形状记忆合金的研究进展

形状记忆合金作为一种新型功能材料越来越受到人们的重视,并且在微型智能驱动系统中得到成功应用。从工程应用角度出发,依据材料的实际应用温度,分别概述了对高温和低温两种形状记忆合金的最新研究进展,并展望了其前景。     

TiNi基高温形状记忆合金的马氏体相变与形状记忆效应

综述了Ti-Ni基高温形状记忆合金中的马氏体相变和形状记忆效应最近研究进展。Ti-Ni基高温形状记忆合金主要包括用Ti-Ni-Pd,Ti-Ni-Pt,Ti-Ni-Zr和Ti-Ni-Hf等。对Ti-Ni基高温形状记忆合金体材料、薄带和薄膜中的马氏体相变、组织结构、形状记忆效应以及超弹性性能等进行了评述和归纳。值得注意的是,通过适当的时效处理可调节相变温度,显著改善Ti-Ni-Hf高温形状记忆合金的开头记忆效应和超弹性性能,其主要原因在于时效的Ti-Ni-Hf合金中析出纳米级析出相导致基体强度升高。采取适当的制备和加工方法,提高合金的马氏体相变温度,改善合金的开头记忆效应,是当前TiNi基形状记忆合金研究的主要发展趋势。     

在NaCl溶液中Cu-Zn-Al形状记忆合金的电化学行为研究

在NaCl溶液中对Cu-Zn-Al形状记忆合金的电化学行为进行了研究,结果表明,在NaCl溶液中Cu-Zn-Al形状记忆合金发生脱锌腐蚀,腐蚀表面主要由CuZn相组成,Cu-Zn-Al形状记忆合金随NaCl浓度增加,PH值降低,环境温度升高,阳极活性电流密度增大,电化学溶解敏感性增强,表面分析结果表明,Cl离子参与了电化学溶解历程,即促进了CuCl2的阴极还原反应,从而导致Cu-Zn-Al形状记忆合金的脱锌腐蚀。     

铁基形状记忆合金的研究进展与展望

铁基形状记忆合金由于价格低廉、强度高、加工性能好、使用方便等优点引起广泛重视。本文较详细论述了 90年代以来国际上铁基形状记忆合金的研究进展和应用前景     

Fe-Mn-Si系形状记忆合金研究近况

Fe-Mn-Si系形状记忆合金因其很好的可加工性和低廉的价格而备受关注.综述了该系形状记忆合金最近的研究工作,包括相变机制、影响因素,着重是提高和改善Fe-Mn-Si系合金性能的途径.主要通过选择合适的合金成分配比和摸索恰当的制备工艺来提高和改善Fe-Mn-Si系合金性能,叙述了该合金系不同合金元素和制备工艺对形状记忆效应的影响.     

铁磁NiMnGa形状记忆合金研究的新进展

铁磁NiMnGa形状记忆合金在磁场控制下不仅具有可与形状记忆合金相比的、大的输出应变和应力,而且具有高的能量密度和可与压电材料相比的、高的频率响应和可精确控制的特性。系统阐述了近年来铁磁Ni-Mn-Ga系统的结构、微结构、相变机理、形状记忆效应及其在应用方面的一些新的研究成果,着重澄清了一些易混淆的基本概念,并探讨了存在的问题和可能的解决途径。     

热处理对NiTi形状记忆合金的相变的影响

对含Ti 50.8%的NiTi形状记忆合金在300℃、400℃、500℃保温不同时间进行时效处理,然后通过差示扫描量热仪DSC对其相变温度点进行测定,发现经时效处理调节后,Af最大可下降20~30℃左右,而Ms变化不大。通过不同时效温度和保温时间的DSC曲线比较,得出热处理对其相变温度点的影响规律,即在300~500℃时效处理时,保温时间越短,Af降低越明显,在相同保温时间时,保温温度越低,Af降低越明显。     

高温形状记忆合金的研究进展

本文综述了近年来有关高温形状记忆合金的最新研究进展。重点介绍了ＣｕＡｌＮｉ基，ＮｉＴｉ基及ＮｉＡｌ基三大系列高温形状记忆合金。概括了有关合金的设计，马氏体相变及形状记忆效应，显微结构特征，合金相稳定性及热处理效应，材料制备及生产加工工艺及性能等。     

TiNi基形状记忆合金的疲劳行为研究现状

疲劳性能是评价形状记忆合金优劣的重要指标之一.对TiNi基形状记忆合金的疲劳概念进行了延伸,详尽介绍了旋转弯曲疲劳法(Bending rotation fatigue)测试形状记忆合金的疲劳性能,总结了记忆效应疲劳和超弹性疲劳的机理和研究现状.此外,指出了现阶段形状记忆合金疲劳行为研究存在的不足.     

