| 【中文题名】 | CuZnAl（Dy、Gd）形状记忆合金组织及性能研究 |
| 【英文题名】 | Study of Microstructure and Properties of CuZnAl(Dy、Gd) Shape Memory Alloys |
| 【学科专业】 | 材料加工工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-8-23 |
| 【中关键词】 | CuZnAl记忆合金,稀土元素,显微组织,形状记忆效应,腐蚀行为, |
| 【英关键词】 | Cu-Zn-Al shape memory alloys,Rare earth element,Microstructure,Shape memory effect,Corrosion behavior, |
| 【分类导航】 | 工业技术>金属学与金属工艺>金属学与热处理>合金学与各种性质合金>其他特种性质合金>形状记忆合金 |
| 【论文摘要】 |
本文采用铸造方法制备CuZnAl(Dy、Gd)形状记忆合金,通过光学显微组织观察、扫描电子显微分析、x射线衍射分析、DSC测量相变温度、形状记忆回复率测定、化学浸泡腐蚀试验、动电位极化试验等方法较为系统研究了合金的微观组织结构、相变行为、形状记忆效应和耐腐蚀性能,揭示了稀土元素Dy和Gd对CuZnAl合金组织和性能的影响规律和机理。
研究表明,稀土元素Dy和Gd在合金中形成细小弥撒的球状富稀土相,有效细化合金铸态显微组织,并在固溶处理过程中抑制晶粒长大。合金中稀土含量达0.08wt.%以后,铸态晶粒尺寸由原来的0.52mm降到0.30mm以下,合金断裂方式由脆性断裂转变为延性断裂。稀土元素提高合金的相变温度,改善合金的记忆性能。随稀土含量增多,合金形状记忆回复率提高,Dy含量在0.08wt.%左右、Gd含量在0.08～0.12wt.%之间时回复率最高。CuZnAl( Dy,Gd)合金在NaCl和NaOH溶液中主要发生均匀腐蚀,抗化学腐蚀性能明显提高。电化学腐蚀测试中,Dy和Gd提高合金在NaCl溶液中的开路电位,腐蚀电流密度降低10倍左右。 |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
4-5 |
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ABSTRACT |
5-9 |
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1 绪论 |
9-21 |
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1.1 形状记忆合金发展概述 |
9-13 |
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1.1.1 形状记忆合金的种类 |
9-11 |
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1.1.2 形状记忆合金的应用 |
11-13 |
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1.2 铜基记忆合金的相变与形状记忆效应 |
13-18 |
|
1.2.1 铜基记忆合金的晶体结构 |
13-15 |
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1.2.2 Cu-Zn-Al 记忆合金的相变 |
15-16 |
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1.2.3 Cu-Zn-Al 记忆合金的记忆效应 |
16-18 |
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1.2.4 形状记忆合金的超弹性 |
18 |
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1.3 稀土元素在 CU 基记忆合金中的应用 |
18-19 |
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1.4 形状记忆合金的腐蚀 |
19-20 |
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1.5 课题的提出及研究内容 |
20-21 |
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2 材料及试验方法 |
21-28 |
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2.1 试验材料与合金成分 |
21-22 |
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2.1.1 合金成分 |
21 |
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2.1.2 试验材料 |
21-22 |
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2.2 合金熔炼 |
22-23 |
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2.2.1 熔炼过程 |
22-23 |
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2.2.2 浇注条件 |
23 |
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2.3 合金热处理 |
23-24 |
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2.4 组织结构分析 |
24-25 |
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2.4.1 金相显微分析 |
24 |
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2.4.2 扫描电镜分析 |
24 |
|
2.4.3 X 射线物相分析 |
24-25 |
|
2.5 相变温度测量 |
25 |
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2.6 性能测试 |
25-28 |
|
2.6.1 形状记忆回复率 |
25-26 |
|
2.6.2 腐蚀性能 |
26-27 |
|
2.6.3 拉伸试验 |
27-28 |
|
3 CUZNAL(DY,GD)合金的显微组织与分析 |
28-41 |
|
3.1 铸态组织观察与分析 |
28-33 |
|
3.1.1 金相组织观察 |
28-30 |
|
3.1.2 扫描电镜分析 |
30-33 |
|
3.2 固溶态组织观察与分析 |
33-38 |
|
3.2.1 显微组织分析 |
33-35 |
|
3.2.2 扫描电镜分析 |
35-37 |
|
3.2.3 XRD 物相分析 |
37-38 |
|
3.3 稀土细化组织的机理 |
38-39 |
|
3.4 本章小结 |
39-41 |
|
4 CUZNAL(DY,GD)合金的相变行为与形状记忆效应 |
41-50 |
|
4.1 CUZNAL(DY,GD)合金的相变行为 |
41-44 |
|
4.1.1 稀土对合金相变温度的影响 |
41-43 |
|
4.1.2 冷却介质温度对合金相变行为的影响 |
43-44 |
|
4.2 CUZNAL(DY,GD)合金的形状记忆效应 |
44-49 |
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4.2.1 形状记忆回复率测试装置与过程 |
44-46 |
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4.2.2 CuZnAl(Dy,Gd)合金的形状记忆回复率 |
46-47 |
|
4.2.3 反复变形对合金记忆效应的影响 |
47-48 |
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4.2.4 自然时效对合金形状记忆效应的影响 |
48-49 |
|
4.3 本章小结 |
49-50 |
|
5 CUZNAL(RE)合金的腐蚀性能研究 |
50-59 |
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5.1 合金的化学腐蚀性能 |
50-55 |
|
5.1.1 化学浸泡试验 |
50-51 |
|
5.1.2 化学腐蚀形貌 |
51-55 |
|
5.2 合金的电化学腐蚀性能分析 |
55-58 |
|
5.2.1 开路电位（OCP） |
55 |
|
5.2.2 阳极极化曲线 |
55-58 |
|
5.3 本章小结 |
58-59 |
|
6 CUZNAL(DY,GD)合金的力学性能 |
59-63 |
|
6.1 室温拉伸试验 |
59-60 |
|
6.2 拉伸断口分析 |
60-61 |
|
6.3 本章小结 |
61-63 |
|
攻读硕士学位期间已发表的论文 |
63-64 |
|
致谢 |
64-65 |
|
参考文献 |
65-70 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.69899 |
