CSM 08 06 41 01-2005含镍,铌渣—五氧化二铌含量的测定—丹宁酸水解重量法

CSM 08 06 41 01－2005

含镍、铌渣—五氧化二铌含量的测定—丹宁酸水解重量法

1 范围

本推荐方法用丹宁酸水解重量法测定含镍、铌渣中五氧化二铌的含量。

本方法适用于含镍、铌渣中质量分数大于10%的五氧化二铌含量的测定。

2 原理

试样用盐酸、硝酸、氢氟酸分解，硫酸冒烟赶尽大部分氟。加硼酸络合残存的氟，在稀盐酸介质中，使铌充分水解，加丹宁酸使铌沉淀完全，与铁、镍、铝等元素分离。沉淀过滤，洗涤，灼烧。加焦硫酸钾溶融，用稀盐酸浸取溶块，再加丹宁酸沉淀铌。沉淀过滤、洗涤、灼烧，得到五氧化二铌，称量，由此计算铌的质量分数。

3 试剂

分析中，除另有说明外，仅使用分析纯的试剂和蒸馏水或与其纯度相当的水。

3.1 丹宁酸

3.2 焦硫酸钾

3.3 氢氟酸，ρ约1.15g/mL

3.4 盐酸-硝酸混合酸，盐酸+硝酸+水=3+1+5

3.5 盐酸，1+1、8+92

3.6 硫酸，1+1

3.7 硼酸溶液，50g/L

3.8 丹宁酸盐酸洗液

称取0.5g 丹宁酸溶解于100mL 盐酸（5+95）中。

3.9 硫氰酸铵溶液，400g/L

4 操作步骤

4.1 称样

称取约0.50g 粒度不大于0.097mm 的试样，精确至0.0001g 。

4.2 空白试验

随同试料做空白试验。

4.3 试料的处理

将试料置于聚四氟乙烯烧杯中，加20mL 盐酸-硝酸混合酸（3+1+5），滴加1～2mL 氢氟酸，加热溶解，加10mL 硫酸（1+1），加热蒸发至冒硫酸烟2～3min 。取下稍冷，加20mL 盐酸（1+1）和10mL 硼酸溶液（50g/L ），搅拌使盐类溶解。用水将溶液转移至400mL 烧杯中，用水稀释至约250mL ，加热至70～80℃，加2～3g 丹宁酸，煮沸5～6min ，取下，放置1～2h 。用慢速滤纸加少量纸浆过滤，用热丹宁酸盐酸洗液将沉淀全部转移到滤纸上，用带橡皮头的擦棒擦净烧杯，并洗涤烧杯2～3次，再洗涤沉淀至无铁离子存在（用硫氰酸铵溶液检查）。将沉淀连同滤纸移入铂坩埚中，低温灰化后，于1000℃马弗炉中灼烧20～30min ，取出。冷却至室温，加4～5g 焦硫酸钾，于700℃溶融。冷却至室温，用水洗净坩埚外壁，将坩埚放入400mL 烧杯中，加入20mL 盐酸（8+92）和10mL 硼酸溶液（50g/L ），加热浸取熔融物，并用少量热水洗出坩埚，用水稀释至约250mL ，按以上操作再沉淀一次。

