钛镍形状记忆合金的研究进展

从应用角度简要介绍了钛镍合金的研究和应用状况,简明地评述了它的物理冶金基础、热机械行为和力学模型的研究情况.     

NiTi基形状记忆合金相变温度的影响因素

NiTi基形状记忆合金的相变温度直接影响并限制了其应用领域,为了能够在更广阔的领域中应用NiTi基合金,需要有效而准确的控制NiTi基合金的相变温度.研究表明,NiTi基合金中Ni元素的含量以及合金中所包含的夹杂相,如NiTi2、Ni3 Ti2、Ni4 Ti3等均会影响合金的相变温度.同时,向NiTi二元合金中添加第三...     

低温形状记忆合金的相变温度变化

利用低温电阻法、差示扫描量热法(DSC)、物性测量系统(PPMS)等手段对马氏体相变温度为100 K左右的低温Cu-Al-Mn形状记忆合金的相变温度进行了测量,研究了不同热处理工艺下的相变点变化。结果表明,淬火后的记忆合金相变温度相比退火后明显降低,而不同的淬火速率也使Cu-Al-Mn形状记忆合金相变温度有所变化。     

NiTi形状记忆合金抗磨损性能的研究

为了弄清NiTi形状记忆合金的相与磨损性能之间的关系以及合金的磨损特征，研究了六种NiTi合金在相同条件下Ms转变温度对磨损量的影响．研究结果表明，Ni原子分数越高，合金硬度越高，口相含量越高，NiTi合金的抗磨损性能越好．     

激光选区熔化制备镍钛合金的研究进展

镍钛形状记忆合金因其具有良好的力学性能、生物相容性和耐蚀性,被广泛应用于各个领域,尤其是生物医学领域.同时,诸如心血管支架、骨植入物等应用对于成形件的结构及精度都提出了极大的要求.因此,对以SLM为代表的金属3D打印工艺在制备NiTi合金,以及其工艺参数对成形件质量、显微结构、相变温度和力学性能的影响进行了阐述.同时,列举了一些3D打印制备的NiTi合金在生物医学领域的应用实例,并指出了SLM制备NiTi合金存在的问题,最后对其今后的发展趋势进行了展望.     

金属化高冰镍选择性浸出镍钴机理的研究

水淬金属化高冰镍用硫酸－硫酸铜选择性浸出镍钴工艺的试验中，研究了从原料到各种渣的物相转变，用Ｘ－射线衍射法追踪相变，作出各种相在浸出的变化规律图，从而说明了相变与浸出率变化的关系；利用更小规模的高压釜进行单一相的常压及热压氧化浸出模拟试验，进一步验证了相变的确切性；阐明了浸出过程的反应机理；论述了新相的成分及其生成条件；根据物料及产物的变化及时发现和指出工艺流程中存在的问题，对工艺条件的改进和最佳     

NiTi形状记忆合金抗磨损性能的研究

为了弄清NiTi形状记忆合金的相与磨损性能之间的关系以及合金的磨损特征,研究了六种NiTi合金在相同条件下Ms转变温度对磨损量的影响.研究结果表明,Ni原子分数越高,合金硬度越高,β相含量越高,NiTi合金的抗磨损性能越好.     

NiTi形状记忆合金动态力学行为率-热效应实验测试

为准确掌握NiTi形状记忆合金在不同应变率、温度下的动态力学行为中的率-热效应,本文采用MTS809材料试验机与分离式霍普金森压杆实验装置开展了NiTi合金不同初始温度下的准静态单轴拉伸与不同应变率下的动态压缩实验。结果表明NiTi合金表现出应变率强化效应,其应力应变曲线包含双弹性阶段与双非线性变形阶段。相变起始应力、结束应力以及位错屈服应力均随着应变率增加而明显增大,母相弹性模量与马氏体弹性模量变化不明显。在准静态拉伸中其屈服应力与弹性模量随温度升高先线性增长继而线性减小,而两个温度阶段内的相变硬化率水平存在明显差异。     

相变点温度对CuZnAl形状记忆合金滚滑动磨损性能的影响

采用电阻-温度测温装置、磨损实验机、扫描电子显微镜(SEM)研究了相变点温度、热处理工艺、磨损时间和施加载荷对CuZnAl形状记忆合金磨损性能及其磨损失效机制的影响。结果表明,改变合金的成分可获得具有不同相变点温度的CuZnAl形状记忆合金。在短时(1～4h)磨损过程中,由于合金的磨损失重主要由磨粒磨损所引起的微切削塑性变形所控制,此时有最大的回复变形总量的Ms=26℃合金具有最佳的磨损性能。随着磨损时间的增加(4～12h),合金的磨损机制由磨粒磨损向疲劳磨损转变,由于马氏体相的耐磨能优于β相,所以此时全部马氏体相组织的Ms=100℃合金具有最佳的耐磨性能。     

