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Ni_(50.1)Mn_(24.1)Ga_(20.3)Fe_(5.5)形状记忆合金多晶纤维的双程形状记忆效应
被引量：
2
1
作者
刘艳芬
张学习
+5 位作者
沈红先
孙剑飞
温亚芹
王欢
任晓辉
阴爽
《材料工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第3期41-47,共7页
通过熔体抽拉技术制备Ni_(50.1)Mn_(24.1)Ga_(20.3)Fe_(5.5)多晶纤维,采用步进式热处理释放因快速凝固引起的内应力和缺陷,利用场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜、XRD衍射仪对其微结构和相结构进行表征,采用动态机械拉伸仪测试其...
通过熔体抽拉技术制备Ni_(50.1)Mn_(24.1)Ga_(20.3)Fe_(5.5)多晶纤维,采用步进式热处理释放因快速凝固引起的内应力和缺陷,利用场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜、XRD衍射仪对其微结构和相结构进行表征,采用动态机械拉伸仪测试其相变行为和双程形状记忆性能。结果表明:热处理后原子有序度显著提高,孪晶界平直,在恒应力作用下一个热循环中母相和马氏体相的形状得到完全恢复。双程形状记忆曲线显示了热弹性马氏体相变的两个基本特征:可逆性和热滞性。在热循环实验中,纤维被加载到198 MPa时,其马氏体态总应变达到1.32%。根据热机械拉伸测量,发现相变温度遵循Clausius-Clapeyron关系式。与诸如Ti-Ni和Cu-Al-Ni的其他合金相比,Fe掺杂的纤维显示出较小的应变-应力依赖性,在恒应变输出的驱动中是有益的。
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关键词
铁磁形状记忆纤维
马氏体相变
形状记忆
效应
有序化热处理
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职称材料
Ni-Mn-Ga-Fe合金纤维的马氏体相变与超弹性
2
作者
刘艳芬
郎子锐
李爽
《材料工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期120-130,共11页
通过高真空电弧熔炼炉和熔体抽拉液态成形设备制备Ni-Mn-Ga和Ni-Mn-Ga-Fe纤维,并对纤维进行阶梯式有序化热处理。利用场发射扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、射线衍射仪(XRD)对其微结构和相结构进行表征;利用差示扫描量热仪(...
通过高真空电弧熔炼炉和熔体抽拉液态成形设备制备Ni-Mn-Ga和Ni-Mn-Ga-Fe纤维,并对纤维进行阶梯式有序化热处理。利用场发射扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、射线衍射仪(XRD)对其微结构和相结构进行表征;利用差示扫描量热仪(DSC)对纤维的马氏体相变过程进行分析;利用动态机械分析仪对纤维的超弹性进行测试。结果表明:有序化热处理后纤维内部原子排列有序性提高,相邻孪晶间沿近90°大角度晶界方向生长,晶界处平直。Fe掺杂使得纤维内部晶粒细化,晶格体积缩小,纤维整体致密性提高。Fe掺杂使得晶格内自由电子数量增多,电子浓度升高,致使马氏体相变(martensitic transformation,MT)的相变温度(M s)明显提高;通过有序化热处理,高温下的自由电子自由排列,形成有差异性的新布里渊区,构成新的孪晶界,进一步提高晶格内部的致密程度。同时Fe具备耐高温、抗拉强度高的特性,Fe掺杂的Ni-Mn-Ga纤维降低了其本征脆性。超弹性曲线显示了热弹性马氏体相变的两个基本特征:完全超弹性(superelasticity,SE)和低温恢复特性。在超弹性实验中,Ni_(50)Mn_(25)Ga_(20)Fe 5纤维在355 K测试温度时达到完全SE;在测试温度T test>M_(s)+8 K时,达到100%的应变恢复率(strain recovery rate),较Ni-Mn-Ga纤维(≈90%)有所提高。与其他合金(如Ti-Ni和Cu-Al-Ni合金)相比,Ni-Mn-Ga-Fe纤维显示出更大的临界应力值和更宽的SE温度空间。
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关键词
铁磁
形状记忆
合金
纤维
马氏体相变
超弹性
有序化热处理
Ni-Mn-Ga多晶合金
纤维
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职称材料
题名
Ni_(50.1)Mn_(24.1)Ga_(20.3)Fe_(5.5)形状记忆合金多晶纤维的双程形状记忆效应
被引量：
2
1
作者
刘艳芬
张学习
沈红先
孙剑飞
温亚芹
王欢
任晓辉
阴爽
机构
齐齐哈尔大学物理系
哈尔滨工业大学材料科学与工程学院
哈尔滨华德学院
出处
《材料工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第3期41-47,共7页
基金
国家自然科学基金项目(51701099,51801044,51671071)
