C、N元素對Fe-Mn-Si合金層錯(cuò)幾率的影響和微結(jié)構(gòu)的HREM表征.pdf

1、Fe-Mn-Si基形狀記憶合金由于其低廉的價(jià)格和良好的加工性能，具有廣闊的應(yīng)用前景，近年來一直是形狀記憶合金研究的熱點(diǎn)。其形狀記憶效應(yīng)主要依靠的馬氏體相變及逆相變來實(shí)現(xiàn)，研究表明該馬氏體相變通過奧氏體母相中的層錯(cuò)形核、并增值長大，因此Fe-Mn-Si合金形狀記憶效應(yīng)的改善主要圍繞馬氏體相變及其逆相變來開展，如熱彈性馬氏體的獲得，改變熱處理工藝引入所謂的熱機(jī)械訓(xùn)練，添加合金元素等。C、N間隙元素的添加對于層錯(cuò)幾率和形狀記憶效應(yīng)的影響已有許

2、多學(xué)者從理論和實(shí)驗(yàn)上進(jìn)行了研究，但是并沒有定論。 本文通過XRD峰寬化、峰位移法以及電子衍射斑點(diǎn)位移法對Fe-Mn-Si合金中的層錯(cuò)幾率進(jìn)行了測定，分析了C、N元素對層錯(cuò)幾率和形狀記憶效應(yīng)的影響；并用高分辨電鏡(HREM)對奧氏體中的層錯(cuò)和界面進(jìn)行了表征。實(shí)驗(yàn)過程中，發(fā)現(xiàn)了Fe-Mn-Si合金中的長周期結(jié)構(gòu)，與Ni-Mn-Ga合金中的長周期結(jié)構(gòu)，并對兩者進(jìn)行了分析和比較。在XRD的峰寬化法實(shí)驗(yàn)中，采用Jade軟件修正的工具線寬代

3、替Al標(biāo)樣估計(jì)的工具線寬來計(jì)算復(fù)合層錯(cuò)幾率，并對XRD峰位移法的誤差進(jìn)行了簡單討論。發(fā)現(xiàn)了在Fe-Mn-Si形狀記憶合金奧氏體中層錯(cuò)的密集堆疊，同樣能夠引起電子衍射斑點(diǎn)的位移，并對局域?qū)渝e(cuò)幾率進(jìn)行了測定。對比XRD方法測得平均層錯(cuò)幾率與電子衍射斑點(diǎn)位移法測得局域?qū)渝e(cuò)幾率，發(fā)現(xiàn)兩者相差兩個(gè)數(shù)量級，表明層錯(cuò)在材料內(nèi)部分布的不均勻性，也為層錯(cuò)形核的馬氏體相變機(jī)理提供了支持。經(jīng)分析形狀記憶效應(yīng)的測試結(jié)果和對應(yīng)的層錯(cuò)幾率后，發(fā)現(xiàn)兩者之間并沒有對應(yīng)