本发明专利技术公开了一种具有逆向形状记忆效应的铁锰铝基合金，属形状记忆合金领域。所述铁锰铝基合金中各元素的原子百分比含量为：Mn 25-42%，Al 12-18%，Ni 0-12%，Si 0-5%，Ti 0-2%，V 0-2%，Cr 0-5%，Co 0-3%，Cu 0-1%，Mo 0-2%，W 0-1%，B 0-0.5%，C 0-0.5%，余为Fe和不可避免的杂质，其中Si、Ti、V、Cr、Co、Cu、Mo、W、B和C元素的原子百分比含量之和小于10%。所述铁锰铝基合金呈现逆向形状记忆效应的温度区间为300℃至800℃。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术设及形状记忆合金领域，具体设及一种具有逆向形状记忆效应的铁儘侣基 合金。
技术介绍
形状记忆合金作为一种集感知和驱动于一体的新型金属功能材料，不仅拥有普 通金属材料的机械性能，而且拥有普通金属材料所没有的形状记忆效应和超弹性，因此自 发现W来便受到了广泛关注。形状记忆合金的形状记忆效应分为正向和逆向形状记忆效 应。正向形状记忆效应是指形状记忆合金在一定溫度变形，随后加热至一定溫度后其沿变 形的反方向全部或部分恢复至变形前形状的现象。逆向形状记忆效应是指变形后的形状 记忆合金当加热至一定溫度后发生或者不发生正向形状记忆效应，但随后继续提高加热 溫度其将沿变形的方向继续发生变形的现象。逆向形状记忆效应的发现进一步扩展了形 状记忆合金的应用范围，例如可用于一次性可拆卸连接件或者一次性传感元件。在1975 年，化PS在化-Zn-Si和化-Zn-Al合金中观察到了贝氏体转变导致的逆向形状记忆效应 (Shapememoryeffectsinalloy,PlenumPress,NewYork, 1975)。在1984年，Koyama 和Nittono在In-Pb合金中也观察到了贝氏体转变导致的逆向形状记忆效应（Scripta Metall. 1984，18: 1075)。然而至今，在其他合金中还未见到有关逆向形状记忆效应的相 关报道。
技术实现思路
本专利技术提供了一种具有逆向形状记忆效应的铁儘侣基合金。 化基合金中的逆向形状记忆效应源于0 '相向高溫相a相的贝氏体转变。值得 指出的是，化基合金中高溫相a相与马氏体相具有非常类似的晶体学特征。据此，在其他 合金体系中如果我们能实现高溫相与马氏体相具有类似的晶体学特征，那么我们将有可能 同样实现逆向形状记忆效应。居于此，本专利技术通过对合金成分的设计和调整，在铁儘侣基合 金中实现了高溫相丫奥氏体与丫'马氏体具有非常类似的晶体学特征，进而获得了a铁 素体向高溫相丫奥氏体转变导致的逆向形状记忆效应。所述具有逆向形状记忆效应的铁 儘侣基合金中各元素的原子百分比含量为：Mn25-42%，Al12-18%，Ni0-12%，Si0-5%，Ti 0-2%，V0-2%，Cr0-5%，Co0-3%，Cu0-1%，Mo0-2%，W0-1%，B0-0. 5%，C0-0. 5%，余为化 和不可避免的杂质，其中Si、Ti、V、化、Co、化、Mo、W、B和C元素的原子百分比含量之和小 于10%。上述铁儘侣基合金呈现逆向形状记忆效应的溫度区间为300°C至800°C。 为了获得更好的逆向形状记忆效应，上述铁儘侣基合金中各元素的原子百分比含 量为：Mn30-38%，Al13-17%，Ni5-10%，并且 51、11、￥、化、(：〇、〇1、]\1〇、胖、6和(：元素的原 子百分比含量之和小于5%。通过合金成分的进一步优化，上述铁儘侣基合金中Mn、Al和Ni 元素的原子百分比含量最好为：Mn34-36%，Al14-16%，Ni6-8%。 本专利技术具有如下特点：（1)提供了一种具有逆向形状记忆效应的新型铁儘侣基合 金；（2)由于上述铁儘侣基合金发生逆向形状记忆效应的溫度区间为300°C至800°C，因此 其也可W作为一种新型的高溫形状记忆合金。【具体实施方式】 下面给出实施例1至28, W对本专利技术作进一步说明。 表1给出了实施例1至28的铁儘侣基合金的化学成分。将上述合金在120(TC 固溶处理30分钟后用于表征其逆向形状记忆效应。