FeMnSi形状记忆合金管接头的研制

以开发实用ＦｅＭｎＳｉ形状记忆合金管接头为目的,主要研究了管接头的成型性,处理制度、耐蚀性能和密封性能。结果表明：ＦｅＭｎＳｉ合金耐蚀性能差,合金中Ｓｉ含量严重影响接头成型性,经最佳热处理,管接头的形状恢复率达到５５％,接管的耐压达３２ＭＰａ,适用于低压管路连接。要扩大其应用范围,需提高合金的耐蚀性能和接头的形状恢复率。     

Fe-Mn-Si形状记忆合金管接头研究

采用Ｆｅ－２８Ｍｎ－４Ｓｉ（加Ｍｇ）形状记忆合金热轧无缝管制成管接头，管接头内径平均变形量５．６％时，形状恢复率为３８．６８％，管接头与被接管连接后，具有高的连接强度及良好的密封性，在材料试验机上需１．７５ｔ的力才能将连接好的被接管一端拉出，并且管接头承受４ＭＰａ压力不泄漏。     

TiNiFe形状记忆合金管接头应力场模拟

通过实验确定TiNiFe形状记忆合金的材料参数,建立该合金的本构方程.对升温恢复过程中管接头和被连接管系统的应力场进行模拟计算,研究管接头内径、壁厚和装配间隙等参数对径向压应力的影响.计算结果表明,为了提高连接强度,可以适当增大管接头壁厚,减小管接头内径和装配间隙.     

FeMnSiCr合金的耐腐蚀及生物相容性研究

采用浸泡实验和血液相容性实验,研究了FeMnSiCr、NiTi 合金及316L不锈钢在NaCl、NaOH和HCl溶液中的耐蚀性及在血液中的生物相容性.结果表明,在3种溶液中,FeMnSiCr合金耐蚀性比NiTi合金稍好,但不如316 L不锈钢;FeMnSiCr合金与316 L不锈钢相比,凝血时间延长,溶血率下降,与NiTi合金相近,具有较好的血液生物相容性.     

铁基形状记忆合金管接头连接工艺及应用

铁基形状记忆合金管接头连接粉末内喷涂钢管技术应用于现场管道的连接安装,有着其他联接方法无法比拟的优点,文章对此项技术的工作原理、连接工艺、性能测试结果及连接实例等进行了介绍。     

热型连铸法制备CuAlBe形状记忆合金管接头

研究了用热型连铸法制备Be含量为0.4%的柱状晶组织CuAlBe形状记忆合金管及其晶状组织,将合金管切割成段,经固溶处理后扩径即成管接头。当连铸速度为80mm/min、冷却距离为10mm、压头为20mm、铸型温度为1 030℃时,记忆合金管连铸过程最平稳,管的表面质量及尺寸控制最好。管接头的最大扩径率可达10.20%,此时管接头的形状回复率仍可达到92.86%。名义扩径率为7.55%时,扩径后As、Af温度升高,Ms、Mf温度降低,合金的相变温度滞后范围从扩径前的40℃增加到了70℃。     

航空液压形状记忆合金管接头的相变行为和力学性能

在理想弹塑性的本构关系下对形状记忆合金(SMA)管接头在内压力下的扩颈行为进行了理论分析,讨论了其在热力耦合作用下的相变机理,得到了SMA管接头各工作阶段内部马氏体和奥氏体分布示意图。通过数值模拟可知SMA管接头完全相变所需压力为133.05 MPa,当温度达到67.22℃时,SMA管接头与被连接件进入热力耦合阶段,同时得到了SMA管接头内部各向应力及等效应力随半径变化的曲线图。进而通过有限元软件对SMA管接头工作过程进行了仿真,得到了各阶段SMA管接头的应力分布云图,分析了SMA管接头在各个相变过程中的力学行为及马氏体分布变化情况,并将数值模拟及仿真结果与已有实验数据进行比较,验证了模型的可行性。     

