Fe-基形状记忆合金的研究进展

• 作者: 党赏 李艳国 熊建超 王明智 邹芹
• 来源期刊: 材料导报
• 学科: 工学
• 关键词: 形状记忆效应 马氏体相变 合金元素 非热弹性
• 年，卷（期）: 2019,（23）
• 所属期刊栏目: 金属与金属基复合材料
• 页码范围: 3955-3962
• 页数: 8页
• 分类号: TB381
• 字数: 8642字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11896/cldb.18120204

摘要

根据实际应用价值将形状记忆合金分为三类:NiTi-基、Cu-基和Fe-基合金.NiTi-基形状记忆合金在记忆合金应用领域一直处于统治地位,但其材料成本高、冷加工性能差;Cu-基形状记忆合金热加工性能和形状记忆效应均较好且价格低廉,但存在记忆性能不稳定、晶粒粗大、抗疲劳性能差等缺陷,阻碍了其研究和应用;Fe-基形状记忆合金自开发以来因其价格低廉、加工性能优良、可焊接性好等特点,备受人们青睐,被确定为具有发展前景的新型形状记忆材料.Fe-基形状记忆合金中的马氏体相变主要分为三种,分别是由面心立方fcc(γ)→面心正方fct、体心正方bct和密排六方hcp(ε).因fcc(γ)→fct马氏体相变及其逆相变而呈现形状记忆效应的合金有Fe-Pd和Fe-Pt;因fcc(γ)→bct马氏体相变及其逆相变而呈现形状记忆效应的合金有Fe-Ni-Ti-C和Fe-Ni-Co-Ti;因fcc(γ)→hcp(ε)中的Pd、Pt价格昂贵,故其实用意义不是很大,不作为研究和应用的热点.由于Fe-Mn-Si系形状记忆合金的马氏体起始相变温度(Ms)接近室温、形状记忆效应相对较好,因此具有很好的应用前景.但此类合金存在相对较低的Ms以及明显的滞后现象限制了它们的广泛使用.Fe-Ni-Co-Ti马氏体界面的能动性不因热滞大小而改变,通过冷却或加热使移动的马氏体界面长大或收缩.基于Fe-Ni-Co-Ti合金超弹性的研究开发的新型Fe-Mn-Al-Ni合金所表现的超弹性更加优异,Fe-Mn-Al-Ni合金在室温下具有低应力滞后的超弹性响应,主要特征是:在-196～240℃温度范围内,诱导马氏体转变所需的应力对温度依赖性较低,大大拓宽了Fe-基形状记忆合金的应用.本文分类介绍了Fe-基形状记忆合金近年来的研究进展以及相关性能,尤其对Fe-Mn-Si系形状记忆合金中各元素对合金的影响进行了详细的介绍,以期在合金的成分设计方面为相关研究人员提供参考,并提出了现阶段Fe-基形状记忆合金所存在的问题.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王明智	燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室	82	602	12.0	22.0
2	李艳国	燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室	22	17	2.0	3.0
3	邹芹	燕山大学机械工程学院	20	34	3.0	5.0
7	熊建超	燕山大学机械工程学院	3	1	1.0	1.0
8	党赏	燕山大学机械工程学院	2	0	0.0	0.0