铁磁性高温形状记忆合金——Co-Al合金

已实用化的性能优良的Ti-Ni形状记忆合金，其使用温度限于100℃以下，因而对于能在更高温度下使用的形状记忆合金的开发显得日益重要。近年来所开发的一些高温形状记忆合金，有Ti-Ni（Zr，Hf，Pd，Pt）、Ni-Al、Zr-Cu基合金等。一些铁磁性形状记忆合金由于其变形可由外加磁场来控制，要比传统热控形状记忆合金的响应性快，并且磁场诱发的铁磁性合金的应变要比磁致伸缩材料的应变大，     

变磁性形状记忆合金

自从1996年美国MIT的Ullakko等人发现Ni2MnGa系铁磁性形状记忆合金以来，10年来已经发现了多种铁磁性形状记忆合金，如Fe-Pd、Fe-Pt、Ni-Mn-Al、Ni-Co-Al、Ni-Co-Ga、Ni-Fe-Ga以及Cu-Mn-Ga系等。近年来研究最多的便是Ni-Mn-Ga系，Ni-Mn-Ga系合金可以获得9％的孪晶磁致应变，这要比巨大磁致伸缩合金Terfenol-D大1个数量级以上，     

铁磁性形状记忆合金的开发和应用

几个典型铁磁性形状记忆合金的特性和实用化问题；Ni52Mn16．4Fe8Ga23．6磁控形状记忆合金；Ni2MnGa铁磁性形状记忆合金溅射膜。[编者按]     

Ni52Mn21+xGa27-x(x=0-5)磁性形状记忆合金的相变

研究了非化学计量成分的多晶Ni52Mn21+xGa27-x(x=0-5)系列合金的热弹性马氏体相变和磁相变.合金的马氏体相变温度Ms随Mn含量的增加而升高,当x＞4时,Ms已经升高到室温以上,而马氏体相变滞后△T随z的增大而减小;合金的磁相变温度TC随z增加而升高,但变化范围不大,在z＞2后,Tc保持在348 K左右.实验获得了一种具有实用前景的合金成分--Ni52Mn25Ga23合金,其马氏体相变温度在室温以上,相变滞后仅为5 K.     

Ni54Ga27Fel9铁磁性形状记忆合金

ＴｉＮｉ系合金作为温度敏感性形状记忆合金已在工业领域广为应用。如果在其中添加第三元素Ｃｕ ,能够有效地减小其相变温度的滞后 ,但若加Ｃｕ≥ 8% (原子 )时采取传统的熔炼后热加工和冷加工反复进行轧制拔丝过程中 ,就会由于Ｃｕ颗粒沿晶界偏析等原因而变脆 ,难以制造细丝和薄板材。近年来发现利用熔体急冷法能够生产性能良好的含Ｃｕ >1 0 % (原子 )的ＴｉＮｉＣｕ合金薄带 ,适合在微型机械系统上应用。为了进一步确认加Ｃｕ的ＴｉＮｉ系合金熔体急冷凝固纤维在结晶组织和特性上的改善效果 ,对于加Ｃｕ5 %～ 1 5 % (原子 )的ＴｉＮｉＣ…     

Ni-Mn-Ga-V高温形状记忆合金研究

本文采用光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜以及压缩力学试验机系统的研究了钒元素对(Ni56Mn25Ga19)100-xVx (x = 0, 1, 3) (at.%)高温形状记忆合金性能的影响。结果表明,由于钒取代方法的不同,我们所研究合金的组织结构和某些性能与已报到的Ni56Mn25Ga19-xVx合金差异较大。未掺杂钒元素时,试验合金由单相非调制四方结构马氏体构成,当钒含量为1at.%和3at.%时,合金由四方结构马氏体和竹叶状γ相构成。随着钒含量的增加,γ相的数量增多,但其尺寸和形状保持不变。钒掺杂改善合金的力学性能和形状记忆效应。 (Ni56Mn25Ga19)99V1合金变形10%后加热,可以得到6.7%的可逆应变。     

Ti含量对Ni53Mn23.5Ga23.5-xTix铁磁性形状记忆合金组织和性能的影响

采用光学显微镜、示差扫描热分析、交流磁化率测试和室温压缩试验等方法系统研究Ti含量对Ni53Mn23.5Ga23.5-xTix (x=0, 0.5, 2, 3.5, 8, 15)合金的显微组织、相变行为、力学行为和磁学特性的影响规律。结果表明：Ti元素在合金中的极限固溶度低于15%;随着Ti含量的增加,合金的相变温度和断裂强度及断裂应变先逐渐增加后降低,其断裂方式由沿晶断裂转变为穿晶断裂再到沿晶断裂;而合金的居里温度随Ti含量的增加逐渐降低     

前苏联研制TiNi形状记忆合金现状

形状记忆合金是一种过去人们尚未认识的物理-机械性能的新型合金,合金的奇特功能可解决许多工程上的问题,因此倍受各国科学家的重视,并相继对合金基础理论及其应用开展研究。合金的形状记忆是由热弹性马氏体转变引起的,据称这一现象是在1949年前苏联学者Г.В.库尔纠莫夫和Л.Г.汉德罗斯所发现。TiNi形态记忆合金     

