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摘要
采用分子动力学方法研究了微观尺度下晶粒尺寸和冷却速率对NiTi合金相变温度的影响和相变微观机理。结果表明:当冷却速率为-5 K/ps,晶粒尺寸从17.5 nm减小到8.1 nm时,马氏体相变起始温度从230 K下降到80 K,马氏体相变形核点的数目逐渐减少且主要出现在晶粒内部,降温过程中马氏体相成核后向晶界处扩散生长,当晶粒尺寸减小至4.1 nm时,马氏体相变效应则受到抑制;而升温过程中,奥氏体相变形核点主要出现在晶界处,且随着温度的升高,形核点主要向晶粒内部聚集生长。当冷却速率从-5 K/ps增加到-15 K/ps,晶粒尺寸为17.5 nm的模型中马氏体相变结束温度从190 K减小到20 K。随着冷却速率的增加,马氏体晶粒细化程度相应增加,相变滞后宽度(Mf-Af)随着冷却速率的增加相应增大,但是冷却速率对马氏体相变生长机制影响相对较小。
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