马氏体相变过程中低频内耗的研究

本文测出了金镉(Au-Cd)合金在正反马氏体相变过程的低频内耗峰,内耗极大值与变温速率有线性关系,但比Fe-Mn等非热弹性马氏体相变内耗的速率依赖要小得多,稳定内耗峰(变温速率为零)在每一温度的内耗值与频率无关,是静滞型损耗。内耗峰高与马氏体晶粒尺寸有关。等温转变过程也出现一个内耗-时间峰。根据以上诸实验事实,我们认为,低频马氏体相变内耗是由那些在振动应力作用下可以运动的相界面所引起的。 关键词：     

锰基合金的反铁磁转变与fct马氏体相变内耗

孪晶型阻尼材料已被实际应用,(011)孪晶通过fcc-fct马氏体相变形成,而γMn基合金中,马氏体相变又与合金的反铁磁转变密切相关.因此研究γMn基孪晶型阻尼材料,无疑必须探讨反铁磁转变与一级马氏体相变的之间关系,反铁磁转变和马氏体转变对孪晶形成的作用.本文通对富锰的γMn基合金(Mn-Cu,Mn-Fe,Mn-Ni)的内耗和模量的测量,研究这二类相变在不同材料,不同成分合金中的耦合的机制,以及反铁磁转变和马氏体相变对孪晶形成的作用.结果显示,马氏体相变和反铁磁转变耦合或马氏体相变与孪晶阻尼峰耦合都可以获得材料的高阻尼性能.当锰含量较高时,反铁磁转变和马氏体相变发生耦合,或马氏体相变内耗与孪晶内耗叠加,在室温附近形成高内耗阻尼;当锰含量较低时,马氏体相变温度降到室温以下,反铁磁转变形成的微孪晶亦能产生内耗阻尼峰.     

锰基合金的反铁磁转变与fct马氏体相变内耗

孪晶型阻尼材料已被实际应用，（011）孪晶通过fcc-fct马氏体相变形成，而YMn基合金中，马氏体相变又与合金的反铁磁转变密切相关。因此研究YMn基孪晶型阻尼材料，无疑必须探讨反铁磁转变与一级马氏体相变的之间关系，反铁磁转变和马氏体转变对孪晶形成的作用。本文通对富锰的YMn基合金（MnCu，Mn-Fe，Mn-Ni）的内耗和模量的测量，研究这二类相变在不同材料，不同成分合金中的耦合的机制，以及反铁磁转变和马氏体相变对孪晶形成的作用。结果显示，马氏体相变和反铁磁转变耦合或马氏体相变与孪晶阻尼峰耦合都可以获得材料的高阻尼性能。当锰含量较高时，反铁磁转变和马氏体相变发生耦合，或马氏体相变内耗与孪晶内耗叠加，在室温附近形成高内耗阻尼;当锰含量较低时，马氏体相变温度降到室温以下，反铁磁转变形成的微孪晶亦能产生内耗阻尼峰。     

NiTi合金相变过程中界面动力学的内耗研究

本文采用同时测量内耗、模量及电阻的方法,对NiTi合金变温过程中所发生的正、反马氏体相变及可逆I/C相变进行了系统的研究。结果表明,变温马氏体相变及I/C相变过程中内耗均为粘弹性型内耗,是相界面在克服粘滞性阻力而运动时引起的。从界面动力学出发,研究了相变过程中界面的运动动力学行为。由实验数据求得了马氏体相变过程中界面动力学关系的具体表达式为:V=V^*exp(—△G^*/△G—△G_R);相变过程内耗表达式为:Q^-1=(n²)/2·(μ△G^*)/((△G—△G_R)²)·(dF)/(dT)·T/ω;相变阻力△G_R约为10cal/mol的数量级。讨论了相变过程中的“软模”效应。马氏体相变过程中的模量“软化”来自声子模的软化和界面运动引起的附加模量亏损两个方面。 关键词：     

Ag-Cd合金贝氏体相变内耗

使用低频倒扭摆测量了Ag-42.3at％Cd合金在室温至250℃范围内等温过程中内耗随时间的变化和不同升温速率下内耗与温度的关系。试验表明,Ag-Cd合金发生贝氏体相变时内耗升高是由于贝氏体相变形核过程中母相基体点阵的不稳定,内耗的升高决定于贝氏体形核率J^*与点阵局部软化区单位体积内耗值Q_s^-1的乘积。 关键词：     

NiTi合金中应力诱导的I/C相变及其界面动力学的研究

在改装了的拉力试验机上,以不同的拉伸速率ε(0.79—18×10^-5s^-1)进行加、卸载试验,并用中间扭摆和四端电位法同时测量了Ni-49at％Ti合金丝在应力诱导I/C相变过程的内耗Q^-1、模量M/M₀、电阻率ρ/ρ₀和应力-应变曲线。研究了应力循环和应变速率的影响。在Q^-1-ε曲线上出现Q^-1峰,而在f²-ε曲线上出现与之相对应的模量极小。内耗峰的高度Q_p^-1和模量亏损值均随ε增大而增大。根据界面动力学模型和内耗的实验数据,计算得应力诱导I/C相变过程界面的动力学关系为V=V^*(△G—△G_R)^m,V^*和m为动力学参数,△G_R为相变过程中运动相界面所受的阻力,计算得△G_R≈1cal/mol。讨论了内耗和模量亏损、软模效应之间的关系。 关键词：     