Asymmetrical Bending Model for NiTi Shape Memory Wires: Numerical Simulations and Experimental Analysis

Abstract: A detailed numerical and experimental study of a NiTi Shape Memory Alloy (SMA) wire subjected to bending is presented in order to provide a complete characterisation of the material under this load case. The beam model presented is based on the classic Euler‐Bernoulli theory and uses De la Flor one‐dimensional constitutive equations modified to take into account different material responses to tension and compression as well as the different elastic properties of austenite and martensite. All the necessary experimental techniques were designed to determine the bending behaviour of NiTi SMA wire over the entire range of transformation temperatures. These experimental bending results were then compared with the numerical results. The numerical model proposed agrees quantitatively and qualitatively with the experimental bending results obtained for NiTi wire, representing an effective tool for the analysis of one‐dimensional structural devices. A comparison of the numerical results that assume symmetrical behaviour between tension and compression with the results that assume asymmetrical behaviour has shown that the tension/compression asymmetry is more pronounced in the martensitic range and has little influence on the response of the SMA wire subjected to bending at temperatures above A_f. These results are analyzed and discussed.     

Fe-Mn-Si基形状记忆合金在管接头方面的研究及应用

回顾了形状记忆合金的发展历史,阐述了Fe-Mn-Si基形状记忆合金的形状记忆机制及其管接头的连接原理,分析了Fe-Mn-Si基形状记忆合金在价廉管接头方面的研究现状,并提出了在这一研究热点中尚待解决的问题.     

TiNi形状记忆合金及其多孔体

综述了TiNi形状记忆合金的研究开发与应用现状,包括三元TiNiCu、TiNiNb、TiNiHf合金,并介绍了用自蔓高温合成法制备一种新型人造骨科材料——TiNi多孔体的最新研究进展。     

磁性形状记忆合金研究进展

磁性形状记忆合金是上世纪90年代开始出现的一类新型金属功能材料。这类合金兼具热弹性马氏体相变和磁性转变,其形状记忆效应可以由磁场控制。此外这类合金还具有磁阻、磁热等丰富的物理效应,因而一直是近期研究热点。首先介绍了磁性形状记忆合金的3个基本特征,即马氏体相变与磁性转变、磁场驱动孪晶再取向和磁场诱发相变。然后分别对Ni基、Co基和Fe基磁性形状记忆合金的研究现状进行了评述。最后展望了磁性形状记忆合金的发展趋势。     

铁磁性形状记忆合金CONiAl的磁性和输运性能研究

用电孤熔炼法制备了CoxNi71-xAl29（x=35、36、37）系列合金,并用甩带法对其进行退火。X射线能谱揭示三个样品均为单相样品。在升温过程中,CoxN71-xAl29系列合金发生了从马氏体→奥氏体的转变,而在降温过程中则发生奥氏体→马氏体的转变。输运性能测量显示,CoxNi71-xAl29出现了正的磁电阻,最大磁电阻可达到12．3％。     

Cu-AI-Ni形状记忆合金的超弹性和应力诱发相变

本文对多晶 Cu-Al-Ni 形状记忆合金进行了力学行为和应力诱发相变的研究。测定了在各种循环下的应力-应变曲线并进行了比较。x-射线衍射结果表明,在低于 Ms 点和高于 A_f 点变形时,分别发生了β_1→γ_1′和β_1→β_1′的诱发相变,并伴有β_1′马氏体的再取向。     

铁基形状记忆合金马氏体相变研究进展

铁基形状记忆合金的形状记忆效应和超弹性取决于合金的马氏体相变特征,掌握铁基合金的马氏体相变规律是开发和优化铁基形状记忆合金的前提。根据马氏体相变类型将目前发现的铁基形状记忆合金分成3类：Fe-Mn-Si系,Fe-Ni-Co系和Fe-Pt／Fe-Pd系,分别阐述了3类铁基形状记忆合金马氏体相变的研究进展,总结了铁基合金形状记忆效应的不同机理和影响马氏体相变特征的各种因素,探讨了开发新型铁基形状记忆合金的需要关注的方向。     

Welding and Joining of NiTi Shape Memory Alloys: A Review

NiTi is an increasingly applied material in industrial applications. However, the difficulties faced when welding and joining is required, limits its broader use in the production of complex shaped components. The main weldability problems associated with NiTi are: strength reduction, formation of intermetallic compounds, modification of phase transformation and transformation temperatures, as well as, changes in both superelastic and shape memory effects. Additionally, NiTi is envisaged to be joined to other materials, in dissimilar joints with more complex problems depending on the other base material. Thus, intensive research in welding and its effects on the joints performance has been conducted since the early stages of NiTi. This paper presents a detailed review of welding and joining processes applied to NiTi, in similar and dissimilar combinations considering both fusion and solid-state processes. Since laser is the most studied and applied welding process, a special section is devoted to this technique.