4.4 称量

将沉淀连同滤纸移入铂坩埚中，低温灰化后，于1000℃马弗炉中灼烧20～30min ，取出，置于干燥器中冷却至室温，称量。再灼烧至恒量。

C S M

5 计算

按下式计算五氧化二铌含量，以质量分数表示：

10002152×??=m m m m w O Nb

式中：w Nb2O 5—五氧化二铌的质量分数，%；

m 1—五氧化二铌和铂坩埚的质量，g ；

m 2—空铂坩埚的质量，g ；

m 0—随同试料所作空白试验的质量，g ；

m —试料的质量，g 。

C S

M

超弹性钛镍形状记忆合金棒材和丝材-编制说明

《超弹性钛镍形状记忆合金棒材和丝材》 编制说明（征求意见稿） 一、 工作简况 1.1本标准项目涉及的产品简况： 本标准针对适用于眼镜架、矫形丝、导引丝、通信天 线等用途的超弹性钛镍形状记忆合金棒材和丝材产品的化学成分、 尺寸、弯曲度、超弹性性 能、力学性能、高低倍组织、表面质量等技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运 输、贮存等进行了规定。 目前国内钛镍合金生产已具有一定的规模，但与国际相关生产技术相比仍存在差距。在 钛镍合金的熔炼技术方面，美国、日本已走在了世界的前列，例如美国 WahCha ng 公司可以 生产单锭重量达3吨的钛镍合金铸锭。国内一般采用25kg 或50kg 真空中频感应炉生产铸锭， 存在的问题是铸锭规格小、效率低、杂质含量高，产品的成品率仅为 50%左右，不适合规模 化生产。 国外钛镍合金生产广泛采用将大规格铸锭通过挤压方法生产棒坯料， 然后再轧制拉拔成 棒丝材的工艺，其先进的生产线主要是采用了连续式高速轧机， 精轧采用三辊、四辊定径轧 机等，生产线产能较大，但设备复杂，投资较大。 我国钛镍合金棒丝材普遍采用与普通钛合 金相似的加工工艺，即铸锭锻造开坯后轧制、旋锻、拉拔的工艺，生产规模普遍较小，经济 效益低，产品质量和精度与国际先进水平有较大差距，缺乏竞争力。 产品生产工艺路线如下图所示： 图1超弹性钛镍形状记忆合金棒材和丝材生产工艺流程图 1.2任务来源：根据国标委发［2018］60号20192049-T-610，由西安思维金属材料有限公 司、有研亿金新材料股份有限公司、有研医疗器械（北京）有限公司承担国家标准《超弹性 钛镍形状记忆合金棒材和丝材》的编制工作，计划完成年限为 2019年。 1.3标准项目申报单位简况： 西安思维金属材料有限公司于 2012年注册成立，主营业务 为钛镍材料和钛及钛合金丝材及深加工产品的研发、 生产和销售，主导产品为钛镍合金棒材、 丝材、板材及航空航天和工程用钛合金棒丝材两大类产品。公司 2013年经认证成为“陕西 省和西安市民营科技企业”、“西安市高新技术企业”， 2014年经认定为“陕西省中小企 业创新研发中心”； 2015年被认定为国家“高新技术企业”； 2018年被认定为西安市 TOP100企业及“陕西省科技型中小企业” ；并已通过 ISO 9001-2008、ISO14001-2004 及 GB/T28001-2011管理体系认证。公司目前在研科研项目 15余项，其中获得国家、省、市政 府支持的项目 10 余项，获得 2017 年陕西省科技进步三等奖， 西安市科技进步一等奖。 公司 2012 年至今起草制定国家标准、有色金属行业标准 10 余项。公司依托西北有色金属研究院 电热张力矫直 ［表面磨削 —? 「表面氧化处理 ----------- ? 拉 丝 成品矫直 扒皮，切冒口 棒、丝坯旋锻 性能检测 入库

镍钛合金是一种形状记忆合金,形状记忆合金是能将自身的

镍钛合金是一种形状记忆合金，形状记忆合金是能将自身的塑性变形在某一特定温度下自动恢复为原始形状的特种合金。它的伸缩率在20%以上，疲劳寿命达1*10的7次方，阻尼特性比普通的弹簧高10倍，其耐腐蚀性优于目前最好的医用不锈钢，因此可以满足各类工程和医学的应用需求，是一种非常优秀的功能材料 另附郑州华菱超硬刀具牌号及适用范围： 适合加工范围： 1，高硬度铸铁/铸钢的加工,如:高铬铸铁、白口铸铁、镍硬铸铁等合金铸铁；高锰钢等耐热耐磨钢的高硬度粗加工和精加工【可拉荒粗车有夹砂、气孔的铸件毛坯】2，热处理后的高硬度工件加工,如:淬硬轴承钢、渗碳钢、氮化钢、工具钢、模具钢热后硬切削，可断续切削【可背吃刀量ap≤7.5mm大余量加工HRC45-HRC79硬度】 3，其他难切削材料类：高温合金、粉末冶金，镍钛合金难熔合金如碳化钨，镍基，钴基合金等的加工【可订做非标，来图来样加工】 4，普通灰口铸铁、珠光体球墨铸铁的高速切削【刀具寿命是合金刀具寿命的10-20倍】 刀具材质牌号类别： 刀具牌 号 类别应用范围 BN-K10 精加 工适用于灰铸铁和耐磨合金铸铁材料的连续精加工，如制动鼓、刹车盘、飞轮、缸套等工件的精车和高硬度铸铁材料的精加工。 BN-K20适用于灰铸铁、球墨铸铁，粉末冶金材料的高速精加工，且适合高速精镗孔。 BN-H10适用于硬钢材料的连续精加工或轻微断续精加工，如“以车代磨”齿轮、轴承等。 BN-H20适用于硬钢材料的中/强断续精加工和超高速精加工，如各种仿形轴件和高精密齿轮、轴承的车削和小型内孔的加工。 BN-K1粗精 加工 均可 用追求高的抗冲击性能，针对高硬度短铁屑工件研发，具备高硬度的同时，其抗冲击性能更优异，适合大余量粗加工高硬度铸铁件如高铬合金，高镍铬合金，镍钛合金、冷硬铸铁，白口铸铁；广泛应用于矿山机械，冶金机械，水泥、电力设备耐磨备件行业。 BN-S20抗冲击性和耐磨性的完美平衡，可用于粗加工，也可用于半精加工和精加工。适用于各种高硬度难加工材料，如高温合金、耐热耐磨钢、大型铸钢件、淬火钢、氮化钢、渗碳钢材料的加工。

