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Fe对Ni-Mn-Ga合金微丝形状记忆效应的影响

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以Ni-Mn-Ga合金微丝为基础分析Fe元素掺杂前后对合金微丝的形状记忆效应的变化.用真空磁控钨极电弧熔炼炉制备Ni-Mn-Ga-Fe合金,并用高真空精密熔体抽拉设备将母合金制备成微丝.采用EDS能谱分析仪、DSC差示扫描量热分析仪、XRD、DMA动态机械分析仪,研究Fe元素掺杂Ni-Mn-Ga合金微丝后的物相、马氏体相变行为、微丝的形状记忆效应.结果表明,Ni-Mn-Ga-Fe合金微丝显示的是四方结构马氏体相和面心立方结构奥氏体相的混合相,对微丝采用步进式阶梯有序化热处理,有序化热处理能有效降低微丝内部缺陷,释放内应力,细化微丝内部晶粒,收缩晶格体积,马氏体孪晶界面更加平直,孪晶面更易移动,微丝的伸长率提高.在258 K下对制备态Ni-Mn-Ga-Fe合金微丝进行单程形状记忆的测试,拉伸到350 MPa后卸载到0 MPa,随后将微丝升温到奥氏体态后,应变恢复率为78.75％,而在289 K对有序化热处理态Ni-Mn-Ga-Fe合金微丝进行单程形状记忆测试,应变恢复率达到100％.在126 MPa和240 MPa下分别对有序化热处理态三元Ni-Mn-Ga合金微丝和Ni-Mn-Ga-Fe合金微丝进行恒应力拉伸,两种微丝双程形状恢复能力均接近100％,但Ni-Mn-Ga-Fe合金微丝在发生形变时的弹性应变储能略高于Ni-Mn-Ga合金微丝.Fe的加入使得到的合金微丝的力学性能高于传统三元形状记忆合金微丝;制备态下和热处理态的Ni-Mn-Ga-Fe合金微丝的马氏体相变温度较Ni-Mn-Ga合金微丝分别提高6.0 K和11.5 K,热滞分别降低6.7 K和1.5 K.
Influence of Fe on shape memory effect of Ni-Mn-Ga alloy microwire

shape memory alloyNi-Mn-Ga ferromagnetic alloy microwiremartensitic transitionshape memory effect

刘艳芬、李爽、郎子锐、马梓轩、刘晓华

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齐齐哈尔大学物理系,黑龙江齐齐哈尔,161006

形状记忆合金 Ni-Mn-Ga铁磁合金微丝 马氏体相变 形状记忆效应

国家自然科学基金黑龙江省自然科学基金黑龙江省省属本科高等学校基本科研业务费专项面上项目(2022)黑龙江省省属本科高等学校基本科研业务费青年创新人才项目(2020)

51701099LH2019E091145209133135509218

2024

10.11868/j.issn.1001-4381.2022.000436

材料工程
中国航发北京航空材料研究院

材料工程

CSTPCD北大核心
影响因子：0.78
ISSN：1001-4381
年,卷(期)：2024.52(3)
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