形状记忆合金的性能及其工业应用现状

1 引言普通金属材料在外加应力作用下会产生应变,如果应变值小于材料的弹性极限,则去除外力后应变就会消失;如果应变值超过弹性极限,御载后就会产生永久变形,如图1a所示。研究发现,形状记忆合金的性能与普通金属材料迥异,它们表现为图1(b)、(c)、(d)所示的力学行为,分别称为超弹性,单向形状记忆效应和双向形状记忆效应。超弹性(图1b)类似于橡皮的变形行为,在母相状态加载时,材料将发生明显的变形,当外加应力σ大于弹性极限后,应力-应变曲线出现类似传统材料的屈服平台部分,但必须注意该材料并不发生屈服变形,当外力消除后,材料可以准弹性地     

形状记忆合金的性能及其生物学应用

SMA能在简单改变温度后回到其初始形状。 1938年 Greninger和 Mooradian第一次观察到 Cu- Zn和 Cu- Sn合金的形状记忆效应 ,196 5年 Buehler等人第一次申请了Ni- Ti合金的专利 ,6 0年代末 ,SMA第一次应用于航空 ,1975年由 Ni- Ti合金制成了超弹性的牙科矫正器 ,以后 ,其应用大为拓展 ,医学领域也试图将 SMA应用到新的种植学设计中。1　性质及其原理(1)单向形状记忆效应变形后 ,单向形状记忆效应可使材料在简单升温后回到其初始形状。这种性质使材料在 80 0 MPa外力下 ,能承受高达 8%的应变。(2 )双向形状记忆效应与单向形状记忆效…     

燃烧合成TiNi形状记忆合金及其性能

介绍了用燃烧合成技术由元素粉末制备ＴｉＮｉ形状记忆合金的方法及合成产物的性能。获得的ＴｉＮｉ合金锭坏具有单一ＴｉＮｉ相的铸态组织，成分准确，纯度高，为致密态，有良好的冷热加工塑性。最终加工材的力学性能和形状记忆性能与市售同类材料相当甚至更好。     

NiTi形状记忆合金医用紧固器件及其性能控制

概述形状记忆合金医用紧固器件设计的基本原理，性能要求及其产品质量控制技术。     

Cu Zn Al形状记忆合金的研制和特性研究

形状记忆合金是一种新颖的功能材料,功能材料的研制是当今新材料开发的重要课题之一。自60年代初美国海军武器实验室的Beuhler等人发现近等原子Ni—Ti合金具有形状记忆效应(SME)以来,已有30多年时间,在这段时间内,形状记忆合金(SMA)及其相关的理论—热弹性马氏体相变理论几乎成     

NiTi形状记忆合金超弹性的研究现状

综述了NiTi形状记忆合金在有关超弹性性能方面的基础研究、应用研究、力学行为、磨损性能以及数学建模等问题。     

铁锰硅铬镍形状记忆合金的性能

研究了化学成分及训练对铁锰硅铬镍合金形状记忆效应的影响，并测试了合金的抗蠕变性能和耐腐蚀性能。结果表明，Ｆｅ１４Ｍｎ６Ｓｉ９Ｃｒ５Ｎｉ合金具有较好的形状记忆效应以及较好的抗蠕变性能、耐碱性腐蚀性能和耐晶间腐蚀性能。训练可提高相对应变回复率３０％～５０％（在εＰ＝４％～９％）。绝对应变回复率可达６２％。     

形状记忆合金应力与应变实验研究

Ni-Ti形状记忆合金由于有特殊的形状记忆效应和良好的机械性能成为受到很大关注的功能材料。尽管Ti-Ni合金已经被研究了很多年,至今,仍然有很多有趣的现象并没有得到很好的认识,尤其Ni-Ti合金在不同温度下的应力应变曲线的因素的研究上还有很多没有解释清楚的问题。为此笔者在文中详细介绍了Ni-Ti形状记忆合金的应力与应变关系实验的准备,实验过程,以及实验结果的获取。并对实验结果进行了分析总结,得出Ni-Ti形状记忆合金在不同应力及应变速度下的特性数据,为形状记忆合金的应用提供了必要的参考。     

Ni-Ti形状记忆合金中的相变

根据作者的工作、并结合新近文献,对近等原子Ni-Ti合金中的相变作了系统的综述,包括:相变的顺序,无公度相变,R相变,马氏体相变,合金成分及热循环对相变临界温度的影响,逆相变及沉淀。     

重熔镍钛合金的形状记忆效应分析

采用不同的工艺及设备对近等原子比的形状记忆合金进行重熔,获得铸态组织形状记忆合金,对采用不同坩埚所制备出的NiTi合金进行对比分析,采用金属坩埚所得到的形状记忆合金的成分满足医疗器械及外科植入物用NiTi形状记忆合金的成分要求,且具有良好的形状记忆效应。     