NiTiNb形状记忆合金管接头的耐蚀性能

采用模拟环境腐蚀实验、电化学腐蚀实验,结合SEM等手段,研究了内脊型NiTiNb形状记忆合金（SMA）管接头在典型环境中的安全性和耐蚀性能．结果表明,在外加应力、腐蚀介质、航空油压以及高温烘烤等模拟环境因素的作用下,NiTiNb合金管接头系统能安全可靠的工作,合金表面完整连续,耐蚀性能优良．电化学腐蚀测试表明该合金在NaCl溶液中具有良好的耐蚀性能,90℃时点蚀电位约为240mV,腐蚀电流密度只有约30μA／cm^2．随着NaCl溶液温度的降低,合金的腐蚀电流密度变小．腐蚀电位正移,合金的耐蚀性提高．NiTiNb合金在NaCl溶液中的电化学阻抗谱（EIS）由单一的容抗弧构成,这与表面生成了一层与基体紧密结合的致密TiO2保护膜有关,它对提高合金在溶液中的耐蚀性能有利．     

TiNi形状记忆合金的特性及应用

形状记忆合金的应用非常广泛，在医学方面，支架、导管、导引丝、血过滤器等医疗器件，已经越来越广泛地采用TiNi形状记忆合金及超弹性合金制作；在工业领域，管接头及紧固件，驱动器，智能复合材料，阻尼材料，日常用品等各个方面，都可见到TiNi形状记忆合金的身影。1 医学方面的应用TiNi形状记忆合金在医学方面的应用始于70年代末，90年代得以迅速发展。其原因并不是TiNi形状记忆合金材料价格的下降，而是因为：（1）微创医疗技术的发展对新型医疗器件的需求增加，而这些新型医疗器件采用传统的材料难以制造；（2）TiNi 毛细管及其激…     

TiNiCu形状记忆合金的耐蚀性研究

采用电化学测试技术对TiNiCu形状记忆合金在Hank's人工模拟体液中的耐蚀性进行了研究。结果表明,TiNiCu合金阳极极化时,在100mV～150mV电位区间出现了低电位活性溶解。pH值的降低和Cl∧-1浓度的升高,使孔蚀电位Eb值负移,孔蚀敏感性增大。在Hank's人工模拟体液中TiNiCu合金的耐蚀性比TiNiCu形状记忆合金劣,其原因是TiNiCu合金的晶体结构不单一,造成电化学性质不均一,同时晶界富Ti2Ni析出和疏松状态的Cu的表面富集,促进阳极溶解。     

Ni—Ti—Nb基形状记忆合金的耐蚀性能

利用磁悬浮水冷铜坩埚冶炼四元Ｎｉ－Ｔｉ－Ｎｂ基形状记忆合金,对板材试样模拟其典型的介质－人体组织液和人工海水,运用ＭＪｏｎｔａｋｌｏ ｍｏｄｅ测定阳极极化曲线,并对该体系合金纯化膜进行了耐蚀行为评价。结果表明：Ｎｉ－Ｔｉ－Ｎｂ基形状记忆合金具有良好遥耐蚀性。合金化元素Ｚｒ提高其耐蚀性,Ｃｒ降低其耐蚀性,而Ｖ对该行为影响不大。     

Cu—Zn—Al形状记忆合金的缝隙腐蚀

采有利民化学方法研究了Cu-Zn-Al形状记忆合金及其BTA钝化处理试样在Hank′s人工体液中的缝隙腐蚀行为。结果表明：在人工体液中,Cu-Zn-Al形状记忆合金的耐缝隙腐蚀性能优于未进行热处理的Cu-Zn-Al合金,其作用机理是单相马氏体组织改善了合金的电化学行为,抑制了活性溶解,缝隙腐蚀的发生是由于形成了金属离子浓差电池。经BTA钝化后,Cu-Zn-Al形状记忆合金的耐缝隙腐蚀性能得到改善。     

形变时效对Fe14Mn5Si8Cr4NiC形状记忆合金记忆效应和耐蚀性能的影响

研究了形变时效对Fe14Mn5Si8Cr4NiC合金形状记忆效应和耐蚀性能的影响.结果表明,对合金进行拉伸变形后时效,碳化物在晶粒内有方向性地大量析出,碳化物的尺寸比未形变时效的更小,分布更均匀,因而有利于提高合金强度,抑制不可逆塑性变形的发生,有利于应力诱发形成薄片状的ε马氏体,使合金的形状记忆效应显著提高,且大变形量要比小变形量的效果显著.对于不同的预拉变形量,最佳时效时间均为300 min左右.对合金进行10%拉伸变形后,形状回复率η比直接时效的合金提高了45%～135%左右,比在最佳淬火温度淬火后的合金提高5%～24%左右.通过电化学腐蚀试验可知,合金变形后时效的耐蚀性能也比较好,接近于18-8型不锈钢.     

