预变形量和机械训练对形状记忆合金回复率的影响

利用废钢和生铁为原料,采用特殊保护剂,在大气中熔炼出Fe-Mn-Si-C形状记忆合金;利用应力诱发马氏体相变对Fe-Mn-Si-C合金实现形状记忆效应,探讨了预变形量和机械训练对Fe-Mn-Si-C合金回复率的影响规律.结果表明:在600℃的回复温度下,在一定的变形范围内,回复率随着预变形量的增大而降低;在机械训练过程中,合金的回复率随机械训练次数增加逐渐上升,训练超过一定次数后合金的回复率略有降低.     

Ti-50.8%Ni形状记忆合金R相区力学性能研究

对Ti-50．8％Ni形状记忆合金丝进行了不同预变形量处理和不同温度的时效，研究了合金力学性能和预变形量、时效温度之间的关系。结果表明：时效温度和预变形量对NiTi合金的强度影响很大，经适当的预变形和时效后NiTi合金的屈服强度降低，抗拉强度增大。测试表明10％预变形 500℃时效的合金丝室温组织为R相。     

热处理及训练工艺对TiNi基合金SME的影响

TiNi基形状记忆合金因其优异的形状记忆效应而获得了广泛的应用。本文从实际应用出发,结合SME原理,分析热处理及训练工艺对TiNi合金形状记忆效应的影响规律,并指出了TiNi合金形状记忆效应的研究现状。     

冷加工变形量对TiNiCu形状记忆合金棒材形状记忆效应的影响

以相变温度、最大可恢复应变及恢复应力等作为形状记忆效应的特征参数,通过示差扫描量热分析、拉伸实验研究了冷加工变形量对TiNiCu形状记忆合金棒材形状记忆效应的影响。结果表明:冷加工变形量对试样的相变温度基本无影响;冷加工变形量增加,试样的最大可恢复应变及恢复应力增加;不同冷加工变形试样分别预应变至其对应临界值εL处,在约束状态下加热,各试样均在110℃附近时取得恢复应力的最大值。     

形状记忆合金的开发及应用

在某个温度下承受应力、进行变形的物体,当温度上升到某一数值时,即恢复原来的形状.这样一种有趣的现象,就是所谓的形状记忆效应。30年前,张禄经和Read首次在Au-Cd合金上发现这种现象。接着,有人又在In-T1合金上发现这种现象。但是,由于这些合金都是特殊合金,故当时没被引起注意。以后,到1963年,美国海军军事研究所的Buehler等人发现,Ti-Ni合金具有明显的形状记忆效应。于是,关于形状记忆合金的研究才开始兴盛起来,并导至后面所述的各种应用。1970年以后,由于集中精力地研究了形状记忆效应与马氏体转变之间的关系,现在,形状记忆的机制已经基本弄清。本文在简述马氏体转变和形状记忆机制的基础上,将结合形状记忆合金的开发,重点地介绍它的各种应用。     

深冷淬火＋退火对FeMnSiCrNi形状记忆效应的影响

研究了深冷淬火＋退火对FeMnSiCrNi形状记忆效应的影响。结果表明：通过深冷淬火＋退火处理能细化组织，有效地改善合金的形状记忆效应，在-50℃左右深冷淬火＋450℃退火10min后形状记忆效应最佳，当变形量为5％时，提高最为显著．形状恢复率可提高35％左右，比水冷淬火＋退火高15％左右。深冷后在400～600℃退火，效果较好。     

热处理对FeMnSiCrNi合金防松螺母形状记忆效应的影响

研究了固溶处理工艺、预应变大小和恢复退火温度对FeMnSiCrNi合金螺母形状记忆效应的影响规律。结果表明：对于这种螺母，最佳的固溶处理温度为950℃，最适当的预应变为5％，恢复处理温度不超过400℃。     

