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Fe-Mn-Si基形状记忆合金由于其低廉的价格和良好的加工性能,具有广阔的应用前景,近年来一直是形状记忆合金研究的热点。其形状记忆效应主要依靠fcc→hcp的马氏体相变及逆相变来实现,研究表明该马氏体相变通过奥氏体母相中的层错形核、并增值长大,因此Fe-Mn-Si合金形状记忆效应的改善主要围绕马氏体相变及其逆相变来开展,如热弹性马氏体的获得,改变热处理工艺引入所谓的‘热机械训练’,添加合金元素等。C、N间隙元素的添加对于层错几率和形状记忆效应的影响已有许多学者从理论和实验上进行了研究,但是并没有定论。为了进一步研究C、N元素的作用机理,以及层错几率和形状记忆效应之间的关系,本文通过XRD峰宽化、峰位移法以及电子衍射斑点位移法对Fe-Mn-Si合金中的层错几率进行了测定,分析了C、N元素对层错几率和形状记忆效应的影响;并用高分辨电镜(HREM)对奥氏体中的层错和界面进行了表征。实验过程中,发现了Fe-Mn-Si合金中的长周期结构,与Ni-Mn-Ga合金中的长周期结构,并对两者进行了分析和比较。在XRD的峰宽化法实验中,采用Jade软件修正的工具线宽代替Al标样估计的工具线宽来计算复合层错几率Ps f;并对XRD峰位移法的误差进行了简单讨论。发现了在Fe-Mn-Si形状记忆合金奥氏体中层错的密集堆叠,同样能够引起电子衍射斑点的位移,并对局域层错几率进行了测定。对比XRD方法测得平均层错几率与电子衍射斑点位移法测得局域层错几率,发现两者相差两个数量级,表明层错在材料内部分布的不均匀性,也为层错形核的马氏体相变机理提供了支持。经分析形状记忆效应的测试结果和对应的层错几率后,发现两者之间并没有对应的函数关系,可能因为层错几率的测试结果不够精确,还需要改进。而随合金中C含量的增加,层错几率先增加后减少,在约为0.1%时达到峰值,在含量为0.3%时,层错几率不再显著变化。将C%+N%与形状记忆效应的回复率作图显示,随C、N元素的加入,使得形状记忆效应线性递减。介绍了HREM表征的基本方法,并对Fe-Mn-Si中的层错和极薄片的ε马氏体进行了表征,发现了由于层错在奥氏体相(111)面周期性的出现而形成的长周期结构,这种结构为ABCABABCAB……。此外,在对Ni-Mn-Ga微观结构表征的过程中发现了二维的周期结构,并对其进行了初步的分析。