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形状记忆合金是新型功能材料。它在航空航天、石油、化工、机械、仪器仪表、汽车等行业已得到较多的应用。其中铁基形状记忆合金强度高、塑性好、易加工、价廉、便用,因而具有重要的研究价值和应用前景,引起国际上的关注。管道管接头为其主要应用方面之一,其连接具有高的可靠性和在复杂紧急情况下安装的简捷性。因此本文较全面地研究了铁锰硅铬镍形状记忆合金的组织性能及其制造管接头的工艺性。通过对铁基形状记忆合金层错能的计算,确定了合金元素对层错能的影响系数为:(Cr:Ni:Mn:Si)→(-1.1:1.64:0.21:-4.45)。据此进行了铁锰硅铬镍形状记忆合金的成分设计。得出了合金的成分当量应满足下式: NiEQ = -25/32×Cr EQ + 27±0.5 ( Cr E Q <19 ) NiEQ = 0.96×Cr EQ -4.28±0.5 ( Cr E Q >19 ) 对铁锰硅铬镍形状记忆合金组织性能的研究结果表明,具有最好形状记忆效应的合金化学成分为FeMn14Si6Cr9Ni5。该合金的形状记忆效应随预变形量的增加而下降。经训练后形状记忆效应大幅度提高,特别是第一次训练提高得最显著。合金的形状记忆效应在平行于轧制方向高于垂直于轧制方向。随合金试样厚度的增加,形状记忆效应下降。合金经弯曲变形的形状记忆效应高于拉伸变形的形状记忆效应,特别是经训练后,弯曲变形实验的形状记忆效应提高的非常显著。合金的绝对应变恢复率在预变形量为9%时,可达6.3%。恢复退火温度为400℃(673K)即可获得较高的形状记忆效应,进一步提高恢复退火温度对提高合金的形状记忆效应不起作用。随预变形量增大,铁锰硅铬镍形状记忆合金的组织中,应力诱发ε马氏体增多,同时密集交叉的、宽化了的、贯穿晶粒的应力诱发ε马氏体增加,并出现孪晶。恢复退火过程中,应力诱发ε马氏体并不能完全转变。ε→γ转变首先发生在细小的、单一位向的应力诱发ε