碳含量对Fe－Mn－Si－Cr－Ni合金形状记忆效应的影响

研究了联合量对Ｆｅ－１４Ｍｎ－５Ｓｉ－８Ｃｒ－４Ｎｉ合金形状记忆效应（ＳＭＥ）的影响。结果表明，当碳含量小于０．１２％时，随着碳含量的增加，ＳＭＥ得到改善。大于０．１２％时，则相反。随着变形量的增加合金的ＳＭＥ都变差，尤其以不含碳的合金更为明显。     

深冷淬火十退火对FeMnSiCrNi形状记忆效应的影响

研究了深冷淬火+退火对FeMnSiCrNi形状记忆效应的影响.结果表明通过深冷淬火+退火处理能细化组织,有效地改善合金的形状记忆效应,在-50 ℃左右深冷淬火+450℃退火10 min后形状记忆效应最佳,当变形量为5%时,提高最为显著,形状恢复率可提高35%左右,比水冷淬火+退火高15%左右.深冷后在400～600℃退火,效果较好.     

Cr和RE对Fe-Mn-Si-C合金形状记忆效应影响规律

主要研究了Cr和RE及回火温度对Fe-Mn-Si-C合金形状记忆效应的影响规律.结果表明:形状回复率随Cr含量增加而增加,在Cr含量为10%wt.时形状回复率达到最大值98.75%;RE的加入使形状回复率呈现先减小后增加的特点.当加入RE0.1%wt.时,形状回复率明显降低,至最小值56.82%,超过0.1%wt.后,形状回复率迅速上升,至0.2%wt.后形状回复率趋于平稳;在预变形量和淬火温度相同的条件下,回火温度为500℃,Cr含量为10%wt.时,合金形状回复率最高可达98.75%;而回火温度为600℃,RE含量为0.2%wt.时,合金形状回复率可达98.66%.     

形状记忆合金材料的应用

作为新型功能材料的形状记忆合金，由于其特有性能--相变的形状记忆效应，在机械、电气、宇航、医疗卫生、日常生活等领域得到广泛应用。列举了近年来国内外形状记忆材料的应用实例，并对其发展前景作了分析。     

形状记忆合金控制的圆筒式磁流变液无级传动

基于形状记忆合金热效应下的形状记忆特性和磁流变液的流变特性,介绍了形状记忆合金控制的磁流变液无级传动的工作原理;建立了能控制励磁线圈电流大小的形状记忆合金温控开关输出行程与温度、结构参数、材料参数、工作载荷等参数之间的关系式;基于Herschel-Bulkley模型描述了磁流变液剪切应力随外加磁场变化的本构方程;建立了磁流变液无级传动的传递转矩与磁场参数、材料参数、尺寸参数和运动参数之间的关系式。研究结果表明：形状记忆合金温控开关的输出行程随温度的变化而变化,磁流变液无级传动的传递转矩随外加磁场的增大而增大,输出转速能根据来自散热器气流温度的高低实现连续调整。     

弹簧刚度对TiNi形状记忆合金丝振动响应特性的影响

以TiNi（含Ni的原子分数为50．2％）形状记忆舍金丝为研究对象，在弹簧、砝码和形状记忆舍金丝组成的无阻尼单自由度振动系统中，测定并分析了不同温度和栽荷分布下，弹簧刚度对系统振动响应特性的影响规律。研究结果表明，随着弹簧刚度的增大，传递率增大，系统减振性能下降。     

镍-镓-铁系铁磁性形状记忆合金的阻尼性能

在分析相变温度和显微组织的基础上,采用低频扭摆仪研究了镍-镓-铁系铁磁性形状记忆合金的阻尼性能与应变振幅、频率及温度的关系.结果表明:Ni52Ga27Fe21合金的马氏体相变为热弹性马氏体相变,特征温度Ms、Mf、As、Af分别为69.3℃,60.2℃,93.6℃,102.6℃,室温下组织为板条状马氏体;镍-镓-铁系合...     