镍钛合金是一种形状记忆合金

镍钛合金在医学上的应用 材料科学与工程学院 08级热处理1班 单珺 080102010005

一、镍钛合金的发展历史可分为3 个阶段: 1、1963 年～1986 年, 开展了初步的基础研究, 包括相变行为、晶体结构、显微组织、力学性能和冶炼加工制备技术等。20 世纪70 年代初, 美国Raychem 公司成功研制了NiTiFe 航空用液压管路接头和紧固件, 并应用于F14 战斗机中, 成为镍钛合金第一个成功的工业应用实例。、 2、1987 年～1994 年, 深入细致地研究了基础理论, 包括马氏体的三变体自协作形状恢复机制、线性超弹性和非线性超弹性的影响因素等 , 这个阶段是镍钛合金工程的鼎盛时期。 3、1995 年至今, 一些新的镍钛合金加工技术和基础理论问题不断出现, 如镍钛合金的表面改性技术、激光加工技术和脉动疲劳寿命测试等。 二、NiTi合金形状记忆效应的原理和特性 所谓"形状记忆效应"是指NiTi合金对它的金相几何形状有“记忆”本领，宏观而言，将一定形状的合金试样，低温塑形形变后，再将试样加热，试样又回复到它原来的形状，同时，产生巨大的回复力，例如横截面积为lcm2的合金棒，相变时产生850Okg的力。 记忆效应分三种:(1)单向记忆:低温金相受力变形，高温金相回到原状。C2)双向记忆:能记住高温与低温金相，随温度而发生顺、逆性变化。(3)全程记忆:机理不甚明了，可能是金相中的一种内应力场起了主要作用。形状记忆效应的应变量依合金的种类而各有所异，约5-20%之间(一般金属小于0.5%),NiTi合金为8%。 形状记忆合金具有“热弹性马氏体型”相变。NiTi合金为例，高温奥氏体相为体心立方有序晶体结构CaCl型B2晶格，低温马氏体相(M)为单斜畸变结构Bl9晶格，从B→M，存在一个对双程记忆效应起着重要作用的R相变。 在B2=R，R=M和R2=M的顺、逆相变中，母和子相中相邻原子位置不变，只是界面上原子发生协作位移-晶体切变。这种切变不但对记忆效应和超弹性起了重要作用，而且也使其耐疲劳性能优于一般金属材料。 具有记忆效应的合金已发现20余种，实用化潜力大的有镍基、铜基及铁基形状记忆合金。NliTi合金为近等原子比的NiTi金属间化合物。国产的医用NiTi合金，Mi含量为50-53%。相变温度可依临床而行相应的工艺处理;同时亦适当改变它的弹性模量。 三、镍钛合金的相变与性能 镍钛合金是一种形状记忆合金，形状记忆合金是能将自身的塑性变形在某一特定温度下自动恢复为原始形状的特种合金。它的伸缩率在20%以上，疲劳寿命达107次，阻尼特性比普通的弹簧高10倍，其耐腐蚀性优于目前最好的医用不锈钢，因此可以满足各类工程和医学的应用需求，是一种非常优秀的功能材料。 顾名思义，镍钛合金是由镍和钛组成二元合金，由于受到温度和机械压力的改变而存在两种不同的晶体结构相，即奥氏体相和马氏体相。镍钛合金冷却时的相变顺序为母相（奥氏体相）-R相-马氏体相。 R相是菱方形，奥氏体是温度较高（大于同样地:即奥氏体开始的温度）的时候，或者去处载荷（外力去除）时的状态，立方体，坚硬。形状比较稳定。而马氏

