镍钛形状记忆合金的开发应用

综述了镍钛形状记忆合金在国内外的开发应用情况。对今后的发展提出了建议。     

一种钛镍形状记忆合金力学训练方法

本发明涉及形状记忆合金，具体为一种钛镍形状记忆合金力学训练方法。本发明以应力控制或应变控制方式，室温下采用对称拉压加载达到循环饱和应力次数，从而获得马氏体相变温度稳定的钛镍形状记忆合金。本发明使形状记忆合金获得稳定的马氏体相变温度，大大缩短了训练时间，节约能源，降低训练成本，对材料无损伤，适合工业应用。     

高性能钛-镍-铜形状记忆合金

日本东北大学金属材料研究小组研制成一种高性能的钛-镍-铜形状记忆合金,它是采用快速冷却工艺生产的非晶金属。与传统的形状记忆合金相比,钛-镍-铜合金的特点是:热能可逆性高5～6倍,耐蚀性强几十倍,转变温度范围只有6.5℃。     

无镍钛基形状记忆合金的研究进展

ＴｉＮｉ形状记忆和超弹性合金作为生物体用材已用于人体,且具有半永久性．在欧洲,人体对镍过敏的问题最近引起了人们的注意．从生物相容性看,ＴｉＮｉ合金在人体上的应用可能会被禁止．因此,开发不含毒性或致敏元素的形状记忆合金十分必要．根据有关细胞毒性的研究结果,生物相容性良好的元素主要有Ｔｉ,Ｚｒ,Ｗｂ,Ｔａ,Ｐｔ,Ａｕ等．作为无镍钛基形状记忆合金来说,Ｔｉ－Ｎｂ基合金是良好的待选材料．据报道,Ｔｉ－Ｎｂ二元合金具有马氏体相变和形状记忆特性,但将该合金的马氏体相变温度控制在室温或人体温度附近的技术尚未解…     

镍钛形状记忆合金线材无模拉拔成形过程的电磁场和温度场模拟

无模拉拔成形过程的电磁场和温度场数值模拟对于正确制定加工工艺,精确控制线材质量十分重要。利用ANSYS有限元软件,对镍钛形状记忆合金线材无模拉拔成形过程的电磁场和温度场进行了数值模拟,获得了镍钛形状记忆合金线材无模拉拔成形时的电磁场和温度场信息,并进行了讨论。提出了较合理的镍钛形状记忆合金线材无模拉拔成形工艺参数范围:电流频率59~61 kHz、电流密度(2.95~3.05)×107A.m-2、冷却水与感应加热线圈之间的距离19~22 mm、冷却水流量22~26 ml.s-1。     

镍钛形状记忆合金框架式内固定器研究

介绍了用镍钛形状记忆合金研制的一种新型骨科内固定器，讨论了合金成分，热处理工艺，变形行为等的影响，经临床应用表明，选用５０．８ａｔ％～５１．２ａｔ％Ｎｉ含量的镍钛合金制作新型骨科内固定器是适宜的。     

镍钛形状记忆合金新型外科网状扩张器研制

介绍了研制的新型外科扩张器，讨论了合金成份，热处理工艺，变形行为等影响，经医学临床实验表明，选用（５０．８－５１．２）ａｔ％Ｎｉ含量的镍钛合金制作新型外科扩张器是适宜的。     

钛镍基形状记忆合金疲劳性能的改善

形状记忆合金能恢复其在较高温度下所形成的形状。合金在较低的温度下变形后,当其处于较高的温度时,就力图马上恢复到原来的形状。这类效应是晶体结构在相变过程中形成或丧失马氏体的结果。自60年代初在美国发现钛铝基记忆合金以来,全世界的研究人员就广泛地研究了这一现象,并生产了一系列的此类合金。其中TiNi、Cu-Zn-Al和Cu-Al-Ni合金已经得到应用,作为航空引擎的管     

