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由于Fe-Mn-Si基合金价格低廉且具有良好的力学性能,特别是由于其相变点高、热滞大的优点,在一次性动作连接的管接头上具有广阔的应用前景,引起国内外研究者的广泛关注。目前FeMnSi基形状记忆合金管接头的制备都是通过合金熔炼浇铸成铸锭,再经均匀化退火后锻造成圆棒,然后热轧或挤压成无缝管而成。然而FeMnSi基合金的层错能低,变形时难以实现交滑移,因而其热加工性不好,加工过程中存在热加工脆性,成型困难。另外,采用热轧或挤压的方法只能制备直通管接头,而不能制备形状复杂的多通或带弯头的管接头,在一定程度上限制了形状记忆合金管接头的应用范围。采用铸造的方法制备FeMnSiCrNi形状记忆合金管接头不仅避开了锻造和热轧等热加工工2序,而且能够简便地生产出形状复杂的管接头,同时降低生产成本,具有广阔的工程应用前景。本文研究了两种不同碳含量的Fe-19Mn-5.54Si-8.79Cr-5.08Ni-0.012C和Fe-19Mn-5.53Si-8.79Cr-5.09Ni-0.12C合金铸态与不同温度淬火后的形状记忆效应和力学性能、热机械训练对形状记忆效应的影响,并采用熔模铸造法制备出了管接头,研究了管接头的形状记忆效应和连接性能。借助光学显微镜、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射对两种合金的微观组织进行了分析。结果表明:铸态合金已具有较好的形状记忆效应。弯曲变形3.75%时,合金Fe-19Mn-5.54Si-8.79Cr-5.08Ni-0.012C和合金Fe-19Mn-5.53Si-8.79Cr-5.09Ni-0.12C的形状回复率分别达到83%、72%。,两合金在600℃~800℃淬火,形状记忆效应得到明显提高。Fe-19Mn-5.54Si-8.79Cr-5.08Ni-0.012C在700℃淬火后形状回复率达93.8%,Fe-19Mn-5.53Si-8.79Cr-5.09Ni-0.12C在800℃淬火后形状回复率达到82.3%。这是因为两合金在700℃左右淬火后应力诱发ε马氏体相变最容易发生,塑性变形不容易引入。机械训练对碳含量低的Fe-19Mn-5.54Si-8.79Cr-5.08Ni-0.012C合金形状记忆效应的提高不明显,但能明显提高碳含量高的Fe-19Mn-5.53Si-8.79Cr-5.09Ni-0.12C合金的形状记忆效应,特别是大变形量的热机械训练。合金Fe-19Mn-5.54Si-8.79Cr-5.08Ni-0.012C的延伸率δ和抗拉强度σ_b在700℃时达到最大值。而合金Fe-19Mn-5.53Si-8.79Cr-5.09Ni-0.12C的延伸率δ和抗拉强度σ_b在900℃以下随淬火温度的升高增幅不大,在900℃以上随淬火温度的升高,延伸率δ和抗拉强度σ_b迅速增加。采用熔模铸造法制备的管接头具有良好的形状记忆效应,在管接头与被连接件之间不加入任何软质衬垫或粘合剂的情况下,管接头在23Mpa油压时未泄漏。