热处理对Cu-Zn-Al合金形状记忆效应的影响

为提高Cu-Al形状记忆合金在应用过程中的稳定性及使用寿命,研究了在SME(ShapeMemory Effect)法训练条件下,热处理过程中不同的淬火介质对Cu-Zn-Al形状记忆合金形状记忆效应的影响.研究结果表明:使用不同的淬火介质,Cu-Zn-Al合金具有不同的形状记忆效应和不同的马氏体形貌,当淬火介质为冷水、冷...     

NiTi形状记忆合金高温形变机制研究

NiTi形状记忆合金因具有独特的形状记忆效应和优异的机械性能,而在消防领域具有重要的应用。本文针对NiTi合金在消防领域中常会处于高温环境这一情况,对NiTi形状记忆合金的高温力学性能进行了研究。并利用差示扫描量热仪(DSC)、X射线衍射(XRD)和高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)多种表征手段,对NiTi合金的相变行为和微观结构进行了深入的分析、探讨。     

退火温度对铸态Ti_(49)Ni_(51)形状记忆合金微观组织和力学性能的影响

采用光学显微镜、X射线衍射仪(XRD)和万能试验机等仪器对铸态以及退火条件下Ti_(49)Ni_(51)形状记忆合金的微观组织和力学性能进行了研究。结果表明,合金随着退火温度的升高,晶粒逐渐由纤维状向等轴状过渡,晶粒变得粗大。XRD分析发现,对于铸态合金,在非晶态弥散衍射峰基础上呈现出Ti Ni晶体相衍射峰;样品在723 K和773 K退火,非晶态弥散衍射峰消失,XRD谱图上显示出现Ti Ni晶体相的衍射峰。Ti_(49)Ni_(51)合金在723 K和773 K温度下热处理30 min后进行压缩试验的结果表明,723 K热处理试样在加载过程中母相奥氏体朝马氏体起始转变应力σAs大于773 K热处理试样的母相奥氏体朝马氏体起始转变应力;然而,前者母相奥氏体朝马氏体完成转变应力σAf小于后者母相奥氏体朝马氏体完成转变应力;另外,在卸载试验中,前者的残余应变小于后者的残余应变。     

形状记忆效应对水合物开采井防砂用聚合物性能的影响

形状记忆聚合物防砂筛管在日本第二轮天然气水合物试采中成功应用,但形状记忆效应对聚合物孔渗特征和防砂性能等影响的研究较少。基于此,本文研发了一种以聚氨酯作为基质的形状记忆聚合物防砂材料,探究了聚合物形状记忆特性、形状记忆前后的孔渗特性和力学强度等的变化规律,并评价了防砂性能。实验结果表明:研制的多孔聚氨酯具有良好的形状记忆特性和孔渗特性,形状固定率>98%,形状恢复率为100%,形状记忆温度为59.8℃;回弹前后渗透率均维持在10 D左右,且回弹前后抗压强度均维持在1 MPa左右;压汞测试表明形状记忆是一个对材料内部大孔的压缩-回弹过程,会导致材料内部结构发生变化,造成抗压强度略有降低,但完全回弹后,渗透性会小幅度增加;防砂性能测试表明仅在实验初期会有少量砂产出,砂粒的产出会对聚氨酯渗透性有一定的损伤,但对完全回弹的聚氨酯的渗透率仍可保持在10 D左右。综合材料性能分析认为,研制的形状记忆聚氨酯材料可配合机械防砂筛管使用,能满足水合物开采井防砂的需求。     

冷轧变形对LZ91镁锂合金显微组织及力学性能的影响

采用硬度测试、单轴拉伸、金相分析、X射线衍射分析和扫描电镜分析等手段研究了冷轧变形对热挤压LZ91镁锂合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,热挤压态LZ91镁锂合金由α相、β相以及镁锌化合物组成,该合金具有良好的塑性变形能力,可进行大变形量的冷轧变形,最大变形量可达95%,而物相保持稳定;随着轧制变形量的增加,合金的延伸率呈现出先降低后升高然后再降低的特点。由于加工硬化和晶粒细化,合金的硬度和抗拉强度均得到提升,变形量为95%时,抗拉强度达到267 MPa。