郝斯勒合金Ni-Mn-Ga中间马氏体相变研究

在马氏体相变温度(M_s)接近室温的Ni₅₂Mn₂₄Ga₂₄单晶中观察到了单纯由温度诱发的完整的热弹性中间马氏体相变.发现由于机械研磨过程中引入的内应力所导致的晶格畸变可以抑制中间马氏体相变.另外,通过对同样组分的退火和未退火的多晶样品的研究,发现中间马氏体相变与晶体的内部应力密切相关 关键词： 中间马氏体相变 2MnGa')" href="#">Ni₂MnGa     

熔体快淬对Ni-Mn-Ga合金马氏体相变特征及应变的影响

用真空快淬炉制备了名义成分为Ni₅₀Mn₂₇Ga₂₃，淬速 分别为2，4，8m/s的快淬态试样，并将部分试样热处理.研究结果表明，与铸态相比，快淬态试样马氏体相 变温度、居里温度均有所降低，经热处理后，降低的马氏体温度和居里温度会提高.快淬合 金与铸态合金相比更容易获得单相的Ni₂MnGa结构，并能使合金主衍射峰从（22 0）转向（ 400），形成织构，热处理后织构消失.快淬工艺对相变应变和磁致应变的影响表现出复杂性 ，研究发现获得织构的快淬带具有较浇铸态试样更大的相变应变和磁致应变. 关键词： 50Mn₂₇Ga₂₃')" href="#">Ni₅₀Mn₂₇Ga₂₃ 快淬 马氏体相变 应变     

铁磁形状记忆合金Ni52.2Mn23.8Ga24的马氏体相变及其物理表征

对Ni52.2Mn23.8Ga24的单晶样品在马氏体相变过程中的相变潜热、磁性、电阻以及应变等物理序参量进行了测量.测量结果表明:不同的物理机制表征的相变温度有所不同.利用马氏体相变的GT关系予以分析,解释了不同测量方法获得的相变温度差别的原因.研究指出,Heusler合金Ni2MnGa的相变是分布晶格畸变类型,磁结构的变化发生在第二步晶格的非均匀切变,但相变应变与GT模型有区别. 关键词： 马氏体相变 Ni52.2Mn23.8Ga24     

Ni-Fe-Ga磁致形状记忆合金中间马氏体相变

采用差示扫描量热和x射线衍射技术研究Ni-Fe-Ga磁致形状记忆合金的马氏体相变行为.结 果发现,在多晶Ni565_56.5Fe190_19.0Ga245_{2 4.5}和Ni563_56.3Fe170_17.0 Ga267_26.7合金中除马氏体相变外,还观察到一次完整的、正相变和逆相 变对应出现、单 纯由温度诱发的中间马氏体相变.该中间马氏体相变与马氏体相变均为热弹性相变. 关键词： Ni-Fe-Ga 中间马氏体相变 磁致形状记忆合金     

哈斯勒合金Ni-Mn-Ga的马氏体相变和磁增强双向形状记忆效应

通过研究铁磁性金属间化合物Ni_2+xMn_1-xGa(x=-0.1,0,0.08,0.13,0.18,0.2)和Ni_2-xMn_1+x/2Ga_1+x/2(x=-0.1,0,0.04,0.06,0.1)两个系列多晶样品的交流磁化率随温度的变化行为,得到了化合物在不同组分下的马氏体相变温度TM和居里温度T_C.发现随着Ni成分的增加,前者的马氏体相变温度T_m增加,而居里温度T_C降低,后者的马氏体相变温度T_m和居里温度T_C均是先增大后减小.报道了T_m在室温附近的单晶样品Ni₅₂Mn₂₄Ga₂₄的磁场增强双向形状记忆效应.发现伴随着马氏体相变,样品在[001]方向可产生1.2%的收缩.如果在该方向施加1.2T的偏磁场可以使该应变值增大到4.0%.而垂直于[001]方向施加1.2T的偏磁场时,在[001]方向产生1.6%的膨胀.阐明了产生大应变的原因并非相界移动,而是单晶的杂散内应力小和外加磁场通过孪晶界移动使马氏体变体重组的共同结果. 关键词： 形状记忆效应 马氏体相变 2MnGa')" href="#">Ni₂MnGa     

