[科普中國]-Cu-Zn-Al形狀記憶合金

Cu-Zn-AI形狀記憶合金是指一種含Zn18-37%(wt)，Al2%-8%(wt)，余者為銅的具有形狀記憶效應(yīng)(SME)和偽彈性(PE)的合金1。

簡介Cu-Zn-AI形狀記憶合金是指一種含Zn18-37%(wt)，Al2%-8%(wt)，余者為銅的具有形狀記憶效應(yīng)(SME)和偽彈性(PE)的合金1。

參量其M點在93-373K之間。高溫時為無序的β相，具有體心立方結(jié)構(gòu)，是電子濃度為3/2的電子化合物，經(jīng)適當工藝處理降溫時可得到B2或Do3有序結(jié)構(gòu)；冷卻時B2轉(zhuǎn)變?yōu)?R馬氏體，Do3轉(zhuǎn)變?yōu)?8R馬氏體。該合金的物理與力學性能：熔點大約為1230K，密度7.76g/cm3彈性模量E=70GPa，比熱容0.39kJ/kgK，相變潛熱-297J/mol，電阻率9×106Ω·m，熱導(dǎo)率120W / (m·K) .膨脹系數(shù)18×106K-1。拉伸強度700MPa，伸長率8%。形狀記憶應(yīng)變約4%2。

熔煉條件該合金一般在大氣或真空感應(yīng)爐中熔煉，采用石墨或氧化鋁坩堝,如在大氣中熔煉，可使用NaCl助熔劑，并以木炭覆蓋熔池表面。該合金易于冷熱加工，如將其加熱到(α+β)兩相區(qū)，緩冷后得到兩相組織，亦可進行冷拉。為了獲得馬氏體組織，必須參考合金相應(yīng)的等溫轉(zhuǎn)變曲線，并保證足夠大的淬火冷速1。

改善措施為了使合金形狀記憶效應(yīng)穩(wěn)定，可以在423~173K油浴中進行等溫淬火或一般淬火后在373K進行時效處理。該合金晶粒比較粗大，可加入微量元素V,B,Ti等使晶粒細化3。

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

楊明 - 副教授 - 西南大學