热处理对Ni-Ga-Fe系铁磁形状记忆合金力学及耐蚀性能的影响

研究了热处理对Ni-Ga-Fe系铁磁形状记忆合金耐蚀性能与力学性能的影响。采用电子万能试验机、显微硬度计以及电化学综合测试仪分别测试了Ni-Ga-Fe系合金抗压强度、显微硬度和在3.5%NaCl溶液中的阳极极化曲线。结果表明,室温下铸态Ni53Ga27Fe20合金的耐腐蚀性能最好。经700℃,4 h热处理后Ni-Ga-Fe系合金的耐蚀性能下降,抗压强度值增大,显微硬度取决于热处理后合金的显微组织。     

微弧氧化对ZIRLO合金耐腐蚀性能的影响

采用磷酸盐、硅酸盐电解液体系对ZIRLO合金进行微弧氧化处理。利用XRD、SEM、TEM等研究陶瓷层的相组成、表面形貌、截面组织。结果表明：在磷酸盐电解液体系、硅酸盐电解液体系中制备的陶瓷层主要由m-ZrO₂组成,磷酸盐电解液体系制备的陶瓷层内表面较硅酸盐电解液体系制备的陶瓷层更致密。在硅酸盐电解液体系中微弧氧化的样品靠近陶瓷层/金属界面基体一侧存在少量β-Zr。采用静态高压釜腐蚀实验研究了ZIRLO合金及D(磷酸盐电解液体系微弧氧化)样品和E(硅酸盐电解液体系微弧氧化)样品在360 ℃/18.6 MPa去离子水中及360 ℃/18.6 MPa 0.01 M LiOH水溶液中的耐腐蚀性能。在360 ℃/18.6 MPa去离子水中腐蚀至250 d时,D和E样品耐腐蚀性能相接近,均优于未经微弧氧化处理的ZIRLO合金样品;在360 ℃/18.6 MPa 0.01 M LiOH水溶液中腐蚀至246 d时,D和E样品的耐腐蚀性能与未经微弧氧化处理的ZIRLO合金样品耐腐蚀性能接近甚至有有害的影响。随着腐蚀时间的延长,微弧氧化对ZIRLO合金耐腐蚀性能提升有限。     

TiNi基形状记忆合金点蚀倾向的电化学研究

用电化学极化方法研究了Ｔｉ５０Ｎｉ５０，Ｔｉ５０Ｎｉ４２Ｃｕ８及３１７Ｌ合金在不同ｐＨ值的１５ＮａＣｌ水溶液中的耐蚀性。恒电位阳极极化曲线表明：Ｃｕ的加入明显提高了ＴｉＮｉ合金的再钝化电位；但对点蚀电位的影响较复杂，在ｐＨ１￣５时ＴｉＮｉＣｕ高于ＴｉＮｉ合金，在ｐＨ＝６￣１０时ＴｉＮｉＣｕ则低于ＴｉＮｉ合金，ｐＨ值增大至１１￣１３时，两者又趋于接近。实验中还发现，与３１７Ｌ相比，ＴｉＮｉ合金的点蚀     

Fe-Mn-Si-Cr-Ni形状记忆合金约束下相变的电阻原位分析

通过同步测量约束加热和冷却过程中合金的电阻率和回复应力与温度的关系，对Fe-Mn-Si-Cr-Ni形状记忆合金约束下的转变过程进行了详细研究。结果表明，变形约束加热后的冷却过程中，回复应力随温度降低而增加。当回复应力增加到大于合金的屈服强度时，将首先发生塑性变形；然后随温度的进一步降低，回复应力到达应力诱发Е马氏体相变的临界应力时，回复应力将诱发Е马氏体相变，导致回复应力随温度的降低而下降。塑性变形和应力诱发Е马氏体相变都将显著松弛回复应力，降低合金冷却到室温时的回复应力。建立了合金加热和冷却过程中回复应力的方程。提出了该记忆合金管接头成分设计原则。