热弹性马氏体相变.ppt

热弹性马氏体相变热力学特点
• 1.热力学函数在相变点只显示很小的不连续 性。 • 2.非化学自由能小。 • 3.软膜及母相点阵失稳。
热弹性马氏体相变晶体学特征
• 大多数产生热弹性马氏体相变的合金形成有序点 阵, 如果忽略有序结构性, 则几乎所有的合金都具 有体心立方晶体结构(BCC)。虽然不形成有序点 阵, 但仍产生热弹性马氏体相变的In-Ti、 Fe-Pd和 Mn-Cu合金比较特殊, 其母相为面心立方晶体结构 (FCC)。 • 而且, 有序点阵合金Fe-Pt合金的母相也是面心立 方晶体结构。但是, 除这四个合金外, 所有产生热 弹性马氏体相变的形状记忆合金的母相, 基本上都 是体心立方晶体结构的有序点阵合金, 是一种分属 于β相类的合金。
热弹性马氏体相变产生条件
• 为了使热弹性马氏体相变产生，界面能和 塑性变形所需的能量必须小到可以忽略不 计的程度。这就表明相变时结构变化要小， 即体积变化要小，而且P相和M相之间相界 面的共格性要好。 • 一般来讲，当P相具有有序结构时这些条件 便可得到满足。
热弹性马氏体定义
• 在冷却转变与加热逆转变时呈弹性 长大与 缩小的马氏体称热弹性马氏体。
热弹性马氏体相变
• 温度下降时形成板条马氏体并连续长大,但温度升 高时通过严格的反向路径而消失的马氏体相变。 • 在相变过程中,系统中总是存在两个相反能量项之 间的平衡,其中的一个能量项是驱动相变的两相之 间的化学自由能差; • 另一个能量项是马氏体周围的母相中产生的反抗 相变的弹性能。这种热驱动力和弹性能之间的平 衡称为热弹性平衡
Leabharlann Baidu
热弹性马氏体弛豫特性
• 母相的本征内耗随振动频率的降低而衰减， 在某一临界频率下出现内耗峰。 • 随着等温测量温度的降低， 内耗峰的峰高 增加，峰位降低，这说明马氏体相变前母 相内部已经发生了预相变， 该弛豫为滞弹 性弛豫。
• CuAlNi合金中的热弹性马氏体冷却时缓慢长大，受热时缓慢缩小情况 的光学显微照片。当施加外力时也可观察到同样的长大或缩小行为 （∵外力会改变晶体中的弹性应变能）。
热弹性马氏体基本特征
• 1.热弹性马氏体的组织呈细带状 (或针状)。 • 2.热弹性马氏体相变的驱动 力(非化学自由能差) 较小，比钢的马氏 体相变小1一2个数量级。除锢 钦合金 外，几乎所有的热弹性马氏体的母相都 呈 有序态。形状应变切应力较小，体积 变化较小。 • 3.热弹性马氏体相变的热滞面积 较小，几乎是零。 热弹性马氏体相变时不存在爆发式相 变。 • 4.一部分具有热弹性马氏体相变的合金具有形状 记 忆效应。