Abstract
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。