微观尺度下晶粒尺寸和冷却速率对多晶NiTi合金相变温度的影响

摘要：

采用分子动力学方法研究了微观尺度下晶粒尺寸和冷却速率对NiTi合金相变温度的影响和相变微观机理.结果表明:当冷却速率为?5 K/ps,晶粒尺寸从17.5 nm减小到8.1 nm时,马氏体相变起始温度从230 K下降到80 K,马氏体相变形核点的数目逐渐减少且主要出现在晶粒内部,降温过程中马氏体相成核后向晶界处扩散生长,当晶粒尺寸减小至4.1 nm时,马氏体相变效应则受到抑制;而升温过程中,奥氏体相变形核点主要出现在晶界处,且随着温度的升高,形核点主要向晶粒内部聚集生长.当冷却速率从?5 K/ps增加到?15 K/ps,晶粒尺寸为17.5 nm的模型中马氏体相变结束温度从190 K减小到20 K.随着冷却速率的增加,马氏体晶粒细化程度相应增加,相变滞后宽度(Mf?Af)随着冷却速率的增加相应增大,但是冷却速率对马氏体相变生长机制影响相对较小.

关键词：形状记忆合金、相变温度、冷却速率、分子动力学

所属期刊栏目：29

分类号：TG111.5(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金委员会与中国工程物理研究院联合基金资助项目U1530140;重庆市基础与前沿研究计划资助项目CSTC2016JCYJA0517, CSTC2017JCYJAX0357;重庆市教育委员会科学技术研究资助项目KJ1709224

在线出版日期：2019-06-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：569-578