标题：热机械晶体和微结构应力金相分析图像显微镜
信息分类:站内新闻
作者:yiyi发布
时间:2019-4-18 2:22:23
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正文:
热机械行为
相比通常在线弹性范围内使用的传统合金，形状记忆合金的热机械行
为不寻常且复杂。形状记忆合金表现出极端的温度敏感性、非线性且有时
不稳定的力学行为、各向异性、强热机械耦合、加载速率依赖以及路径依
赖（滞后）行为。本节描述了底层的微观结构和机制，阐述了典型的镍钛
合金的热响应。相关冶金和力学文献数量巨大在过去的10年，该领域仍然
是一个活跃的研究领域，并且对于从晶格尺度到宏观尺度机制的理解已经
取得重大进展。
马氏体相变， 晶体和微结构
基础的微观力学机制是一个或多个可逆晶相（固固）变化，称为热弹性
马氏体相变，这种相变可以通过改变温度或应力诱发。马氏体相变具有无
扩散、位移性、一阶（涉及应变和熵的跳跃）及品格畸变和无热（几乎与
温度速率无关）等特点。无应力的高温（母）相称为奥氏体6(A)，低温相
称为马氏体7( thermal-M)。奥氏体具有高对称性原子结构，通常基于立方
品格；马氏体具有低对称性布拉维晶格，为四方，斜方晶系，单斜晶系，
菱面体或三斜晶系，其取决于SMA。晶体可以通过小的协同的原子位移从一
种结构转换为另一种结构。
现在描述图1 (a)中SME和SE循环的微观机制，在无应力状态下，低对
称马氏体晶体中存在几个能量相等的变体，它们可以通过基于晶体点群对
称性的反射或旋转相互关联。无应力冷却后①，相对于A马氏体组织的自适
应微观结构使其只有很少或没有应变。然而，施加的应力将大大促进这些
与应力有关的变形及通过孪晶界滑移（退孪）产生的偏离变形，最终导致
宏观应变②。因此，我们必须区分无应变M和应变M。对于简单的一维情况
，可以想象所有的马氏体变体集中到两个（均匀分布的）单轴“变体”，
即造成宏观伸长( M+)和收缩（M-）两种变体的组合。因此，热M可以被认
为是这两种单轴变体M- /M+的自适应组合。卸载后，退孪的很大一部分微
结构仍然存在，因此存在一个残余应变③。退孪过程中若没有任何塑性变
形，所有的马氏体将在加热到临界温度以上时转变为母A相⑤。之前诱发的
应变在低温时可恢复，因为原子相对于晶格间距只移动了很小一段距离（
一般仍保持着最近的原子），并且无位错（滑移）或扩散（跨越许多品格
间距的原子运动）运动。小原子位移和高品格对称性使得材料能够恢复到
一个独特的基础形状。
在微观上看，这种转换是马氏体在奥氏体中形核并通过其尖锐习性面的
运动长大，即A晶体与特殊兼容混合晶格之间的共格（或接近共格）界面发
生变化，即所谓的习性面变体
出自http://www.bjsgyq.com/北京显微镜百科