铁磁形状记忆合金Ni52.5Mn23.5Ga24马氏体相变热滞后的研究

用相界面摩擦原理计算了Ni525Mn235Ga24单晶样品在马氏体相变过程中由于相界面摩擦所消耗的能量.计算结果表明,克服相界面摩擦所需要的能量为1314Jmol,仅占相变潜热的一小部分.另外,精细的交流磁化率测量样品的转变循环回线结果表明,相变热滞后的大小和马氏体的转变百分数成正比,从而进一步证明了热弹性马氏体相变的热滞后来源于相界面推移过程中的摩擦 关键词： 马氏体相变 Ni2MnGa     

NiTi形状记忆合金的价电子结构分析与马氏体相变

应用固体与分子经验电子理论，对ＮｉＴｉ合金的母相和马氏体相进行了价电子结构分析，计算了合金在两种状态下的结合能。计算结果与实验相符很好；在此基础上对ＮｉＴｉ合金的马氏体相变前后的宏观杨氏模量的变化从电子结构角度进行了解释。     

哈斯勒合金Ni50Mn35In15的马氏体相变及其磁热效应

利用电弧炉熔炼了Ni50Mn35In15多晶样品,根据磁性测量对其马氏体相变和磁热效应进行了系统研究.结果表明.随着温度的降低,样品在室温附近先后发生了二级磁相变与一级结构相变特征的马氏体相变,导致它的磁化强度产生突变.同时通过低温下的磁滞回线的测量发现样品存在交换偏置行为,表明低温下马氏体相中铁磁和反铁磁共存.此外,根据Maxwell方程,计算了样品在马氏体相变温度附近的磁熵变,当温度为309 K,磁场改变5 T时,样品的磁熵变可达22.3 J/kg K.     

Ni4Ti3沉淀相对NiTi形状记忆合金相变行为的影响

采用第二近邻修正型嵌入原子势的分子动力学方法,建立了共格沉淀相与半共格沉淀相块状/柱状模型,模拟了温度诱发相变和应力诱发相变,分析了Ni₄Ti₃沉淀相对Ni Ti形状记忆合金相变行为的影响．结果表明,Ni₄Ti₃沉淀相本征应变诱发的弹性应力场对相变中马氏体变体类型、形核位置、分布等有重要影响.在温度诱发相变时,共格沉淀相促进部分马氏体变体的形核生长,能显著提高Ni Ti超弹性形状记忆合金的马氏体相变开始温度;在应力诱发相变时,Ni₄Ti₃沉淀相使马氏体早于无沉淀相区域形核,导致了相变应力降低、抑制了马氏体解孪,减小了应力-应变曲线的滞回环.     

单晶Ni2MnGa中取向内应力对变体分布规律的研究

对单晶Ni2MnGa的马氏体相微观结构进行了分析，发现可能是由于在单晶生长过程中在生长方向存在取向的内应力，导致该单晶样品发生马氏体相变时马氏体变体会沿生长方向择优排列.通过对单晶磁化曲线的测量，讨论了变体的择优排列对磁畴分布的影响. 关键词： 马氏体相变 Ni2MnGa     

Martensitic transformation in Ni-Mn-Ga alloys

Single crystals of different compositions in shape memory alloys Ni-Mn-Ga have been studied by electron and low temperature X-ray diffraction as well as by differential scanning calorimetry. It is shown that the cooling-induced martensitic phases are long-periodic ones modulated along the (110) directions by a transverse wave of atomic shifts with 5 and 7 atomic layers periodicity for the alloys studied exhibiting a martensitic transformation at 180 K and 446 K, respectively. The transformation heats appeared to be about 10 times different for both alloys.     

Magnetic indication of the stress-induced martensitic transformation in ferromagnetic Ni–Mn–Ga alloy

A quantitative study of the stress-induced martensitic transformation in Ni_49.7Mn_29.1Ga_21.2 magnetic shape memory alloy has been carried out in two different ways: the first way is based on the measurements of saturation magnetization under variable mechanical stress and the second one is founded on the quantitative theoretical treatment of experimental stress–strain loops. A functional dependence between the volume fraction of transformed martensite and applied stress has been determined from both magnetization and strain values. A quantitative agreement between the functions determined in two different ways has been observed, and hence, the effectiveness of the magnetic indication of the stress-induced martensitic transformations has been proved. This method can be used to monitor stress-induced transformations in martensitic films, needles and small specimens.     

