中文摘要：

研究内容本项目通过分子动力学模拟和部分实验验证的方法，研究温度以及应力场作用下，马氏体相变预现象及其与相变过程的关系；并采用Monte-Carlo与分子动力学相结合的方法，从宏观上模拟形状记忆合金的几个典型特性（如形状记忆效应，超弹性，马氏体稳定化以及类橡皮金属行为），从微观上研究其相应的原子机制；同时研究点缺陷与马氏体相变的相互作用及其相关的奇异多尺度现象。研究意义本项目的研究将加深对温度以及应力场作用下马氏体相变预现象及其与马氏体相变机制之间关系的认识，理解形状记忆合金几个典型特性的原子机制,探索马氏体相变的本质，从原子级别验证点缺陷短程有序的对称性原理，具有重要的学术意义，同时对开发新型功能材料具有一定的指导意义。

结论摘要：

本项目通过分子动力学模拟的方法，首次成功地模拟了应力诱发马氏体相变行为及其相关形状记忆合金的超弹性行为。在此基础上，提出了一个在大应力状态下计算弹性常数C'的方法，并利用该方法研究了应力诱发马氏体相变前弹性常数的软化行为。研究发现，弹性常数C'的软化是温度以及应力诱发马氏体相变的一个共同特征，但是与温度诱发马氏体相变不同，应力诱发C'的软化行为是具有选择性的，这种选择性的软化行为对于理解应力马氏体相变的机理以及随后的相变产物的选择性具有重要的意义。我们还建立了弹性常数C'与外加应力的关系的解析模型，解析分析结果与模拟结果吻合很好。同时，本项目还研究了晶体缺陷对马氏体相变行为的影响，揭示了析出物以及晶界是TiNi合金时效时出现奇异的多步相变行为的根源；同时发现热处理过程中的氧化行为对TiNi合金的相变行为（如去孪晶化的临界应力）具有极大的影响，并首次证明了TiNi合金相图中的"有序－无序转变"是不存在的，它仅仅是由于氧化而导致的共晶相变，对于最有工程应用前景的TiNi形状记忆合金，本项目的研究工作首次揭示了防氧化措施的重要性和必要性。