黑龙江省自然科学基金项目(LH2019E091)
黑龙江省省属本科高校基本科研业务费面上项目(135409320)。
文摘
通过熔体抽拉技术制备Ni_(50.1)Mn_(24.1)Ga_(20.3)Fe_(5.5)多晶纤维,采用步进式热处理释放因快速凝固引起的内应力和缺陷,利用场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜、XRD衍射仪对其微结构和相结构进行表征,采用动态机械拉伸仪测试其相变行为和双程形状记忆性能。结果表明:热处理后原子有序度显著提高,孪晶界平直,在恒应力作用下一个热循环中母相和马氏体相的形状得到完全恢复。双程形状记忆曲线显示了热弹性马氏体相变的两个基本特征:可逆性和热滞性。在热循环实验中,纤维被加载到198 MPa时,其马氏体态总应变达到1.32%。根据热机械拉伸测量,发现相变温度遵循Clausius-Clapeyron关系式。与诸如Ti-Ni和Cu-Al-Ni的其他合金相比,Fe掺杂的纤维显示出较小的应变-应力依赖性,在恒应变输出的驱动中是有益的。
关键词
铁磁形状记忆纤维
马氏体相变
形状记忆
效应
有序化热处理
Keywords
ferro-magnetic shape memory fiber
martensite transformation
shape memory effect
ordered heat treatment
分类号
O731 [理学—晶体学]
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职称材料
题名
Ni-Mn-Ga-Fe合金纤维的马氏体相变与超弹性
2
作者
刘艳芬
郎子锐
李爽
机构
齐齐哈尔大学物理系
出处
《材料工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期120-130,共11页
基金
国家自然科学基金项目(51701099)
黑龙江省自然科学基金(LH2019E091)
+1 种基金
2022年黑龙江省省属本科高校基本科研业务费面上项目(145209133)
2020年度黑龙江省省属本科高校基本科研业务费青年创新人才项目(135509218)。
文摘
通过高真空电弧熔炼炉和熔体抽拉液态成形设备制备Ni-Mn-Ga和Ni-Mn-Ga-Fe纤维,并对纤维进行阶梯式有序化热处理。利用场发射扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、射线衍射仪(XRD)对其微结构和相结构进行表征;利用差示扫描量热仪(DSC)对纤维的马氏体相变过程进行分析;利用动态机械分析仪对纤维的超弹性进行测试。结果表明:有序化热处理后纤维内部原子排列有序性提高,相邻孪晶间沿近90°大角度晶界方向生长,晶界处平直。Fe掺杂使得纤维内部晶粒细化,晶格体积缩小,纤维整体致密性提高。Fe掺杂使得晶格内自由电子数量增多,电子浓度升高,致使马氏体相变(martensitic transformation,MT)的相变温度(M s)明显提高;通过有序化热处理,高温下的自由电子自由排列,形成有差异性的新布里渊区,构成新的孪晶界,进一步提高晶格内部的致密程度。同时Fe具备耐高温、抗拉强度高的特性,Fe掺杂的Ni-Mn-Ga纤维降低了其本征脆性。超弹性曲线显示了热弹性马氏体相变的两个基本特征:完全超弹性(superelasticity,SE)和低温恢复特性。在超弹性实验中,Ni_(50)Mn_(25)Ga_(20)Fe 5纤维在355 K测试温度时达到完全SE;在测试温度T test>M_(s)+8 K时,达到100%的应变恢复率(strain recovery rate),较Ni-Mn-Ga纤维(≈90%)有所提高。与其他合金(如Ti-Ni和Cu-Al-Ni合金)相比,Ni-Mn-Ga-Fe纤维显示出更大的临界应力值和更宽的SE温度空间。
关键词
铁磁
形状记忆
合金
纤维
马氏体相变
超弹性
有序化热处理
Ni-Mn-Ga多晶合金
纤维
Keywords
ferro-magnetic shape memory microwire
martensitic transformation
superelasticity
ordering heat treatment
Ni-Mn-Ga polycrystalline alloy microwires
分类号
O731 [理学—晶体学]
O782 [理学—晶体学]
TG139.6 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
Ni_(50.1)Mn_(24.1)Ga_(20.3)Fe_(5.5)形状记忆合金多晶纤维的双程形状记忆效应
刘艳芬
张学习
沈红先
孙剑飞
温亚芹
王欢
任晓辉
阴爽
《材料工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
Ni-Mn-Ga-Fe合金纤维的马氏体相变与超弹性
刘艳芬
郎子锐
李爽
《材料工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
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职称材料
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