镍钛形状记忆合金在医学中的应用

镍钛形状记忆合金在医学中的应用 Application of nickel-titanium shape memory alloy in Medicine 摘要:介绍了形状记忆合金几种重要特性及主要类型,重点综述了医用Ni-Ti形状记忆合金的发展现状及应用。资料表明,现有记忆合金中仅有Ni-Ti合金能够同时满足化学和生物学可靠性要求,是目前医学上使用的唯一一种记忆合金。因其具有奇特的形状记忆效应、生物相容性、超弹性及优良的耐磨性,它在临床和医疗器械等方面获得了广泛的应用。但由于缺乏系统的研究,对于可靠而有效的表面处理还缺乏统一的认识,因此,这方面的工作还亟待补充和完善。 关键词:形状记忆合金;Ni-Ti;医疗器械 Abstract: This paper describes several important characteristics of shape memory alloys and the main types, focusing on the development status and application reviewed medical Ni-Ti shape memory alloys. Data indicate that only the existing memory alloys Ni-Ti alloy can meet reliability requirements of chemistry and biology, is the only kind of memory alloy for use in medicine. Because of its peculiar shape memory effect, bio-compatibility, super-elastic and excellent abrasion resistance, it has been widely applied in clinical and medical equipment. However, due to lack of systematic research, for reliable and effective surface treatment also lacks a unified understanding, so this work also needs to complement and complete. Keywords: shape memory alloy; Ni-Ti; Medical Devices

镍钛记忆合金应用

材料科学与工程学院《材料学科前沿》文献综述 题目：钛镍记忆合金在医学领域的应用 学生姓名：张鑫利 学号： 090601210 专业：金属材料工程 评阅教师： 2012年4 月

钛镍记忆合金在医学领域的应用 摘要：目前镍钛形状记忆合金研究论文数目已居马氏体相变研究领域之首, 而且该材料的应用已涉及诸如电子、机械、医疗、能源、宇航、及日常生活等领域,显示出强劲的发展势头。近几年来，在国内外掀起了钛镍合金临床推广应用的高潮。 关键词：钛镍形状记忆合金；基本性质；医学应用 前言 钛镍形状记忆合金作为一种集感知和驱动为一体的新型功能材料,是智能材料结构的重要组员[1],具有重要的理论及应用研究价值。钛镍形状记忆合金是一种强度高、耐腐蚀、生物相容性好、无毒、有医学应用前景的功能性材料它在低温相变形后，只需稍加20 ~300℃的温度就能恢复母相所记忆的形状，其伸缩率在20%以上，疲劳寿命达107次，阻尼特性比普通的弹簧高10倍，具有一般金属无法想象的性质。因此，普遍应用于口腔科和骨科等诸多医学领域。近些年来，钛镍记忆合金在治疗各类骨折中更是有着无可取代的重要作用。下面我将介绍钛镍形状记忆合金的基本特性及在医学中的应用。 1、钛镍记忆合金的生物相容性 生物相容性是形状记忆合金能否用于人体的最重要因素[2]。生物相容性良好的材料在生物体内不会引起过敏反应,不会释放任何离子到生物体的血液中去;在生物体长久存在而不会发生有害反应。生物相容性和材料表面特性与生物体炎症及过敏反应密切相关。许多因素,如患者健康情况、年龄、免疫状态和材料特性(表面粗糙性、孔隙率、元素毒性)等都可影响人体炎症及过敏反应。为了评价镍钛形状记忆合金的生物相容性,防止应用后对机体产生危害,许多研究对形状记忆合金的每一种元素进行了分析测试。 镍虽然是生命所必需的微量元素,但却有剧毒。研究证实,长期接触镍可引起贫血、慢性鼻炎、鼻窦炎、鼻咽癌和肺癌等,或因接触而患接触性皮炎。钛及其化合物具有良好的生物相容性和力学特性, 常用于牙科和骨科的内植物。钛的氧化反应可产生一层无,包绕在材料周围。这层氧化层能有效地抵御对钛合金的侵蚀,并且对人体是毒的Ti O 2 无害的。侵蚀分析实验到证实,镍钛合金在生理盐水中易发生侵蚀改变,但抗腐蚀能力高于不锈钢[3]。总体上,镍钛形状记忆合金有良好的生物相容性。