碳在低碳合金马氏体中微扩散所引起的内耗峰

用扭摆测量淬硬低碳镍合金钢中的内耗,当振动频率约为每秒2周时,在155℃附近有一个内耗峰出现。这个内耗峰的出现条件是:钢中必须含有马氏体、合金元素和碳。在适当的条件下,铬钢和铬镍钢中也曾观察到这个内耗峰。用含镍29.7％的钢作了系统试验,观察到内耗峰高度与试样中的含碳量成正比。内耗峰的高度由于在较高温度(165℃以上)的回火处理而不断降低。由内耗测量所测得的激活能是25,000卡/克分子。以上的实验结果指出,所观测到的155℃新内耗峰是由于碳在合金马氏体中的应力感生微扩散所引起来的。提出了一个产生内耗峰的初步模型。假定碳在四角马氏体中是处于00(1/2)型的间隙位置。合金元素原子的存在引起晶体点阵中不均匀的畸变,因而应力的作用便改变了碳原子在热平衡状态下在Fe-C-Fe和B-C-Fe(B是合金元素原子)两种00(1/2)型间隙位置之间的跳动几率。这种应力感生的碳原子运动便引起内耗。用这个模型可以定性地解释所观测到的事实。关于这方面的定量研究正在进行中。     

MnCu合金热弹性马氏体相变过程中的非线性内耗行为

在强迫振动模式下，系统地测量了Ｍｎ-８ｗｔ％Ｃｕ合金热弹性马氏体相变过程中的内耗对变温速率和振动频率的依赖关系．通过单独拟合相变内耗对振动频率和变温速率的依赖关系，提出了一种新的实验关系，并结合实验结果，讨论了非线性相变内耗的机制． 关键词：     

马氏体式相变过程中所引起的内耗变化

用扭摆测量两种跌锰合金(Mn17.5％和12.8％)和一种铜铝合金(Al13％)的内耗,在发生正和反的马氏体相变的温度范围内各出现一个内耗峰。这种内耗峰出现的条件是必须伴随着马氏体式相变过程的进行。用含Mn17.5％的铁锰合金作了系统实验,观察到内耗峰的高度随升温(或降温)速度和应力的增加而增高,随振动频率和含碳量的增加而减低。可以用振动一周内试样中转变量愈多内耗也愈大的关系得到统一的解释。讨论了关于产生内耗峰的机构。认为主要由于马氏体相变是突然间完成,此时扭转的外力可视为常数,从应力和不均匀物质交互作用能的计算,可以证明外力所做的功必须损失一半,因而引起内耗。此外应力感生相变也可以引起很小一部分内耗。     

钢中马氏体在回火转变中所引起的内耗峰

用扭摆测量淬硬碳钢的内耗,当测量温度由室温渐渐升高时,在130℃附近有一个内耗峰出现。当温度达到170℃后再降温测量,这个内耗峰完全消逝不见。上述的现象在含碳0.29％到1.4％的几种淬硬碳钢和淬硬滚珠钢中都曾经看到。由内耗峰的出现可以认为马氏体在第一个回火阶段中的转变产物(ε-碳化铁)与母体具有共格性,由于共格界面的应力感生运动而引起内耗。曾用具有马氏体组织的0.25％碳钢试样作实验,没有观测到上述的内耗峰。但是当回火温度达到280-300℃以后,在降温或升温测量中都观测到一个内耗峰(在150℃附近)。这表示低碳马氏体在第三个回火阶段中的转变产物与母体具有共格性。但是由于这个内耗峰的表现与上述高碳试样的内耗峰不同,所以我们认为这转变产物并不是ε-碳化铁。     

铁锰合金在正、反马氏体型相变温度范围内出现的位错内耗峰

用扭摆法测量了含锰18.5％的铁锰合金的内耗,在正和反马氏体型相变温度范围内都观察到一个稳定的内耗峯。在降温时,正马氏体型相变区域内的内耗峯出现在100℃左右;在重新加热时,反马氏体型相变区域内的内耗峯出现在200℃左右。对于这两个变为稳定以后的内耗峯进行了系统的研究,它们的共同特征是:1.内耗峯的位置与测量内耗所用的振动频率无关;2.稳定内耗峯的高度,随着测量内耗所用的应变振幅的增大而显著地升高;3.随着对于试样的加热和冷却循环次数的增加,内耗峯的位置离相变开始点的温度越远,而且内耗峯的高度也下降。从以上的特点可以看出,内耗峯的位置与频率无关表示产生内耗的基本过程不是受热激活所控制的。此外,内耗与振幅有关这一现象进一步指出,产生内耗的机构不是一种滞弹性效应。电子衍衬金相观测已经指出,作为扩展位错的组成部分的堆垜层错可以作为马氏体型相变的核,因此,这种内耗现象可能是由于扩展位错的应力感生加宽和收缩所引起的。这种模型可以统一地解释在铁锰合金中所观察到的各种内耗现象。     

