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NiTi形状记忆合金形变机制的应变率相关性研究
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:《物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:O346.5[理学—固体力学;理学—力学]
  • 作者机构:[1]东北大学,材料各向异性与织构教育部重点实验室,沈阳110819, [2]中国工程物理研究院,中子物理学重点实验室,核物理与化学研究所,绵阳621900
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:91126001,11105128,51001024)和中国工程物理研究院科学技术发展基金(批准号:2010A0103002)资助的课题.
中文摘要:

利用高速拉伸实验机在宽的应变率范围内(0.001--1200S-I),研究了NiTi形状记忆合金的宏观力学性能随应变率的变化规律,并借助透射电子显微镜深入研究了微观结构在不同应变率下的演变机制.研究发现:NiTi合金马氏体(B19,相)孪晶的解孪晶应力随应变率的升高而近乎线性增大,表明NiTi合金解孪晶应力具有正向应变率相关性.在拉伸应变率为10S-1的样品微观结构中发现了大量的解孪晶区域,而当应变率进一步增大到100S-1和1200S--1时,在样品中没有发现解孪晶区域的存在,样品微观组织以孪晶形式存在.该结果表明,NiTi合金的马氏体解孪晶速率应在10-100S-1范围内.在高应变率下(≥10S-1)均发现了热引发奥氏体相(B2)的存在,表明随应变率的增加,拉伸过程由等温过程逐渐变为绝热过程.此外,在1200S-1的样品差示扫描热量曲线中还发现了一个小肩峰,表明相变过程由一步相变变为两步相变.

英文摘要:

In the NiTi shape memory alloys (SMAs), the macro-mechanical deformations and the microstructural evolutions at different strain-rates (0.001-1200 s-1) are investigated. It is found that the detwinning stress of martensitic twin increases with strain-rate increasing, which indicates that the detwinning stress has the positive strain-rate dependence. A large number of detwinning regions are found in the NiTi specimen which is deformed at the strain-rate of 10 s-1 under tension. However, with the strain-rate further increasing up to 100 s-1 and 1200 s-l, no detwinning region is observed and many twins still exist. It is shown that the detwinning rates of martensitic twin in NiTi SMAs are in a range of 10-100 s-~. Simultaneously, thermally-induced austenite is detected in the NiTi specimens deformed at high strain-rates (〉 10 s-1). It is ascribed to the fact that there is a change from the isothermal process to the adiabatic process when the tensile strain-rate goes up to a critical value. Additionally, a small shoulder peak is detected in differential scanning calorimeter peak of 1200 s-1 strain-rate specimen, indicating that the two-stage phase transformation occurs.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876