標(biāo)題：熱機(jī)械晶體和微結(jié)構(gòu)應(yīng)力金相分析圖像顯微鏡
信息分類:站內(nèi)新聞
作者:yiyi發(fā)布
時(shí)間:2019-4-18 2:22:23
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正文:
熱機(jī)械行為
相比通常在線彈性范圍內(nèi)使用的傳統(tǒng)合金，形狀記憶合金的熱機(jī)械行
為不尋常且復(fù)雜。形狀記憶合金表現(xiàn)出極端的溫度敏感性、非線性且有時(shí)
不穩(wěn)定的力學(xué)行為、各向異性、強(qiáng)熱機(jī)械耦合、加載速率依賴以及路徑依
賴（滯后）行為。本節(jié)描述了底層的微觀結(jié)構(gòu)和機(jī)制，闡述了典型的鎳鈦
合金的熱響應(yīng)。相關(guān)冶金和力學(xué)文獻(xiàn)數(shù)量巨大在過去的10年，該領(lǐng)域仍然
是一個(gè)活躍的研究領(lǐng)域，并且對(duì)于從晶格尺度到宏觀尺度機(jī)制的理解已經(jīng)
取得重大進(jìn)展。
馬氏體相變， 晶體和微結(jié)構(gòu)
基礎(chǔ)的微觀力學(xué)機(jī)制是一個(gè)或多個(gè)可逆晶相（固固）變化，稱為熱彈性
馬氏體相變，這種相變可以通過改變溫度或應(yīng)力誘發(fā)。馬氏體相變具有無
擴(kuò)散、位移性、一階（涉及應(yīng)變和熵的跳躍）及品格畸變和無熱（幾乎與
溫度速率無關(guān)）等特點(diǎn)。無應(yīng)力的高溫（母）相稱為奧氏體6(A)，低溫相
稱為馬氏體7( thermal-M)。奧氏體具有高對(duì)稱性原子結(jié)構(gòu)，通�；诹⒎�
品格；馬氏體具有低對(duì)稱性布拉維晶格，為四方，斜方晶系，單斜晶系，
菱面體或三斜晶系，其取決于SMA。晶體可以通過小的協(xié)同的原子位移從一
種結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為另一種結(jié)構(gòu)。
現(xiàn)在描述圖1 (a)中SME和SE循環(huán)的微觀機(jī)制，在無應(yīng)力狀態(tài)下，低對(duì)
稱馬氏體晶體中存在幾個(gè)能量相等的變體，它們可以通過基于晶體點(diǎn)群對(duì)
稱性的反射或旋轉(zhuǎn)相互關(guān)聯(lián)。無應(yīng)力冷卻后①，相對(duì)于A馬氏體組織的自適
應(yīng)微觀結(jié)構(gòu)使其只有很少或沒有應(yīng)變。然而，施加的應(yīng)力將大大促進(jìn)這些
與應(yīng)力有關(guān)的變形及通過孿晶界滑移（退孿）產(chǎn)生的偏離變形，最終導(dǎo)致
宏觀應(yīng)變②。因此，我們必須區(qū)分無應(yīng)變M和應(yīng)變M。對(duì)于簡(jiǎn)單的一維情況
，可以想象所有的馬氏體變體集中到兩個(gè)（均勻分布的）單軸“變體”，
即造成宏觀伸長(zhǎng)( M+)和收縮（M-）兩種變體的組合。因此，熱M可以被認(rèn)
為是這兩種單軸變體M- /M+的自適應(yīng)組合。卸載后，退孿的很大一部分微
結(jié)構(gòu)仍然存在，因此存在一個(gè)殘余應(yīng)變③。退孿過程中若沒有任何塑性變
形，所有的馬氏體將在加熱到臨界溫度以上時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)槟窤相⑤。之前誘發(fā)的
應(yīng)變?cè)诘蜏貢r(shí)可恢復(fù)，因?yàn)樵酉鄬?duì)于晶格間距只移動(dòng)了很小一段距離（
一般仍保持著最近的原子），并且無位錯(cuò)（滑移）或擴(kuò)散（跨越許多品格
間距的原子運(yùn)動(dòng)）運(yùn)動(dòng)。小原子位移和高品格對(duì)稱性使得材料能夠恢復(fù)到
一個(gè)獨(dú)特的基礎(chǔ)形狀。
在微觀上看，這種轉(zhuǎn)換是馬氏體在奧氏體中形核并通過其尖銳習(xí)性面的
運(yùn)動(dòng)長(zhǎng)大，即A晶體與特殊兼容混合晶格之間的共格（或接近共格）界面發(fā)
生變化，即所謂的習(xí)性面變體
出自http://www.bjsgyq.com/北京顯微鏡百科
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