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CuZnAl（Dy、Gd）形状记忆合金组织及性能研究

作　者: 徐家文
导　师: 马壮；王振廷
学　校: 辽宁工程技术大学
专　业: 材料加工工程
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
分类号: TG139.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 199次
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内容摘要

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。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
1 绪论  9-21
  1.1 形状记忆合金发展概述  9-13
    1.1.1 形状记忆合金的种类  9-11
    1.1.2 形状记忆合金的应用  11-13
  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
    1.2.2 Cu-Zn-Al 记忆合金的相变  15-16
    1.2.3 Cu-Zn-Al 记忆合金的记忆效应  16-18
    1.2.4 形状记忆合金的超弹性  18
  1.3 稀土元素在 CU 基记忆合金中的应用  18-19
  1.4 形状记忆合金的腐蚀  19-20
  1.5 课题的提出及研究内容  20-21
2 材料及试验方法  21-28
  2.1 试验材料与合金成分  21-22
    2.1.1 合金成分  21
    2.1.2 试验材料  21-22
  2.2 合金熔炼  22-23
    2.2.1 熔炼过程  22-23
    2.2.2 浇注条件  23
  2.3 合金热处理  23-24
  2.4 组织结构分析  24-25
    2.4.1 金相显微分析  24
    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
  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
    4.2.1 形状记忆回复率测试装置与过程  44-46
    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
    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
  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

CuZnAl（Dy、Gd）形状记忆合金组织及性能研究

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