究显示：钢经淬火后,再进行等温处理以形成很少量的等温马氏体,再作回火,提高钢件的尺寸稳定性（经1000d后与淬火-回火比较,在接触疲劳寿命并不降低的条件下（达34%。研究了Ni-Ti、Cu-Zn-Al、Fe-Mn-Si基合金及ZrO2陶瓷的马氏体相变及其逆相变特征,揭示了影响这些材料形状记忆效应（SME）的一些因素,并指出了改善SME的途径,有利于这些材料的开发应用。贝氏体相变的热力学研究,观察到生长台阶,母相强化对相变影响的研究以及内耗测量结果,均显示贝氏体相变属扩散型机制。Cu-Zn-Al中加入阻碍Zn和Al扩散的合金元素可能提高形状记忆使用寿命。揭示CeO2-ZrO2中存在贝氏体相变,并与其出现脆性有关。Cu-Zn中β相有序化研究对有序化合金的应用具有实际意义。三元合金spinodal分解判据的建立,对借spinodal分解呈现高阻尼或高强度合金的开发颇具价值。由群论导出呈现晶体学可逆性的条件为形成单变体马氏体。应用孤立子于相变的形核-长大模型初见成效。     

外磁场中超导网络相变的基本方程及其应用

本文从Ｇｉｎｚｂｕｒｇ－Ｌａｎｄａｕ方程（简称Ｇ—Ｌ方程）出发，导出了外磁场中细导线超导网络相变的基本方程，并讨论了它的简单应用     

马氏体相变中的孤立子

在马氏体相变过程中引入孤立子模型,进一步揭示马氏体相变过程的物理本质。通过将马氏体和母相之间的相界面看作为一个拓扑型的孤立波,借助Ｐｅｙｒａｒｄ的一维一性原子链孤立子模型,从相界面运动的Ｈａｍｉｌｔｏｎｉａｎ量出发,导出马氏体相界面运动的孤立子方程,求解该方程的孤立解,获得马氏体相界面能量与界面运动速度之间的关系,以及界面宽度随相变速率的变化规律。结果显示,随着界面运动速率的提高,马氏体和母相之间     

Landau theory of martensitic transformation in Fe-Mn-Si based alloys

Considering the features of martensitic transformation in Fe-Mn-Si based alloys, the Landau theory is established by introducing the density of stacking faults as a new order parameter ηand the corresponding free energy function. By using such an order parameter, the stacking fault mechanism of the nucleation and growth for the γ(fcc)→ε(hcp) martensitic transformation can be reasonably explained, and a further detailed mechanism is proposed. The stacking faults are generated and overlapped in an irregular form at the beginning and then becoming regular to create some transition structures till a stable phase forms at a certain temperature. The importance of the interface soliton is to complete the transformations into various structures of martensite but not the twinned one. The thermodynamics of fcc→hcp transformation and those between different transition structures are described by the free energy function established in the present note.     

Ni48.7Mn30.1Ga21.2铁磁性形状记忆合金的显微组织和相变行为

本文主要研究了Ni48.7Mn30.1Ga21.2铁磁性形状记忆合金的相变行为和显微组织。XRD结果表明：室温下合金为5M马氏体和母相共存,金相结果表明合金的显微组织为双相组织,在母相的晶粒中存在少量的马氏体片,合金的室温微观断口形貌表明该合金为典型的沿晶断裂,DSC结果表明该合金在升降温过程中发生了一步马氏体正逆相变。     

Improving on calculation of martensitic phenomenological theory

Exemplified by the martensitic transformation from DO3 to 18R in Cu-14.2Al-4.3Ni alloy and according to the principle that invariant-habit-plane can be obtained by self-accommodation between variants with twin relationships, and on the basis of displacement vector, volume fractions of two variants with twin relationships in martensitic transformation, habit-plane indexes, and orientation relationships between martensite and austenite after phase transformation can be calculated. Because no additional rotation matrixes are needed to be considered and mirror symmetric operations are used, the calculation process is simple and the results are accurate.     

中厚板淬火热弹性马氏体相变潜热模型

采用扩展体积法预测中低碳中厚板淬火过程马氏体转变量,进而基于修正热弹性变温马氏体相变动力学,引入阻滞函数描述相界面阻力的热滞,建立马氏体转变动力函数并描述其与“理想”自由能函数和阻滞函数的关系.在此基础上,引入阻滞焓来表征阻滞界面所具有的焓,通过计算可逆弹性能和不可逆功,利用吉布斯函数变化计算相变潜热,建立相变潜热模型.用该模型进行的计算机模拟结果和实验结果吻合良好,表明这种理论处理方法可用来模拟中低碳中厚板淬火过程马氏体相变.