Fe对Ni-Mn-Ga形状记忆合金相变和力学性能的影响

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形状记忆合金以其特有的形状记忆效应和超弹性，成为一种集感知与驱动为一体的智能材料。目前，已开发较成熟的Ni-Ti、Cu-Zn-Al及Fe基形状记忆合金的马氏体相变温度均不高(<120℃)，但在诸如航…

形状记忆合金以其特有的形状记忆效应和超弹性，成为一种集感知与驱动为一体的智能材料。目前，已开发较成熟的Ni-Ti、Cu-Zn-Al及Fe基形状记忆合金的马氏体相变温度均不高(<120℃)，但在诸如航空航天、核动力、汽车、消防、化工和油气勘探工程领域，均需要形状记忆合金能够在较高的温度下(>150℃)工作。相关研究主要集中在低相变温度的磁驱动Ni-Mn-Fe-Ga 合金，而对于具有较高相变温度的Ni-Mn-Fe-Ga合金的研究较少。同时，添加Fe引入复相组织并结合快速凝固的方法同时改善Ni-Mn-Ga高温形状记忆合金韧性的研究也未见报道。

　　华北电力大学的学者研究了Fe含量对Ni56Mn25-xFexGa19 (x=0~10)合金的微观组织结构、相变行为、力学性能和记忆特性的影响规律。当x ≤ 4时, Ni56Mn25-xFexGa19合金仍然保持着单一的四方结构马氏体相；当x ≥ 6 时，合金呈现为马氏体相和面心立方 γ相组成的双相结构。相对于马氏体相，γ相为富Ni和富Fe相，其含量随Fe含量的增加而增加。随着Fe含量增加，合金的马氏体相变温度逐渐降低，其峰值温度从x=0时的356℃降低至x=10时的170℃，这主要归因于马氏体相尺寸因素和电子浓度的综合作用。通过添加Fe替代Mn在合金中引入的γ相可提高合金的强度和塑性，但最大形状记忆回复应变从x=0时的5.0%降低到x=6时的2.0%。

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