镍钛形状记忆合金的发展现状

NiTi形状记忆合金的性能及应用 (**************************************) 摘要：本文主要介绍了NiTi形状记忆合金的性能，如形状记忆效应、超弹性效应、生物相容性、耐磨性、阻尼性等。再举例简要介绍它在工程领域、医学领域方面的应用，并对以后的发展方向做了展望。 关键字：形状记忆性能；应用 Properties and Application of NiTi Shape Memory Alloys Abstract：The essay is mainly introduce the shape memory effects，such as super-elasticity effect，temperature memory effect，biological compatibility , resistance to wear and damping of NiTi shape memory alloys (SMA)，et al . And then talk about the applications of NiTi shape memory alloy in engineering field ，medical field . The development direction of the study field was forecasted．Key words : shape memory effect ; application 引言 形状记忆合金(Shape Memory Alloy，简称SMA) 是一种特殊的金属材料，经适当的热处理后即具有回复形状的能力，这种能力被称为形状记忆效应(Shape Memory Effect，简称SME) 。实际上，很多材料都具有SME，但能够产生较大回复应变和形状回复力的，只有少数的几种材料，如：Ni-Ti合金和铜基合金(CuZnAl和CuAlNi)，铁基合金应用最广泛。 20世纪30年代，美国哈佛大学的研究员[1]就在CuZn合金中发现了形状记忆效应，但在当时被当做一种特殊的相变现象。50年代，张禄经和Read[2]在Au-Cd和In-Ti合金中观察到了形状记忆效应，但也未引起功能应用的重视。1963年，美国海军军械研究室W．J．Buehler 等在近等原子NiTi合金中观察到热弹性马氏体经逆相变能回复母相形状，于是命名形状记忆[3]。随后，相继在CuAlNi和CuZnAl中发现形状记忆效应。80年代，的FeMnSi、不锈钢等铁基形状记忆合金。90年代的高温形状记忆合金。从此，形状记忆材料逐渐得到人们的重视，成为有一个研究重点。 1 性能 1.1 基本结构 Ni-Ti合金的母相结构由钛原子和镍原子分别以简单立方格子沿体对角线错开半个周期而重叠组成，镍原子位于体心，钛原子位于顶角。钛原子价电子态为3d24s2，镍原子价电子态为3d84s2。，贾堤，费学宁等[5]根据固体物理去分子经验电子理论，Ni-Ti合金的母相结构的键

镍钛合金形状记忆合金的特性及用途

形状记忆合金（简称SMA）是一种新型的功能材料,它已成为功能材料领域的研究热点之一。本文介绍了形状记忆合金的特性，综述了形状记忆合金的发展历程、研究现状及应用特点，最后分析了形状记忆合金的发展趋势。 关键词：形状记忆合金；功能材料；形状记忆效应 一．引言 形状记忆材料是集感知和驱动于一体的特殊功能材料,其中形状记忆合金是形状记忆材料中较为重要的材料之一。形状记忆合金(Shape Memory Alloy简称SMA)是指具有一定初始形状的合金在低温下经塑性形变并固定成另一种形状后,通过加热到某一临界温度以上又可恢复成初始形状的一类合金。 二．形状记忆合金的特性 1．形状记忆效应：形状记忆合金经适当的热处理后具有恢复形状的能力,这种能力被称为形状记忆效应(Shape memory effect简称SME)。形状记忆效应按恢复情况分为单程形状记忆效应、双程形状记忆效应和全程形状记忆效应。 2．超弹性效应：形状记忆合金受到外力时发生形变,去除外力后就恢复原状，这种现象称为超弹性。形状记忆合金在发生超弹性形变时,诱发了马氏体相变, 去除外力后,又发生马氏体逆相变。 3．阻尼特性：形状记忆合金由于马氏体相变的自协调和马氏体中形成的各种界面(孪晶面、相界面、变体界面)及界面运动,而具有很好的阻尼特性。 4．电阻特性：吴小东等研究表明,对于初始组织为马氏体的Ni-Ti合金,在拉伸过程中电阻与应变之间呈线性关系;对于初始组织为奥氏体或奥氏体、马氏体两者混合的Ni-Ti合金,当发生应力诱发马氏体相变后,曲线的斜率降低,相变前后电阻-应变关系保持线性关系。 三．形状记忆合金的研究进展 形状记忆效应最早是1932年由Olander在研究Au-Cd合金时发现的[7]。1963年,美国海军武器实验室布勒(Buehler)等发现了钛镍合金具有形状记忆效应[8]。1964年Cu-Al-Ni也被发现有这种效应[9]。70年代以后，科学家又在304奥氏体不锈钢和Fe-18.5Mn中发现了这种效应[10]。 1969年美国Raychem公司生产Ti-Ni-Fe记忆合金管接头用于F14战斗机上的液压管路系统连接,这是SMA第一次成功应用。1970年,美国将Ti-Ni记忆合金丝制成宇宙飞船用天线。前苏联在1969年开始对形状记忆合金进行了系统研究。德国于1971年开始探索形状记

