[發(fā)明專利]一種通過形狀記憶效應驅(qū)動非晶基體結(jié)構(gòu)回復提升非晶內(nèi)生復合材料力學性能的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010347768.1
• 申請日: 2020-04-28
• 公開（公告）號: CN111500958B
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發(fā)明（設計）人: 張龍;張海峰;朱正旺;張宏偉;付華萌;李宏;王愛民
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院金屬研究所
• 主分類號: C22F1/18
• 分類號: C22F1/18;C22C45/10
• 代理公司: 沈陽優(yōu)普達知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 張志偉

1.一種通過形狀記憶效應驅(qū)動非晶基體結(jié)構(gòu)回復提升非晶內(nèi)生復合材料力學性能的方法，其特征在于，通過在小應變處做“卸載→再加載”兩次以上的循環(huán)加載處理，利用內(nèi)生晶態(tài)相在其可逆相變過程中對非晶合金基體施加的應變場實現(xiàn)非晶合金基體的結(jié)構(gòu)回復；其中，小應變的工藝參數(shù)是：應變小于非晶合金的彈性極限2％；

非晶內(nèi)生復合材料的特點為：

(1)凝固過程中原位析出的體心立方結(jié)構(gòu)的亞穩(wěn)β-Ti枝晶相分布于連續(xù)的非晶相基體中；

(2)內(nèi)生亞穩(wěn)β-Ti相具有亞穩(wěn)定性，在變形過程中能發(fā)生形變誘發(fā)可逆馬氏體相變；

(3)非晶內(nèi)生復合材料在拉伸或者壓縮加載過程中表現(xiàn)出超彈性，并在卸載和再加載過程中表現(xiàn)出滯后回環(huán)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通過形狀記憶效應驅(qū)動非晶基體結(jié)構(gòu)回復提升非晶內(nèi)生復合材料力學性能的方法，其特征在于，通過形狀記憶效應驅(qū)動非晶合金基體結(jié)構(gòu)回復提升非晶內(nèi)生復合材料拉伸塑性，非晶合金基體發(fā)生結(jié)構(gòu)回復的過程中，從原子堆垛密度高、能量狀態(tài)低的低能態(tài)，轉(zhuǎn)變?yōu)樵佣讯饷芏鹊汀⒛芰繝顟B(tài)高的高能態(tài)；結(jié)構(gòu)回復的非晶合金基體中剪切轉(zhuǎn)變區(qū)貫穿為一條剪切帶的傾向性降低，更容易誘發(fā)多重剪切帶，導致其塑性變形能力提升。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通過形狀記憶效應驅(qū)動非晶基體結(jié)構(gòu)回復提升非晶內(nèi)生復合材料力學性能的方法，其特征在于，通過形狀記憶效應驅(qū)動非晶合金基體結(jié)構(gòu)回復提升非晶內(nèi)生復合材料加工硬化能力，結(jié)構(gòu)回復的非晶合金基體處于高能態(tài)，在后續(xù)變形過程中發(fā)生結(jié)構(gòu)弛豫，向原子堆垛密度高、能量低的狀態(tài)轉(zhuǎn)變，從而導致抵抗塑性流變的能力增加。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的通過形狀記憶效應驅(qū)動非晶基體結(jié)構(gòu)回復提升非晶內(nèi)生復合材料力學性能的方法，其特征在于，循環(huán)加載過程導致馬氏體相得以保留，在后續(xù)加載過程中，更高體積分數(shù)的馬氏體相導致更優(yōu)異的拉伸加工硬化能力。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通過形狀記憶效應驅(qū)動非晶基體結(jié)構(gòu)回復提升非晶內(nèi)生復合材料力學性能的方法，其特征在于，小應變循環(huán)加載為拉伸循環(huán)加載。