稀土硅铁孕育对高铬合金白口铸铁性能的影响

本文对稀土硅铁、钒铁、钛铁的不同加入量对高铬合金白口铸铁性能的影响进行了实验研究。结果表明，当稀土硅铁的加入量为１．２～１．５％时，冲击韧性达到最大值，硬度也有提高。稀土硅铁孕育可以显著改善碳化物的形态和分布，细化基体组织。当加入量为０．９～１．５％时，大部分碳化物断网，呈孤立状态分布。钒铁的加入量为０．２％时，即可起到明显的孕育作用，机械性能得到提高。     

铜、铜基合金及铜基形状记忆合金的磨损机理图

本文依照 Lim 和 Ashby 处理方法,参阅有关铜和铜基合金的研究成果,得到了这类材料的磨损机理图。基于对铜基形状记忆合金磨损机理的研究,对某些高弹性材料,作者提出了一种新的摩擦磨损机理。     

磁性形状记忆合金的研究现状及发展

磁性形状记忆合金是一种新发展起来的形状记忆材料，合金具有大恢复应变、大输出应力、高响应频率和可精确控制的综合特性，有望成为压电陶瓷和磁致伸缩材料之后的新一代驱动与传感材料。系统阐述了近年来磁性形状记忆合金的研究进展，并着重介绍了目前研究最多的Ni-Mn-Ga合金的结构、相变、形状记忆效应、制备方法及其在应用方面的一些新的研究成果，并提出了磁性形状记忆合金需要深入研究的问题及其发展方向。     

Improvement of the Shape Memory Effect in Fe‐based Alloys by Training

Shape recovery in iron‐based shape memory alloys is known to be incomplete. Thermomechanical cycling or training is recognized to improve the shape memory effect. In the present work, different aspects of training are studied: the number of cycles, the amount of deformation and the annealing temperature. As the number of cycles increases, the ? martensite plates become thinner and within the different grains they tend to align in the same direction. Still, different variants are present. XRD measurements showed a strong increase in the ? martensite volume from cycle 1 to cycle 2 and a slight decrease for further cycles. There exists an optimum deformation for obtaining stress induced ? martensite which is reversibly transformable to austenite during annealing. When the amount of deformation is too low, the fraction of stress induced ? martensite is very low, therefore, the shape memory effect is small. If the deformation is too large, slip may occur and different ? martensite variants are formed, which hinders the reverse ?→γ transformation. The recovery annealing temperature is critical for obtaining a good shape memory, especially during training. The recovery annealing temperature of 400°C is too low for completing the reverse transformation; annealing at 600°C is most commonly used.     

CuZnAl形状记忆合金划痕行为研究

本文系统地研究了铜锌铝形状记忆合金的划痕磨损行为,测定了马氏体相、母相及热轧状态记忆合金的划痕曲线,并对划痕形貌进行了观察和研究。     

利用ROC技术制备TiNi形状记忆合金的研究

利用快速全向压制（ＲＯＣ）技术直接由钛、镍元素粉末制备了ＴｉＮｉ形状记忆合金。利用密度测试、显微组织观察、Ｘ射线衍射分析以及性能测试等手段对影响ＴｉＮｉ合金制备过程的主要影响因素进行了分析研究,并对制备的ＴｉＮｉ合金进行了热轧、冷轧等加工性能试验。利用ＲＯＣ技术可以得到反应充分、结构密实并具有良好性能的ＴｉＮｉ形状记忆合金。     

工艺因素对CuZnAl（RE）形状记忆合金干滑动磨损性能影响

采用不同热处理工艺、不同载荷、不同磨损时间对两种成分(不同相变点)的CuZnAl(RE)形状记忆合金进行了干滑动磨损试验。用TEM和XRD对磨损表面和合金相组成进行了观察与检测。试验结果表明:时效处理的合金耐磨性能优于分级淬火处理的合金,合金相变温度对磨损性能的影响受摩擦副温度与载荷的制约,随载荷增加合金塑性变形增大,使合金表面层破坏而失重,外应力越大,合金塑性变形越大,磨损失重也越大。形状记忆效应和超弹性以及合金的晶粒细化能够明显提高CuZnAl(RE)形状记忆合金的耐磨性。     

CuZnAl Shape Memory Alloy Refined with Composite Rare Earths La Ce

TheCu-basedshapememoryalloys(SMA)havelowc0standrichresourcesandmayhavewidepracticalapplications,0wingtotheirbettershapememoryeffect(SME)thanNi-TiSMA.However,someseri0usproblemssuchasinter-granularfractureduetolargegrainsizeandsta-bilizati0nofmartensitemusthes0lvedbeforetheyareputinuse,Thewell-knownmethodforreducinggrainsizeistheadditionoflesssolub1e.l....t.[l'2j.Ithasbeenreportedthattherareearthelementshavedramaticeffectsinreducinggrainsizeandimprovingthemechanicalproper-tiessuchasbetterf…