镍钛记忆合金

镍钛形状记忆合金 学生姓名：孙晓龙 学号：S2******* 院系：有色金属研究院 2011年11月10日

前言 1963年，美国海军军械研究室Buehler等偶然间发现，当时作为阻尼材料研究的等原子NiTi合金在室温形变状态(处于马氏体状态)与点燃的香烟头接触后(经加热发生马氏体+母相逆转变)自动弹直(恢复母相对应的形状)。这一现象命名为形状记忆，并称此合金为NiTiNOL(Nickel itanium Navy OrdnanceLaboratory)。在过去的40年里，镍钛合金因其优良的生物相容性、射线不透性、核磁共振无影响性、机械性能、腐蚀抗力、形状记忆效应和超弹性等特点镍钛合金是一种形状记忆合金，形状记忆合金是能将自身的塑性变形在某一特定温度下自动恢复为原始形状的特种合金。它的伸缩率在20%以上，疲劳寿命达107次，阻尼特性比普通的弹簧高10倍，其耐腐蚀性优于目前最好的医用不锈钢，因此可以满足各类工程和医学的应用需求，是一种非常优秀的功能材料。记忆合金除具有独特的形状记忆功能外，还具有耐磨损、抗腐蚀、高阻尼和超弹性等优异特点。 一、发展阶段 镍钛合金的发展历史可分为3个阶段： 1、1963年～1986年，开展了初步的基础研究，包括相变行为、晶体结构、显微组织、力学性能和冶炼加工制备技术等。20世纪70年代初，美国Raychem 公司成功研制了NiTiFe航空用液压管路接头和紧固件，并应用于F14战斗机中，成为镍钛合金第一个成功的工业应用实例。1975年5月在加拿大多伦多大学召开了国际上第一次形状记忆效应及其应用研讨会，这时产业开发尚处在早期阶段，会上仅有美国Raychem公司报告的NiTi合金管接头和电接触器属于技术产品。1971年，Andreasen等首次评价了含Co的NiTiNOL合金丝的弹性性能，认为NiTiNOL丝完全能够用于牙齿整平治疗。1976年，Castleman等拍3首次报道了镍钛合金的生物相容性评价。1977年，美国3MUnitek公司销售镍钛合金牙齿矫形丝，成为第一个镍钛合金医学产品。我国记忆合金研究始于20世纪70年代末期，“七五”计划即列入国家攻关计划，80年代中期全国研究人员达到200人左右，当时在世界上是人数最多的。我国在1980年左右先后开发出十多种镍钛合金骨科器材，并积累了大量临床资料。由于中国学者在镍钛合金研究方面的较强国际影响力，1986年在桂林召开了国际形状记忆合金研讨会。