马氏体相变温度对NiTi形状记忆合金抗磨损性能的影响

为了弄清楚N iTi形状记忆合金相与磨损性能之间的关系以及合金的磨损特征,研究了6种N iTi合金在相同条件下马氏体相变温度对磨损量的影响。结果表明:合金在没有发生永久性损坏带来的磨损的情况下,热弹性马氏体的转变,马氏体片的重新取向、合并及阻尼效应都能提高合金适应大变形量的能力,所以在粘着磨损过程中,弹性变形就会累积;对于6种合金来说,抗磨损性能主要取决于Ms转变温度,N i原子的析出和合金的硬度对合金的抗磨损性能也有显著影响。     

低层错能FeMnSiCrCu形状记忆合金的空蚀

对低层措能Fe—26Mn—6Si—7Cr—lCu形状记忆合金和0Crl3Ni5Mo不锈钢进行了空蚀试验。结果表明，Fe—26Mn—6Si—7Cr—lCu形状记忆合金杭空蚀性能优于0Crl3Ni5Mo不锈钢。空蚀过程中应变诱发马氏体转变是该形状记忆合金具有良好杭空蚀性能的主要原因。     

形状记忆合金的应用

形状记忆合金是一种新型的功能材料，目前在许多领域都得到了应用。本文首先讨论了SMA材料的形状记忆原理，针对现行损伤模拟方法无法模拟结构损伤形成积累过程的不足之处，提出了将形状记忆合金SMA材料应用于损伤可控构件制作的方法，并介绍了形状记忆合金在机械、工程、电子以及医学领域的应用，并对前景作了分析。     

NiTi形状记忆合金超声波焊接温度场数值计算与分析

NiTi形状记忆合金因具有优异的超弹性、形状记忆效应而被广泛应用。超声波焊接作为一种固相连接技术，在NiTi合金薄片材料的连接方面具有一定的优势，由于超声波焊接方法具有瞬时性且焊接过程十分复杂，所以难以通过试验观察的手段来研究其连接机理。针对NiTi形状记忆合金超声波焊接过程中温度难以监测的问题，采用ANSYS有限元分析软件建立NiTi合金的超声波焊接二维有限元分析模型，探究了超声波振幅对焊接温度场分布的影响规律，搭建热电偶测温平台采集焊接试验过程的温度数据对模型进行验证，结合数值模拟结果，分析了NiTi合金超声波焊接的连接机理。结果表明，焊接温度场与振幅呈正相关，在固定焊接条件下，振幅每增加5 μm，焊接最高温度约提高45℃。经试验测定，模拟结果与试验数据吻合较好，最高温度仅相差4℃，误差不超过最高温度的3%。将试验结果与模拟结果相结合，NiTi合金的超声波过程中铝没有熔化，接头为固相连接。     

新型SMA驱动技术

概括了形状记忆合金的相变晶体和热力学特性,并在此基础上介绍了形状记忆合金驱动器的结构、原理、驱动、控制和应用。综述了当前形状记忆合金驱动技术研究中的若干热点。     

电热形状记忆合金与磁流变联合传动性能研究

针对单一的磁流变传动传递转矩较小的缺点,提出了一种电热形状记忆合金与磁流变联合传动方法,可以提高传动装置传递的转矩。基于形状记忆合金的热效应特性,建立了电热形状记忆合金弹簧挤压力与温度的关系;利用Maxwell软件,对磁场进行有限元分析,得到了不同电流下圆盘工作间隙中的磁场强度沿半径的分布情况;基于磁流变液的磁流变特性,建立了磁流变传递的转矩与磁场强度、半径等参数的关系;基于形状记忆合金弹簧的挤压特性,建立了摩擦转矩与挤压力、半径等参数的关系式。研究结果表明,电热形状记忆合金弹簧的挤压力产生的摩擦转矩随温度的升高而增大;磁场强度沿半径的增大而增强;电热形状记忆合金与磁流变联合传递的转矩比单一磁流变传递的转矩提升了53.8%。