添加合金元素对Fe-Mn-Si-Cr记忆合金晶界相影响之研究.PDF

行政院國家科學委員會專題研究計畫 計畫名稱：添加合金元素對 Fe-Mn-Si-Cr記憶合金晶界相影響之研究 計畫編號： NSC94-2216-E-035-019- 執行期限：94 年08月 01日至 95 年07月 31日 主持人：林昆明 教授 逢甲大學材料科學與工程學系 計畫參與人員：楊政修 逢甲大學材料科學與工程學系 摘要 利用真空電弧熔煉爐(VAR)熔煉 Fe-Mn-Si-Cr合金，並添加 C 、Ti 、V及 Zr 等合金元素，以探 討添加合金元素對晶界相及記憶效應之影響。利用 EPMA及 XRD做晶界相之鑑定，觀察到 M C 及 BCC的 χ相兩種晶界相之生成；晶界相的生成並不會降低形狀記憶效應。經過 10% 23 6 冷加工後之熱處理使晶界相在雙晶界和疊差等缺陷位置大量形成，由於第二相均勻分布在晶 粒內部，對基地產生強化效果，使得記憶效應明顯提升，在700℃~750℃間有最好的記憶效應。 利用添加合金元素經由熱處理析出碳化物，可有效強化基地增加記憶效應，其中以添加 Ti的 效果最顯著，在800℃~900℃之間有最佳的形狀記憶效應。 關鍵詞： 形狀記憶合金、晶界相，碳化物 Abstract The Fe-30Mn-6Si-5Cr shape memory alloys were prepared by vacuum arc remelting (VAR) technique. The C, Ti, V and Zr alloying elements were added in order to study their effects on the grain boundary phase and the shape memory effect. Two kinds of grain boundary phases , M23C6 and χ phase, were identified by EPMA and XRD analysis. It was found that the grain boundary phases do not reduce the shape memory effect. The heat-treatment after 10% cold-work makes the grain-boundary phases form in a large amount at such defect positions as twin boundaries and stacking faults. The shape memory properties can be obviously improved by strengthening the matrix due to the uniform precipitation of the grain boundary phases within the grains, especially in the range of 700~750℃. It can effectively strengthen the matrix and, therefore, increase the shape