镍钛铌形状记忆合金特性的试验与本构模型研究

镍钛铌形状记忆合金特性的试验与本构模型研究形状记忆合金因其独特的伪弹性和形状记忆效应,近几十年来受到了广泛关注。NiTiNb形状记忆合金作为NiTi基合金的重要成员,在一定的温度(Ms+30oC)下经历一定的预变形(约16%)后可获得宽的相变滞后效应和较好的形状记忆效应,使该材料制作而成的管接头等连接件能够在常温下运输和储存,从而大大方便了应用。 另一方面,随着科技的发展,材料与结构的使役条件日益苛刻,形状记忆合金实际使用过程中不可避免的卷入塑性变形,而塑性变形对形状记忆合金的逆相变应力和滞后温度有着显著的影响。为了更好的利用这种材料,国内外的学者对其热力学特性进行了大量的研究工作。 本文在系统地分析国内外有关形状记忆合金试验和本构行为研究现状的基础上,结合近年来有关Ni47Ti44Nb9形状记忆合金试验及本构模型的发展,对 Ni47Ti44Nb9形状记忆合金的热—力学特性进行了较为系统的试验研究,在此基础上提出了一种考虑塑性变形影响和片层状微结构的跨层次形状记忆合金本构模型及Ni47Ti44Nb9形状记忆合金的细观力学模型。取得了以下进展:1、对 Ni47Ti44Nb9形状记忆合金进行了系统的试验研究:运用微观观测手段观察了合金的微观组织结构并测量了其各组成成分;运用DSC和XRD方法测量了合金的特征相变温度点和组织状态,在此基础上进行了不同温度条件下合金的单轴拉伸试验和纯扭转试验及其升温回复特性研究;研究了Ms+30oC温度下不同拉扭比例的比例加载、先拉后扭和先扭后拉三种典型路径下的力学响应及相应的升温回复特性的比较;利用XRD方法测量了不同加载路径条件下材料内部激活的不同变体。 试验结果表明,常温下基体材料由细条状的奥氏体组成,富Nb相颗粒弥散分

形状记忆合金

形状记忆合金 摘要：扼要地叙述了形状记忆合金及其性能，介绍了形状记忆合金在许多领域的应用以及未来的一些发展趋势。 关键词：形状记忆合金、应用 一、形状记忆合金的发展 形状记忆合金是在一个偶然的机会中，无意间被发现的。那是1961年春末夏初的事情，一天，美国海军的一个研究所军械研究室的冶金专家彼勒，因在其试验的工程中需要一批特殊的合金丝——镍（Ni）钛(Ti)合金丝（又称NT合金）。由于从仓库领来的这些细丝弯弯曲曲盘在一起，于是彼勒让工作人员把它们一根一根的拉直备用，然而在这一过程中，工作人员惊异的发现，这些被拉直的镍钛合金丝在接近火源时，奇迹出现了，它们马上又恢复到与领来时完全一样的弯曲形状，堆积在一起。 冶金专家彼勒对此是既感到惊异又非常有兴趣。为了证实这种现象的存在，他又进行了多次重复实验进行验证，把弯曲的镍钛合金丝拉直后再加热，当弯曲的镍钛合金丝升高到一定的温度时，这些合金丝果然又恢复到了原先的弯曲状态。彼勒的实验结果表明：镍钛合金具有“单向”形状记忆功能，它能“记住”自己在较高温度状态下的形状，无论平时把它变成何种形状，只要把它加热到某一特定的温度，它就能立即恢复到原来的形状。免费论文，记忆能力。将NT合金加工成一定的形状，在300℃～1000℃温度下热处理30分钟，这种合金就能“记住”自己的形状。 在彼勒研究的基础上，科学家们通过进一步的研究与实验还发现：自然界确实存在着能恢复原状的物质。科学家们把镍钛合金所具有的这种特性称为合金的“形状记忆效应”；称这种能恢复原状的合金为形状记忆合金。科学家们在深入研究的过程中还发现，许多合金，如金镉合金、铜铝镍合金、铜锌合金等，也有如同镍钛合金一样的形状记忆功能。 二、形状记忆合金的性能 （一）超弹性特性（伪弹性，机械形状记忆效应） 形状记忆合金的机械性质优良，能恢复的形变可高达10％，而一般金属材料只有0.1％以下，几乎高出普通金属材料弹性应变两个数量级 ,可用来提高材料的冲击韧性将编制成网状的NiTi合金丝贴在高分子材料表面，明显提高了冲击韧性。这是因为：在冲击过程中，产生了马氏体相变（应力诱发的马氏体相变），消耗了大量的能量，并且由于NiTi合金丝具有均载荷传递性，（类似蜘蛛网）使冲击能量分布至整个复合材料中，导致冲击后的塑性变形很小。这个试验的意义