
稀有金属快报
的数量和长度也随Zr浓度的增加而增多、增长。同样Kic或K值越大,其最大剪切带长度越长,其中Zr55和Zr60的最大剪切带长度均超过2000μm, Zr55-h和Zr60-h的最大剪切带长度也有数百微米。
可见,Zr基块体金属玻璃(Zr50Cu40AI10)随着 Zr浓度的增加,断裂韧性Ktc或K值增大,经热处
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理后,断裂韧性Kic或K值降低,但仍显示较高的值。尽管热处理后,Zr基块体金属玻璃的K1c 以及K的离散度并未减小,但是经热处理后试样的疲劳预制裂纹,未在载荷轴的垂直方向上交叉,因而可以很容易地预制。
吴全兴摘译自《日本金属学含志》
Fe-30Mn-5Si-1AI形状记忆合金的原子力显微镜组织观宗
自从日本开发了价廉且加工性好的Fe-Mn-Si 系形状记忆合金以来,在考察其各种应用领域应用情况的同时,又开发了适合实用化的合金组成。相关的研究报告中,最具有代表性的合金组成是 Fe-30Mn-6Si,其形状记忆效果是起因于fcc结构的奥氏体母相应力诱发了hcp结构的ε马氏体相,在加热时发生了逆相变。另外,Fe-30Mn-6Si 合金中用Al置换部分Si的Fe-3Mn-3Si-3AI合金,具有缘于双晶变形的高延性,即显示了双晶诱发塑性的效应,该合金的强度与延伸率的积R。-A值超过50000MPa%,作为强度、延性匹配优良的结构用钢而倍受关注。经AI对Si的置换量的系统研究,发现Fe-30Mn-5Si-1Al合金既具有可与Fe-30Mn-6Si合金相媲美的形状记忆效果,又具有比Fe-30Mn-6Si合金高的延性,这表明在Fe-30Mn-5Si-1AI的变形过程中,应力诱发马氏体相变和双晶变形为同时发生。
日本学者采用原子力显微镜对Fe-30Mn-5Si-1A1合金在变形和加热过程中的变形组织进行观察,并对产生的表面凸凹进行定量分析,以识别应力诱发ε马民体相变和双晶变形。
试料采用高额真空熔炼的Fe-30Mn-6Si及 Fe-30Mn-5Si-1Al合金,经1000℃的热锻、轧制后,进行1000℃下3h保温,水冷的固溶处理,由放电加工切出试样片进行原子力显微镜观测。试样为标距部分宽1.0mmx厚0.7mmx长13.2mm 以及宽4.0mmx厚3.0mmx长20.0mm,两端设夹持部的小型拉伸试样两种。为了得到适合于原子力显微镜观察的表面状态,试样侧面经机械抛光
再电解抛光,变形速率为0.1mm/min,进行拉伸应变ε=1%,2%,3%(一部分试样至10%)的阶段性拉伸变形,并进行原子力显微镜观测,继而阶段性加热至200℃及300℃,观察加热引起的变形组织的变化。
对Fe-30Mn-6Si合金的原子力显微镜观察结果表明,当应变为1%时,表面由两个方向的条纹状起伏构成,条状的有衬度的一群都是同一惯习面上浅黄色和深褐色的板状生成物(色彩是由表面倾斜角的不同引起);当应变为3%时,板状生成物的厚度增加,同时生成一新的白色衬度的板状生成物。当阶段性加热至200℃及300℃时,随温度的上升,板状生成物的厚度减薄,一部分完全消失(300℃),这是由于g一→的逆相变而引起的。但是 3%应变生成的白色衬度板状物,加热时不变化(即未消失),这种残留物认为可能是变形双晶。
对Fe-30Mn-5S-1AI合金的原子力显微镜观察结果表明,其表面随应变量及加热温度的变化倾向与Fe-30Mn-6Si合金相同。但是,仅仅根据加热后未消失的表面起伏,还不能完全地确认是应力诱发 e马氏体还是双晶变形,为此,又对表面起伏角进行了测定,再与各结晶方向的应力诱发e马氏体以及变形双晶算出表面起伏角的理论值进行比较,来判别板状生成物是e马氏体还是变形双晶。比较结果表明,Fe-30Mn-5Si-1AI合金具有e马氏体相变以及变形双晶的表面起伏角,即成功地对该合金具有的形状记忆效果和双晶诱导塑性的机理进行了定量的理论分析。
吴全兴摘译自《日本金属学會志》