新型智能材料

自从 90年代中期Ｕｌｌａｋｋｏ报道了Ｎｉ2 ＭｎＧａ系铁磁性形状记忆合金的大磁致应变以来 ,作为高性能固体致动器材料很快受到关注。之所以出现大的磁致应变 ,是因为这类合金中的孪晶变体受外加磁场的引诱而发生再排列的缘故。除了Ｎｉ2 ＭｎＧａ系之外 ,还有Ｎｉ2 ＭｎＡｌ     

Properties of Co-alloyed Ni-Fe-Ga Ferromagnetic Shape Memory Alloys

It is experimentally found that in the Ni₅₄Fe_20-x Co _x Ga₂₆ ferromagnetic shape memory alloys, Co variation from 0 to 9 at.% leads to: (i) almost linear change of martensitic transformation temperatures from ?70 °C to 120 °C; (ii) a non-monotonous change of the Curie temperature, and (iii) a linear decrease of saturation magnetization from 60 to 43 Am²/kg. The selected alloys grown as single crystals have been (magneto-) mechanically tested. The superelastic effect has been measured to be about 4%. The magneto-strain shows a training effect which is an evidence of the effect of magnetic-field-induced twin-boundary motion.     

铁磁性Co-Fe记忆合金的马氏体相变特性及形状记忆效应

采用光学显微镜、X射线衍射、DSC、弯曲试验等方法研究了Co-Fe合金的微观组织结构、马氏体相变特性及形状记忆效应.结果表明:Co-Fe合金的记忆效应源自合金中的fcc/hcp马氏体相变;Co-xFe(x=2%～6%,质量分数)合金在x≥5.65%时为单一fcc结构的y相,在x≤5.6时为含有ε马氏体相和γ相的双相组织;该合金的马氏体相变温度随着Fe含量的增加而线性降低,之间关系为:Ms(℃)=417-69.97x(Fe%);Co-4Fe合金的形状记忆可回复应变最大为0.86%,相信通过进一步的热处理和记忆训练,该合金会表现出更好的记忆效应.     

Ni54Ga27Fe19铁磁性形状记忆合金

铁磁性形状记忆合金是近年来受到广泛关注的一类新型智能材料 ,广泛研究了Ｆｅ Ｐｄ系、Ｎｉ Ｇａ系、Ｆｅ3Ｐｔ、Ｎｉ2 ＭｎＡｌ、ＣｏＮｉＧａ合金 ,以及Ｃｏ Ｎｉ Ａｌ合金。因为ＮｉＧａ的Ｂ2相在宽广的温度范围和成分范围内都是稳定的 ,(Ｎｉ,Ｆｅ)Ｇａ的Ｂ2相固溶体是在高温下形成的。往富Ｎｉ的ＮｉＧａβ相合金中掺加Ｆｅ,不仅导致铁磁性并且还会发生热弹性马氏体转变。因此 ,研究了Ｎｉ54Ｇａ2 7Ｆｅ1 9β相合金的磁转变和马氏体相变。研究用的合金试样是采用冷坩埚悬浮熔炼法首先制得Ｎｉ54Ｇａ2 7Ｆｅ1 9(原子百分比)合金熔体 ,…     

Ni-Fe-Ga-Co磁性记忆合金微观组织与力学行为

系统研究Ni-Fe-Ga-Co磁性形状记忆合金的显微组织结构以及力学行为,阐明掺Co对NiFeGa合金中γ相析出的影响规律,探明γ相增韧的微观机制.结果表明,铸态Ni-Fe-Ga-Co合金室温组织由马氏体和y相两相组成,γ相数最随Co含量增加而增多.Fe和Co原子在马氏体相中存在最大饱和浓度,当二者含量之和超过16 at%时,剩余的Fe和Co原子以γ相形式析出.y相为富Fe和Co而贫Ga相,且Fe和Co原子的最大饱和浓度约为23at%.合金的屈服强度和断裂强度随Co含量增多呈增大趋势.断口观察发现,基体相为解理断裂,小尺寸的γ相被裂纹绕过或被整体拔出,大尺寸的γ相被拉长、撕裂或整体拔出,说明γ相有利于改善合金韧性,但增韧效果受到γ相尺寸的影响.     

形状记忆合金和超弹性合金

Ti-Ni合金铸件的形状记忆特性Ti-Ni合金是难加工材料,所以其加工费用很高以致严重影响了它的广泛应用。因此,如果设法降低其加工费用,其应用范围将有可能进一步扩大。在牙科医疗领域首先运用了精密铸造技术,也有人利用离心铸造法生产了形状记忆合金管接头,但是离心铸造法有重力偏析的问题。日本的科研人员研究了Ti-Ni形状记忆合金的材料重力偏析对于铸造合金性能的影响。     

形状记忆钛合金

Ni-Ti基高温形状记忆合金 用溅射法制备的Ti-Ni薄膜是制作微型致动器用的材料,Ni-Ti形状记金在回复时产生数百MPa以上的应力并显示数％的回复应变。这种合金如果制成μm级薄膜则可望作为能产生最强力大应变量的微型致动器材料,但是这种致动器只适用于室温附近工作。如果将其相变温度提高,就有可能提高冷却效率并改善其响应性,出于这方面的考虑而研究了Ti-Ni-Pd薄膜的形状记忆特性。