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形状记忆合金循环相变过程中的残余马氏体演化机理

形状记忆合金,超弹性,循环相变,残余马氏体

形状记忆合金循环相变过程中的残余马氏体累积对其低周疲劳具有重要意义。本文提出了一种表征形状记忆合金残余马氏体演化规律的宏观实验方法，即首先对超弹性镍钛合金进行应力控制下的循环加载，通过对不同循环次数试样进行XRD观测及DSC观测阐明残余马氏体演化机理及其对形状记忆合金力学行为的影响。结果显示位错及残余马氏体累积与形状记忆合金宏观热响应具有密切关系：（1）位错与残余马氏体会对形状记忆合金相变开始温度与相变结束温度产生不同影响，进而导致相变温度区间呈非单调变化趋势；（2）由于部分材料逐渐“锁定”在残余马氏体区域，实际参与循环相变的材料逐渐减少，相变潜热随之逐渐降低。此外，通过理论计算，发现残余马氏体体积分数与塑性应变呈线性关系。