NiTi形状记忆合金中Ni4Ti3共格沉淀相自催化生长效应的相场模拟

金属学报, 2013, 49(1): 115-122. doi: 10.3724/SP.J.1037.2012.00264

NiTi形状记忆合金中Ni4Ti3共格沉淀相自催化生长效应的相场模拟

柯常波 ^1, , 曹姗姗 ^2, , 马骁 ^3, , 黄平 ^4, , 张新平 ^5,

1.华南理工大学机械与汽车工程学院,广州510640;华南理工大学材料与科学工程学院,广州510640

2.华南理工大学材料与科学工程学院,广州,510640

3.华南理工大学材料与科学工程学院,广州,510640

4.华南理工大学机械与汽车工程学院,广州,510640

5.华南理工大学材料与科学工程学院,广州,510640

基金项目: 国家自然科学基金项目50871039,广东省自然科学基金项目10151064101000017,中国博士后科学基金项目20110490881和中央高校基本科研业务费专项资金项目2012ZZ0014资助

关键词： NiTi形状记忆合金 , 自催化效应 , 应力场 , 浓度场 , 相场法

PHASE FIELD SIMULATION OF AUTO-CATALYTIC GROWTH EFFECT OF COHERENT Ni4Ti3 PRECIPITATE IN NiTi SHAPE MEMORY ALLOY

利用相场模型研究了Ni4Ti3沉淀相自催化效应的产生机制,基于体系各种能量的变化规律研究了自催化生长效应中合理的Ni4Ti3变体群的排列方式.模拟研究结果表明,在模拟最初的时间内,为缓解球形Ni4Ti3相与NiTi基体相形态上的不匹配,体系的化学自由能逐渐增大,弹性能和界面能逐渐减小；当Ni4Ti3相与NiTi基体相达到最佳匹配后,相变过程中化学自由能逐渐减小,弹性能和界面能逐渐增大；整个相变过程中体系向低能量态发展.同取向变体的梯形排列模式具有最大的优先性,其次是同取向变体的水平排列方式,再次是不同取向变体的边-面排列方式,最不具优先性的是同种变体的垂直排列模式.相场模拟结果深化并拓展了已有实验结论.

参考文献

[1]	Otsuka K,Ren X.Prog Mater Sci,2005; 50:511
[2]	Michutta J,Carroll M C,Yawny A,Somsen C,Neuking K,Eggeler G.Mater Sci Eng,2004; A378:152
[3]	Michutta J,Somsen C,Yawny A,Dlouhy A,Eggeler G.Acta Mater,2006; 54:3525
[4]	Allafi J K,Dlouby A,Eggeler G.Acta Mater,2002; 50:4255
[5]	Cao S,Ke C B,Zhang X P,Schryvers D.J Alloys Compd,2012; doi:10.1016/j.bbr.2011.03.031
[6]	Bhadeshia H K D H.J Mater Sci,1982; 17:383
[7]	Olson G B,Cohen M.Metall Trans,1975; 6A:791
[8]	Perovic V,Purdy G R.Acta Metall,1981; 29:889
[9]	Fan G,Chen W,Yang S,Zhu J,Ren X,Otsuka K.Acta Mater,2004; 52:4351
[10]	Tirry W,Schryvers D.Acta Mater,2005; 53:1041
[11]	Schryvers D,Tirry W,Yang Z Q.Mater Sci Eng,2006;A438-440:485
[12]	Guo W,Steinbach I,Somsen C,Eggeler G.Acta Mater,2011; 59:3287
[13]	Ke C B,Ma X,Zhang X P.Acta Metall Sin,2010; 46:84(柯常波,马骁,张新平.金属学报,2010; 46:81)
[14]	Ke C B,Ma Xiao,Zhang X P.Acta Metall Sin,2010; 46:921(柯常波,马骁,张新平.金属学报,2010; 46:921)
[15]	Li D Y,Chen L Q.Acta Mater,1998; 46:639
[16]	Khachaturyan A G.Theory of Structural Transformation in Solids,New York:Wiley-Interscience,1983:213
[17]	Wang Y,Khachaturyan A G.Mater Sci Eng,2006; A438-440:55
[18]	Wagner M F,Windl W.Acta Mater,2008; 56:6232
[19]	Wagner M F,Windl W.Scr Mater,2009; 60:207
[20]	Zhou N,Shen C,Wagner M F,Eggeler G,Mills M J,Wang Y.Acta Mater,2010; 58:6685
[21]	Wang G,Xu D S,Ma N,Zhou N,Payton E J,Yang R,Mills M J,Wang Y.Acta Mater,2009; 57:316
[22]	Sharma S K,Macht M P,Naundorf V.Phys Rev,1994;49B:6655
[23]	Shen C,Chen Q,Wen Y H,Simmons J P,Wang Y.Scr Mater,2004; 50:1023

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