扩展位错低频内耗的模型

本文提出面心立方合金中扩展位错引起低频内耗峰的一个模型,用来解释高浓度Cu-Al和Cu-Zn合金经过冷加工后在210K附近出现的弛豫型内耗峰(测量频率约为1Hz)。文中指出,扩展位错在外力作用下的运动,可以分解为相对运动(两个部分位错之间的相对位移)和整体运动(扩展位错中心的位移)。除了考虑两个部分位错之间交互作用引起的回复力和位错线张力引起的回复力以外,本文引入了邻近位错之间长程交互作用引起的回复力,并且论证了这种回复力只影响扩展位错的整体运动,但不影响其相对运动。扩展位错的相对运动和整体运动,分别导致相对运动内耗峰和整体运动内耗峰。二者峰温相近。实验上观察到的内耗峰是这两个内耗峰的叠加。本文模型的推论与实验结果相符。 关键词：     

钼酸钆晶体铁弹相变的超声衰减和内耗

用四个频率(f=31,50,72,93MHz)超声纵波测量了钼酸钆晶体铁弹铁电相变(T_c=160.90℃)引起的超声衰减(α_s)峰。得到较准确的α_s正比f²的关系,求得T_c以上α_s的临界指数从1.52±0.12变到0.89±0.12。有渡越现象。用低频(f=1Hz和150kHz)测出了相变内耗峰,肯定其为相界面运动所引起。并求得界面运动的临界应力,从而确定了本文中测得的超声衰 关键词：     

铝一镁合金中的反常位错内耗峰

Al-0.03at％ Mg合金在倒扭摆上-65℃在原位进行拉伸,形变量为0.5％,然后在升温过程中测量内耗,于-30℃及60℃附近观测到内耗峰,随后从80℃的降温过程中仍在相同温度观测到内耗峰。研究了不同温度下的内耗-振幅曲线,在降温过程中出现内耗峰的温度范围内观测到了振幅内耗峰,并由此计算得到等效激活能分别为0.32及0.22eV。初步认为,当低温冷加产生的位错弯结在外力作用下作沿边往复运动时,“镁原子-空位”对和镁原子被拖曳运动是分别引起-30℃峰和60℃峰的可能的原因。 关键词：     

铝铜合金在范性形变过程中的低频内耗

在小型拉力试验机上测量了几种铝铜和铝镁合金试样在拉伸形变过程中的低频内耗,观测到在内耗-应变曲线上出现一系列的跳跃现象。研究了测量温度和一些冶金因素对于这种跳跃现象的影响。实验结果指出,出现这种现象的温度范围与铝铜合金中出现台阶状或锯齿状应力-应变曲线的温度范围相对应。这表明,这种现象与在范性形变过程中所进行的应变时效过程有关,是由于位错气团在形变过程中的更迭形成和解脱所引起。 关键词：     

与位错和点缺陷的交互作用有关的低温内耗峰

系统研究了出现在经冷加工处理的Al-Mg固溶体中的低温内耗峰。当测量频率约为1Hz时,分别在-70℃(P_L2峰)和-50℃(P_L1峰)观察到了两个内耗峰。详细研究了镁(Mg)含量,冷加工量,冷加工模式,不同合金元素(Ga,Zn),退火等诸因素对这两个内耗峰的出现及特性的影响。得出了P_L2峰与位错和“Mg原子-双空位”对的交互作用有关以及P_L1峰与位错和“Mg原子-单空位”对的交互作用有关的结论。 关键词：     

Contribution of original dislocations to the amplitude characteristic of internal friction

The amplitude characteristic of internal friction is calculated here, with two kinds of internal barriers taken into account. The initial stage of this curve has a peak whose profile is determined by the density of dislocations as well as by their movement and retardation. The factors are analyzed which contribute to a transition to the second stage of the characteristic, and its trend is considered in the case when the displacement of original dislocations increases jumpwise but the number of dislocations remains the same.     

弛豫铁电体材料的内耗研究

内耗测量被证明是研究弛豫铁电体中相变的有效方法之一。我们研究了弛豫铁电陶瓷（1-x％）Pb（Mg1/3Nb2／3）O3-x％PbTiO3（PMNTx），（0〈x〈33）在低频（0．1Hz至10Hz）和音频（1kHz）的内耗。实验表明在铁电微畴的冻结温度出现了一个相变内耗峰和模量的软化，并且随作PbTiO3含量的增加相变逐渐增强，该相变与微畴冻结之间的关系还需作进一步的研究。同时我们还测量到了铁电纳米微畴的反转引起的力学响应，这与其介电响应结果是一致的。     

Pb-Sn合金固—液转变过程的内耗行为

在连续升温过程中,测量了Pb-Sn合金的内耗.实验发现：在共晶成分范围内,伴随着Pb-Sn 合金的固—液转变,内耗值出现突然下降.内耗值的下降幅度与Pb-Sn合金成分有关.固—液 转变过程中的内耗是由材料结构变化或弛豫时间变化引起的. 关键词： 内耗 固—液转变 Pb-Sn合金