有色金屬中的馬氏

1、有色金屬中的馬氏體相變材料學冉松江20152130032一、介紹通常，有色金屬和代位型有色合金中發(fā)生的馬氏體相變同樣是具有表面浮突的無擴散位移型轉變，但具有比較小的應變和小的熱滯。馬氏體的形態(tài)有片狀和板條兩種。馬氏體的亞結構有堆垛層錯、孿晶和位錯。在相變中沿切變面發(fā)生孿生或滑移進行調整，以符合晶體結構的相變和形狀上的改變，馬氏體中亞結構的出現(xiàn)和相應數(shù)量取決于合金系和合金組成。有色金屬和合金中的馬氏體相變可分成三組：第一組為溶劑原子具有同素異構轉變，如Co、Ti、Zr、Hf 和 Li 合金；第二組為 Cu、Au 和 Ag 合金屬于 體心立方Hume-othery 合金組和 Ni 基形狀記憶合金(

2、 Ni-Al，Ni-Ti 合金) ；第三組是 Mn 和 In 合金的由 fcc 轉變?yōu)槊嫘乃慕? fct) 的轉變，屬很弱的一級相變或具二級相變特征。第一組：溶劑原子具有同素異構轉變Co 及其合金按每隔一個( 111) 晶面移動a/6112的偏位錯完成由 fcchcp( ) 的 馬 氏 體 轉 變，位 向 關 系 為: ( 111 )fcc/( 0001)hcp，112fcc/1100hcp.為此，在 Co 和 Co-Ni 合金的馬氏體中會含數(shù)量多的堆垛層錯。Ti,Zr,Li合金由（bcc） （hcp） 和”。第二組 Cu、Au 和 Ag 合金屬于 體心立方Hume-othery 合金組和 N

3、i 基形狀記憶合金( Ni-Al，Ni-Ti 合金)合金母相中的有序或無序和超點陣結構部分轉變?yōu)轳R氏體相。這些合金中很多是母相沿( 011)bcc的不同方向切變產生不同變態(tài)馬氏體相。它屬于弱的一級相變。第三組 Mn 和 In 合金的由 fcc 轉變?yōu)槊嫘乃慕? fct) 的轉變。屬很弱的一級相變或具二級相變特征二、Ti合金在大于臨界冷速條件下發(fā)生的馬氏體相變Ti 及其合金淬火過程中發(fā)生的馬氏體轉變?yōu)?bcchcp( 實際上還包括 Hf 和 Li 合金) 。hcp 相與緩慢冷卻中的轉變相相同，但轉變卻具有馬氏體相變的特征，hcp 結構的馬氏體以 表示。 純 Ti 的同素異構轉變?yōu)? 1155K

4、( bcc) ( hcp) Ti-X 合金Ti-X 合金馬氏體相變不同于 Fe基合金的主要特點:1) 1959 年 Kaufman 處理了二元 Ti-Zr 合金的 To溫度和 Zr 的原子分數(shù) X 之間的關系曲線.Ti-Zr 合金馬氏體相變驅動力 F( cal/mol) 與原子分數(shù) X 及溫度的關系示于圖 2 中，請與 Fe-C 合金相似的圖對照可以知道: 引起 馬氏體相變的化學驅動力約為 50 cal/mol( 圖上分別為 40 和60 cal / mol) ，F(xiàn)e-C 合金約 300 cal / mol，相比要小得多。當然，這驅動力是為了抵消馬氏體形成的應變能和表面能以及基體中的儲存能。這樣，To Ms50 K。Banerjee 等指出: 純 Zr 和 Zr-5%Ti 合金以及 Zr-15%Ti 和 Zr-20%Ti 合金的馬氏體為純板條以及純片狀馬氏體; Zr-10%Ti 合金的為混合馬氏體。2) 馬氏體相變的 Ms Mf25K，為此，殘存 相很少被觀測到