采用弯曲法测试铁儘侣基合金的逆向 形状记忆效应，具体步骤如下：首先将铁儘侣基合金线切割为厚度为1mm、宽度为2mm、长为 IOOmm的长条形试样；接着将长条形试样与直径为40mm的圆柱体形状的模具互相垂直，并 W试样宽度为2mm的面与该模具的圆柱面相切，然后将试样在模具上弯曲变形90度；接下 来将试样加热至250°C使其消除正向形状记忆效应导致的角度变化，即沿变形的相反方向 变化的角度；最后将试样加热至300°C至900°C分别测量不同溫度下由逆向形状记忆效应 导致的角度变化，即沿变形的方向变化的角度。实施例1至28的铁儘侣基合金的逆向形状 记忆效应结果如表2所示，其中的数据清楚的表明：铁儘侣基合金在30(TC至80(TC溫度区 间内呈现显著的逆向形状记忆效应。 表1实施例1至28的化学成分。 表2实施例I至28的逆向形状记忆效应。【主权项】1. 一种具有逆向形状记忆效应的铁锰铝基合金，其特征在于，所述铁锰铝基合金中各 元素的原子百分比含量为：Mn 25-42%，Al 12-18%，Ni 0-12%，Si 0-5%，Ti 0-2%，V 0-2%， Cr 0-5%，Co 0-3%，Cu 0-1%，Mo 0-2%，W 0-1%，B 0-0.5%，C 0-0.5%，余为 Fe 和不可避免的 杂质，其中Si、Ti、V、Cr、Co、Cu、Mo、W、B和C元素的原子百分比含量之和小于10% ;所述铁 锰铝基合金呈现逆向形状记忆效应的温度区间为300°C至800°C。2. 根据权利要求1所述的一种具有逆向形状记忆效应的铁锰铝基合金，其特征在于， 所述铁锰铝基合金中各元素的原子百分比含量为：Mn 30-38%，Al 13-17%，Ni 5-10%，并且 Si、Ti、V、Cr、Co、Cu、Mo、W、B和C元素的原子百分比含量之和小于5%。3. 根据权利要求2所述的一种具有逆向形状记忆效应的铁锰铝基合金，其特征在于， 所述铁锰铝基合金中Mn、Al和Ni元素的原子百分比含量分别为：Mn 34-36%，Al 14-16%， Ni 6-8%〇【专利摘要】本专利技术公开了一种具有逆向形状记忆效应的铁锰铝基合金，属形状记忆合金领域。所述铁锰铝基合金中各元素的原子百分比含量为：Mn？25-42%，Al？12-18%，Ni？0-12%，Si？0-5%，Ti？0-2%，V？0-2%，Cr？0-5%，Co？0-3%，Cu？0-1%，Mo？0-2%，W？0-1%，B？0-0.5%，C？0-0.5%，余为Fe和不可避免的杂质，其中Si、Ti、V、Cr、Co、Cu、Mo、W、B和C元素的原子百分比含量之和小于10%。所述铁锰铝基合金呈现逆向形状记忆效应的温度区间为300℃至800℃。【IPC分类】C22C30/00, C22C30/02, C22C38/06【公开号】CN105154751【申请号】CN201510712642【专利技术人】彭华备, 黄攀, 文玉华, 王珊玲 【申请人】四川大学【公开日】2015年12月16日【申请日】2015年10月28日本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有逆向形状记忆效应的铁锰铝基合金，其特征在于，所述铁锰铝基合金中各元素的原子百分比含量为：Mn 25‑42%，Al 12‑18%，Ni 0‑12%，Si 0‑5%，Ti 0‑2%，V 0‑2%，Cr 0‑5%，Co 0‑3%，Cu 0‑1%，Mo 0‑2%，W 0‑1%，B 0‑0.5%，C 0‑0.5%，余为Fe和不可避免的杂质，其中Si、Ti、V、Cr、Co、Cu、Mo、W、B和C元素的原子百分比含量之和小于10%；所述铁锰铝基合金呈现逆向形状记忆效应的温度区间为300℃至800℃。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：彭华备，黄攀，文玉华，王珊玲，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川;51
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