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Ni-Mn-Ga高温形状记忆合金因其具有的较为优异的综合性能引起了研究者的广泛关注。其马氏体相变温度较高且易通过改变合金成分进行调整,在高温下具有较好的热稳定性,形状记忆性能较好,并且原料及制备成本较低。但其多晶材料脆性较大,影响了其广泛应用。本论文拟通过合金化的方法改善其多晶脆性,分别制备了 Ni56Mn25Ga19xVx(x=0,1,2,4,6 at.%)、Ni56Mn25-xGa19Vx(x=0,1,2,4)、Ni54Mn25Ga21-xLax(x=0,0.2,0.5,1,2)和 Ni54Mn25Ga21-xNdx(x00 0.5,1,2)系合金。采用X射线衍射仪、金相显微镜、扫描电镜、透射电镜、能谱仪、差示扫描量热分析仪和室温压缩实验机等设备系统研究了加入V或稀土元素La、Nd对合金的组织结构、相变特性、力学性能及形状记忆性能的影响规律。结构表征发现:室温下Ni56Mn25Ga19和Ni54Mn25Ga21合金均为单一的非调制四方结构马氏体相。在室温下Ni56Mn25Ga19-xVx(x=0-6)和Ni56Mn25xGa19Vx(x=0-4)合金中,当V含量x≤1时,合金仍保持马氏体单相组织。当V含量x>1时,合金为马氏体相和面心立方γ相组成的双相结构,且7相体积分数随V含量的增加而增大;添加0.2-2at.%La或0.5-2at.%Nd,均会诱发析出富La/Nd六方结构第二相,且随着合金化元素含量的增加,第二相体积分数均增大。添加V、La或Nd均不改变合金马氏体相晶体结构。另外,稀土 La和Nd能显著细化晶粒。相变结果表明:Ni-Mn-Ga-X(X=V,La,Nd)合金在加热和冷却过程中均发生典型的一步热弹性马氏体相变和逆相变。随着V或La含量的增加,合金的相变温度下降;而添加Nd对合金的相变温度影响不大。相变温度的变化主要归因于合金马氏体相电子浓度和四方度的综合影响。压缩实验发现:因细晶强化和析出强化等作用,添加V、La、Nd元素均可显著改善Ni-Mn-Ga合金的力学性能。合金的抗压强度和压缩变形率都随着V含量的增加而增大。随La或Nd含量增加,合金的抗压强度增大,而压缩变形率则先增后减。第二相阻碍马氏体相变,因此随合金化元素含量增加形状记忆性能下降。综合分析,适量添加合金元素,可以使合金在韧性提高的同时兼具一定的记忆性能。