柱状晶铜铝锰形状记忆合金轧制热处理中的组织控制和组织梯度化研究

批准号:
51974217
项目类别:
面上项目
资助金额:
60.0 万元
负责人:
刘记立
依托单位:
学科分类:
材料冶金加工
结题年份:
2023
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
刘记立
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中文摘要
前期研究表明柱状晶铜铝锰形状记忆合金(SMA)具有高超弹性、疲劳寿命和阻尼性能等,能替代昂贵的Ni-Ti合金应用。为了实现该合金在塑性加工后更好的应用,本项目基于通过凝固-成形-热处理中的一体化控制思路来高效率的制备出高性能SMA产品的目的,形成了结合柱状晶组织、轧制热处理组织遗传控制、时效组织梯度化来改善合金产品性能的思想。以初始高性能柱状晶铜铝锰SMA为研究对象,采用宏观-介观-微观多尺度实验和相场模拟结合的方法来系统研究合金在轧制成形和热处理中的组织性能遗传演变机制,实现对合金组织性能的精确控制和高性能合金产品的制备加工。此外为了提高该合金的强度以及实现其功能梯度的应用,本项目将通过位错强化和时效强化方法在保持较高的记忆性能基础上提高合金的强度水平,同时采用梯度时效工艺实现析出组织的梯度化来制备功能梯度铜铝锰合金,并系统的研究功能梯度合金的力学行为及其组织-相变-形变交互作用机制。
英文摘要
The previous studies have shown that the columnar-grained Cu-Al-Mn shape memory alloy (SMA) has high superelasticity, fatigue life and damping properties, and can be used instead of expensive Ni-Ti alloy. In order to achieve better application of the alloy after plastic forming, the project aims to efficiently produce high-performance SMA products through integrated control ideas in solidification-forming-heat treatment, forming the idea of combining columnar-grained structure, structure control in rolling and heat treatment, and structure gradient to improve the properties of the alloy products. In this project, the initial high-performance columnar-grained Cu-Al-Mn SMA will be used as the research object. Multi-scale (macroscopic mesoscopic & microscopic) experiment and phase-field simulation will be used to systematically in-depth research the structure/properties evolution mechanism of the alloy during rolling forming and heat treatment. The precise control of structure/properties by controlling forming and heat treatment will be done to achieve high performance product preparation. In addition, in order to improve the alloys’ strength and to achieve the application of the gradient function, this project will improve the strength level by dislocation strengthening and aging strengthening methods while maintaining high memory property, and adopting gradient aging process to achieve the gradient of the precipitated structure to prepare functional gradient shape memory alloys. Then, we will systematically study mechanical behavior and interaction mechanism of structure-deformation-transformation in this gradient SMA.
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1016/j.matlet.2023.134214
发表时间:2023-03
期刊:Materials Letters
影响因子:3
作者:Yan Zhu;Jili Liu;Xide Li;Jiangquan Li;Lei Zhang;Bin Li
通讯作者:Yan Zhu;Jili Liu;Xide Li;Jiangquan Li;Lei Zhang;Bin Li
DOI:10.7520/1001-4888-21-051
发表时间:2022
期刊:实验力学
影响因子:--
作者:史博文;刘记立;刘津;严旺贤;朱岩;黄维
通讯作者:黄维
DOI:10.1007/s11665-022-07088-6
发表时间:2022-07
期刊:Journal of Materials Engineering and Performance
影响因子:2.3
作者:Xide Li;Yiquan Fan;Yuzuo Liu;Jili Liu;Junsheng Yang;Yan Zhu;Jiang-Guo Li;Binglong Liu
通讯作者:Xide Li;Yiquan Fan;Yuzuo Liu;Jili Liu;Junsheng Yang;Yan Zhu;Jiang-Guo Li;Binglong Liu
DOI:10.7520/1001-4888-21-244
发表时间:2022
期刊:实验力学
影响因子:--
作者:朱岩;李喜德;李墨菡;刘记立;黄维
通讯作者:黄维
Thermal expansion property and anisotropy of columnar-grained Cu71.5Al18.5Mn10 shape memory alloy under tensile pre-deformation
柱状晶Cu71.5Al18.5Mn10形状记忆合金拉伸预变形热膨胀性能及各向异性
DOI:10.1016/j.mtla.2020.100629
发表时间:2020
期刊:Materialia
影响因子:3.4
作者:Wangxian Yan;Jili Liu;Bin Li;Bowen Shi;Jin Liu
通讯作者:Jin Liu
柱状晶Cu-Al-Mn形状记忆合金的超弹性疲劳力学行为及其机制研究
- 批准号:51604206
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:20.0万元
- 批准年份:2016
- 负责人:刘记立
- 依托单位:
国内基金
海外基金
