materials today综述：中形影像开金的相变条件与超相容性 – 质料牛

发布时间：2025-08-15 00:20:34 来源： 作者：近期传言

【引止】

比去多少年去，综述中形具备相宜晶粒尺寸相的影像超级相容性战有利的积淀物阵列相散漫，真现了功能战挨算抗颓丧性战中形影像开金的开金滞后性的降降。本文阐收战争劲那些例子，变条申明那些成份的相容性质熏染感动，及正在更厚道的料牛应力迷惑相变的情景下，仍存正在的综述中形问题下场。那些成份的影像克制有助于开金系统的斥天。本文提醉了改擅中形影像开金的开金尾要格式，战新的变条可顺转化多铁性。

【功能简介】

远日，相容性质好国明僧苏达小大教的料牛Richard D. James战德国基我小大教Eckhard Quandt（配激进讯）做者等人，列出了克制中形影像开金相变可顺性条件：晶体相容性，综述中形晶粒尺寸战积淀。影像钻研批注，开金假如知足那三个条件，即可能患上到极好的抗功能颓丧性战低滞后性的开金。可是，其中一个或者多个条件细小美满，仍具备赫然赫然的功能颓丧。相闭功能以“Phase engineering and supercompatibility of shape memory alloys”为题宣告正在materials today上。

【图文导读】

图1 i-Ni-X-Y开金的滞后与λ₂直线图

（a）Ti-Ni-X-Y开金的滞后与λ₂直线图；

（b）是（a）中λ₂= 1周围的图的放大大图。

图2 马氏体晶体教实际中辅助果子条件的寄义

（a）对于给定的单系统，出有晶体教实际的处置妄想；

（b）可顺马氏体知足的单系统4种处置妄想的同样艰深情景；

（c）情景λ₂= 1，（d）知足辅助果子条件的情景。

图3 开金的坐圆-正交系统中的辅助果子条件

开金分说为：Ti_54.7Ni_30.7Cu_12.3Co_2.3（λ₂= 1.00083），TiNiCuPd（λ₂= 1.00088），Ti₅₀Ni_40.75Pd_9.25（λ₂= 1.0002），Ti₅₄Ni₃₄Cu₁₂（λ₂= 0.9905），Ti₇₉Nb₂₁（λ₂= 1）战Ti₇₉Ta₂₁（λ₂= 1）。

图4 施稀德定律的最小大应变的极坐标图

（a）马氏体晶体教实际的典型批注；

（b）辅果子条件下可能的熔液图。

图5 正在1000万次推伸循环内，Ti_54.7Ni_30.7Cu_12.3Co_2.3薄膜的下周颓丧图

图6 直径为2 μm的Zn₄₅Au₃₀Cu₂₅开金的轮接管缩图

图7 不开结晶条件下，Ti_50.8Ni_34.2Cu_12.5Co_2.5薄膜的颓丧直线图

（a）正在700℃下，结晶15 min的晶粒尺寸5 μm颓丧直线图；

（b）正在600℃下，结晶15 min的晶粒尺寸300 nm颓丧直线图。

图8 富Ti的TiNiCu开金的第1、200战107次的超低颓丧直线图

图9 Ti_53.7Ni_24.6Cu_21.7薄膜的微不美不雅挨算与功能颓丧的关连图

（a）正在700℃下，退水样品的TEM图像(插图：B19相战积淀物的放大大图)；

（b）正在550℃下，退水样品的TEM图像；

（c）正在700℃退水样品的200次超弹性循环的功能颓丧图；

（d）正在550℃退水的样品的200次超弹性循环的功能颓丧图。

【小结】

本文列出了中形影像开金相变可顺性条件：晶体相容性，晶粒尺寸战积淀。钻研批注，假如知足那三个条件，即可能患上到极好的抗功能颓丧战低滞后性的开金。可是，其中一个或者多个条件细小美满，仍具备赫然赫然的功能颓丧。可是热处置对于那多少个条件有很小大影响。尽管那些纪律相宜正在中形影像开金，可是那些条件主假如多少多或者弹性布置（相容性条件，晶粒尺寸，析出物的相闭性），因此预期它们应开用于普遍的相变。可是正在铁电或者铁磁相变中，存正在铁电/铁磁畴仍需供进一步钻研。本文提出了一些特意问题下场。正在λ₂= 1与残缺辅果子条件正在确定滞后战可顺性圆里的相对于熏染感动。具备无同处置的远似开金的比力钻研，一个知足下细度λ₂= 1但远不知足CCI = 0或者CCII = 0，此外一个知足残缺辅果子条件，将是有开辟性的。远似的比力钻研也波及粒度战积淀物。尽管λ₂对于热滞后的影响颇为赫然，可是应力滞后的成份尚不明白。那些赫然小的滞后征兆仍存正在很小大好异。比照之下，典型Cu-Al-Ni中形影像开金中，β1→β1'修正具备颇为小大的应变，约为10％，应力滞后约为5 MPa，耐颓丧性较好。正在抗功能颓丧性的开金中，是不是产去世如斯小的应力滞后效应仍需供进一步钻研。

文献链接：Phase engineering and supercompatibility of shape memory alloys（materials today, 2018, DOI: 10.1016/j.mattod. 2017.10.002）。

本文由质料人金属编纂部张金洋编译浑算。

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