内应力对Mn2NiGa铁磁形状记忆合金的结构、相变和磁性能的影响

通过施加压应力的方法,在铁磁形状记忆合金Mn₂NiGa中引入残留内应力,研究了内应力对 Mn₂NiGa材料的结构、相变和磁性能的影响.研究发现,加压过程使材料发生了塑性形变,在材料内部引入了大量的位错缺陷.卸载后保留的位错缺陷在材料中造成了残留的内应力,导致了马氏体相变温度大幅度提高, 使原本室温下的母相转变成了马氏体相.测量到导致样品转变成马氏体的阈值压应力为1.0 GPa.加压形成的马氏体中的残留内应力将矫顽力从低于50 Oe提高到350 Oe.残留内应力在730 K的热处理中由于位错缺陷的消失而得以消除,样品实现了马氏体逆相变.如此高的逆相变温度使得 Mn₂NiGa马氏体的居里温度测量成为可能,获得了530K的数值.     

Cu含量对Ni_(55)Fe_(18)Ga_(27)合金结构和磁性的影响

系统研究了Cu分别替代Fe和Ni对Ni_(55)Fe_(18)Ga_(27)结构和磁性的影响.结果表明:熔炼Ni_(55)Fe_(18-x)Cu_xGa_(27 )(x=1, 2, 3, 4)虽仍为奥氏体相结构,但伴有γ相出现;居里温度随Cu含量增加而降低,这是由于Cu掺杂引起过渡金属近邻原子间相互交换作用减弱所致;交流磁化率随Cu含量增加而降低,原因在于Fe是磁性的主要贡献者,Cu替代Fe会削弱Fe的磁矩,从而导致合金磁性降低.熔炼、退火和甩带Ni_(51)Cu_4Fe_(18)Ga_(27)均存在马氏体相变.熔炼样品马氏体相变温度最高,退火和甩带样品基本相同.这一特点表明热处理方式能够改变原子排列的有序度,因此可以通过改变热处理方式来调控马氏体相变温度.     

Fe和Co元素在铁磁性形状记忆合金Mn50Ni25－xFe(Co)xGa25中的作用

为了进一步改善材料的性能和探索新的材料，将Mn₂NiGa合金中的Ni元素分别用Fe和Co替代，制备了Mn₅₀Ni_25-xFe(Co)_xGa₂₅系列合金. 研究了Fe和Co元素对Mn₂NiGa合金的结构、马氏体相变行为、磁性和机械性能等方面的影响. 关键词： 铁磁形状记忆合金 Heusler合金 50Ni_25-xFe(Co)_xGa₂₅')" href="#">Mn₅₀Ni_25-xFe(Co)_xGa₂₅     

Stress and temperature dependence of the structure of the martensite and X-phase in Ni2MnGa

Stress and temperature dependence of the structure of the X-phase in Ni₂MnGa has been investigated by neutron diffraction measurements to clarify the structural relationship among the parent (P-), intermediate (I-), martensite (M-) and X-phases. The satellite position and intensity of the X-phase differ from those of the I-phase under compressive stress, but approach those of the I-phase with increasing temperature and decreasing stress. In other words, the structure changes discontinuously with I → X transformation under compressive stress, but continuously under zero stress. On the other hand, the X → P transformation is continuous, regardless of stress or temperature. These results suggest the existence of a multicritical point for successive P → X → I transformation.     

Annealing effect on phase transformation in nano structured Ni–Mn–Ga ferromagnetic shape memory alloy

Nano structured Ni_52.6Mn_23.7Ga_24.3 alloy was prepared using the ball milling technique. High martensitic transition temperatures are observed in the range between 336 and 367 K. The X-ray diffraction profile revealed that annealed Ni–Mn–Ga powder at 1073 K displays mixture phases of austenite and martensite. Annealing at 1173 K induces phase transformation from mixture phase to Heusler L2₁ structure, which confirms the high-temperature shape memory effect. On the contrary, the milled sample shows no evidence of shape memory effect. Furthermore, annealing at higher temperature (1273 K) shows the accumulation of oxidation, which leads to the loss of shape memory effect. The grain size increases with increasing annealing temperature and causes deterioration in the soft magnetic properties.