形状记忆合金Au30Cu25Zn45中热弹性马氏体相变的相场模拟

金属学报, 2016, 52(8): 1000-1008. doi: 10.11900/0412.1961.2015.00643

形状记忆合金Au30Cu25Zn45中热弹性马氏体相变的相场模拟

宋鹏程 ^1, , 柳文波 ^2, , 陈磊 ^3, , 张弛 ^4, , 杨志刚 ^5,

1.清华大学材料学院先进材料教育部重点实验室,北京,100084

2.西安交通大学核科学与技术学院,西安,710049

3.Department of Mechanical Engineering, Mississippi State University, MS 39762, USA

4.清华大学材料学院先进材料教育部重点实验室,北京,100084

5.清华大学材料学院先进材料教育部重点实验室,北京,100084

基金项目: Supported by National Natural Science Foundation of China (No.51471094) and National Basic Research Program of China (Nos.2015GB118000 and 2015CB654802) 国家自然科学基金项目51471094,国家重点基础研究发展计划项目2015GB118000和2015CB654802资助

关键词：相场模拟 , 四变体结结构 , 孪生变体对 , 形状记忆合金 , 马氏体相变

PHASE-FIELD MODELLING OF THE MARTENSITIC TRANSFORMATION IN SHAPE MEMORY ALLOY Au30Cu25Zn45

Keywords： phase-field model , quad-junction , twin variants pair , shape-memory alloy , martensitic transformation

使用相场模拟方法研究了形状记忆合金Au30Cu25Zn45马氏体相变过程中的组织演变,并与实验结果进行比较.模拟发现,Au30Cu25Zn45合金马氏体相变后形成的特殊的弯曲状组织,是由相变形成的四变体结结构(quad-junction)中的变体对逐层叠加长大而成,先后形成的变体层沿同一孪晶面生长,并且先形成的变体层尺寸较大,从而形成凸起的马氏体组织.进一步研究得到,马氏体变体中存在6组能够形成这种quad-junction的变体组合,每一组合中有4个变体,且两两之间形成4对不同的1类/2类孪生变体对与2对复合变体对,quad-junction由其中4种两两具有相同孪晶面法向的变体对组成,且这2组孪晶面法向相互垂直.

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