The Training of Two Way Shape Memory on Cu-Zn-Al Shape Memory Alloy

• Main Authors: Chen,Tser Min, 陳澤民
• Other Authors: Hu Chen Ti
• Format: Others
• Language: zh-TW
• Published: 1993
• Online Access: http://ndltd.ncl.edu.tw/handle/15745314748317043981

碩士 === 國立清華大學 === 材料科學(工程)研究所 === 81 === Cu-27.4Zn-3.72Al(wt%)形狀記憶合金,在室溫下為母相,以抽線冷加工後, 作200℃時效處理,及藉助金屬環彎曲變形,進行拘束時效訓練,期望得到 良 的雙向記憶性質,並推論其成因。 抽線冷加工,截面積縮減率分別為0% 、7%、12%與25%,隨後將線材作0、4、8、16、及32小時分別的時效處理。 從金相觀察及X光繞g得知抽線冷加工方式會加速時效處理過程中■相的析 出,而且殘留的麻田散相和■析出物具有部分方向性。抽線冷加工後,大量 的麻田散相殘留,謅痐F可供相轉換使用的母相區域,以及■相的析出成長 改變了母相的溶質造成DSC峰平坦化及■溫度降低的結果,轉換溫度無法測 得;同時,■相/母相之界面減少,界面應力轉弱,無法造成優選方向麻田散 相兄弟晶的成長,因此,不能得到雙向記憶性。因為結果不很理想,此部份 研究結果列在附錄中。℃固溶處理後,以直接淬火(DQ)或回昇淬火(UQ)的 方式回到室溫,目的在得到不同結構的母相(DQ可得到B2母相,UQ則得到■ 母相) ,藉套入金屬環變形,隨即進行■溫度以上(母相,以沸水為主)或■ 溫度以下 (麻田散相,液態氮中)進行拘束時效訓練,結果都可得到雙向記 憶性,推論其成因來自於訓練後存在母相中的具有優選方向性的殘留應力 誘發麻田散相 (RSIM),而差排陣列或是淬火空位則是固定RSIM晶界,穩定 RSIM的因素。若結合■溫度以上與■溫度以下作加成性的訓練,會得到更 好的雙向記憶效應 (TWSME)。DQ試片的熱循環穩定性比UQ試片來得好,推 論關鍵在於RSIM與母相是否能直接轉換。RSIM結構易受高溫影響,雙向記 憶性劣化,故雙向記憶合金的使用溫度不宜過高。環變形後,進行200℃,10 、15、20、30、60、120及240分鐘的拘束時效訓練,觀察除差排陣列、淬 火空位以外,第三種可能造成雙向記憶效應的因素─析出物之作用;結果顯 示在時效時間30分鐘之內,■析出物尚未長大之時,有比較好的雙向記憶性 。藉著這些特殊分布排列的■析出物與母相的契合性界面上的內應力場, 誘發優選方向麻田散相兄弟晶於降溫時自然形成,而得到雙向記憶性。然 而,整體來說,200℃拘束時效訓練的效果不如於沸水或液態中作訓練者,即 使結合沸水或液態氮與200℃拘束時效作加成性的訓練方式,材料的雙向記 憶效果也未見提昇。不過,200℃拘束時效訓練後,卻因母相受室溫時效的 影響,TWSME值有上昇的現象。