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由于卸载后,TiNi形状记忆合金中的应力诱发马氏体会消失,给研究它的疲劳机制带来了困难,为此,在该文中,我们发展了一种原位精密测量疲劳过程中试样温度变化的方法,并通过测量TiNi形状记忆合金的试样温度变化来研究疲劳过程中应力诱发相变行为所发生的变化.该测温方法有非常高的灵敏度,可以准确地测量出试样表面0.001K的温度变化.为了建立TiNi合金试样温度变化与应力诱发马氏体相变的联系,首先研究了在疲劳应力作用下一种普通金属材料——X52钢试样温度变化的规律.TiNi形状记忆合金中应力诱发马氏体的相变潜热释放使它变形时的温度升高比普通金属材料高得多,而在卸载时,由于发生马氏体逆相变,试样的温度又会发生明显的下降,因此在循环应力的作用下,TiNi形状记忆合金每周的温度波动幅度比普通金属材料高一个数量级,因而也就可以通过研究在不同的循环周次下试样温度波形的变化来研究疲劳过程中TiNi合金相变行为的变化.TiNi形状记忆合金的循环应力应变响应规律复杂,频率,波形等对它的循环应力应变响应有明显的影响.TiNi形状记忆合金疲劳裂纹的萌生与不断产生和消失的应力诱发马氏体相变有关,在反复产生马氏体相变处,首先发生了滑移损伤积累,并在该处萌生了疲劳裂纹.疲劳裂纹可萌生于晶内马氏体片的交界处,组织结构不均匀处也是疲劳裂纹萌生的常见地点.疲劳后,TiNi形状记忆合金中残余马氏体量大量增加,说明在循环应力作用下马氏体相不断积累,但这种马氏体量的增加没有显著影响TiNi形状记忆合金的超弹性.由于内应力状态对TiNi形状记忆合金的变形机制(滑移还是应力诱发马氏体相变)有重要的影响,而在疲劳过程中材料内应力的分布状态会不断地发生变化,因此研究TiNi形状记忆合金中内应力的分布在疲劳应力作用下的演化过程对于研究它的疲劳机制和超弹性的稳定性都很重要.该文利用扫描电镜的EBSD技术,研究了在疲劳前后试样中内应力状态分布的变化.