论文摘要
形状记忆合金被誉为热驱动的功能材料,同时兼具传感功能,受到广泛重视。本文采用动态记忆效应测试、金相组织观察、X射线分析等方法,对Cu-Zn-Al合金的马氏体形貌和结构进行了研究,并探讨了不同的热处理工艺对微观组织和形状记忆效应的影响。结果表明:淬火保温温度对合金形状回复的影响非常明显,随着保温温度的升高,合金晶粒长大,Ms点不断升高。实验合金在600℃～750℃范围内淬火得到的组织中存在相当数量的α相,合金的形状回复率在800℃后趋于稳定并达到最大值。淬火生成的马氏体片界平直清晰,晶界无任何新相析出。800℃～900℃形状回复率趋于稳定没有明显下降。合金的形状记忆效应对淬火保温时间也较为敏感。800℃淬火保温随着时间的增加,合金的形状记忆效应是一个先增加再减小的过程。当淬火保温时间过短或过长都会损害合金的记忆性能,只有在适当的保温时间才具有较高形状记忆效应。合金在800℃淬火保温15min时得到最佳的形状记忆效果。在同一种处理工艺下,在马氏体状态所加预应变量,对形状记忆效应有明显影响。对于试验合金而言,存在一个临界的预变形量εL（ε=3.3%）,当ε<εL时,形状记忆回复率随着预变形量的增大而增大;而当ε>εL时,形状记忆回复率又随着预变形量的增大而减小。淬火冷却介质不同,合金的记忆效应也有所不同。相变驱动力较大时,马氏体明显粗大,形状记忆效应明显提高。实验合金在室温下长期时效其记忆性能有小幅下降。在较低温区较短时间时效（100℃～150℃）合金的单向回复率有所提高。随着时效温度的提高（200℃～300℃）,合金发生贝氏体相变,从而逐渐失去记忆性能。对于双向记忆性能而言,在低温时效（100℃～150℃）的过程中随着时效时间的延长记忆性能不断的衰减,随着时效温度的提高（200℃～300℃）同样发生贝氏体相变失去记忆性能。形状记忆训练可以使合金获得择优取向的马氏体,从而获得较高的、稳定的双程记忆效应,但同时使合金的单程记忆性能下降。随着热循环的进行,合金的单双向记忆性能都呈明显的下降趋势。