钛镍形状记忆合金冷拉拔的加工硬化及再结晶

通过真空感应熔炼制备了Ti-50.9Ni(%,原子分数,下同)形状记忆合金铸锭,铸锭经锻造、轧制及热拉拔至Φ2.0 mm线材,对其退火后进行不同拉拔变形量的冷拉拔,并对不同冷拉拔变形量的丝材进行500~800℃退火。借助拉伸实验、X射线衍射(XRD)和金相显微镜(OM)等手段研究了Ti-50.9Ni形状记忆合金冷拉拔的加工硬化速率和再结晶,得到了Ti-50.9Ni形状记忆合金冷拉拔加工硬化规律及退火温度对冷拉拔Ti-50.9Ni合金显微组织的影响。研究结果表明,Ti-50.9Ni合金的加工硬化速率较高,平均加工硬化速率可达20 MPa·%-1以上,其加工硬化速率dσb/dε曲线分为3个区域。随着冷拉拔变形量的增加,加工硬化速率dσb/dε先降低,然后升高,再降低,在冷拉拔真应变ε分别为0和0.27时出现了极大值,其原因是Ti-50.9Ni合金冷加工时马氏体的产生、生长及相互交织,以及马氏体量随加工量的变化。进行充分冷拉拔变形后的Ti-50.9Ni形状记忆合金的纤维组织在600℃(约为0.55Tm)退火时发生再结晶现象,在700℃时晶粒将发生长大现象,且Ti-50.9Ni合金发生再结晶的临界变形量在10%~20%之间。因此,冷拉拔加工的Ti-50.9Ni形状记忆合金的退火温度宜在600~700℃之间选择。     

镍钛形状记忆合金薄膜的相变温度和力学性能

利用直流磁控溅射法溅射沉积了NiTi形状记忆合金薄膜，对NiTi形状记忆合金薄膜进行晶化热处理以使其获得形状记忆效应。研究了550℃晶化热处理1h后Ti-48.2%Ni薄膜的相变温度和力学性能，研究结果表明，NiTi薄膜550℃晶化热处理1h后，升温过程中发生M→A的相变，而降温过程中则先发生A→R相变，再发生R→M的相变，薄膜的断裂强度随测试温度的升高而增大，残余应变随温度的升高而减小，当温度大于Af点时，表现为超弹性。     

离子交换分离电解重量法精密测定钛镍形状记忆合金中的镍

研究了离子交换分离电解重量法测定钛镍合金中镍的方法。将1克样品溶于20毫升水、4毫升氢氟酸和2毫升硝酸的混合液中。用水将溶液稀至100毫升并通过阳离子交换柱。镍吸附在柱上而钛以氟配合物形式流出。接着用60毫升IM氢氟酸和40毫升0。05M硫酸洗柱,用70毫升3M硫酸将镍洗脱。然后将过量的氢氧化钱加入洗脱液,恒电流电解(2 mA/c mZ),4小时镍被电解沉积     

生物医用二级纯钛注射成形研究

随着医疗产品市场对生物医用材料需求量的不断增加,比强度高、弹性模量低、耐腐蚀,生物相容性好的钛和钛合金受到人们越来越多的关注。相对于传统的机加工和模压加工工艺,金属粉末注射成形能够实现产品的低成本、大批量近净成形,有效的提高材料利用率,扩大了钛和钛合金的应用范围。本文利用水溶性注射料体系和商用球形钛粉制备了注射料,并进行了力学性能试样的制备,通过优化烧结工艺参数,制得烧结试样的物理力学性能如下:氧含量0.228%,氮含量0.015%,屈服强度443 MPa,极限拉伸强度554MPa,延伸率20.9%,相对密度96.9%。试样整体性能满足ASTM F2989-13外科植入用金属注射成形纯钛部件标准。     

镍钛形状记忆合金与不锈钢异种材料焊接的研究进展

镍钛形状记忆合金(nickel titanium shape memory alloys, Ni-Ti SMA)因具有超弹性和生物相容性而广泛应用于航空航天、医疗器械等领域。为了满足越来越高的应用要求,Ni-Ti SMA与其他材料的连接成为研究的热点。针对Ni-Ti SMA与不锈钢焊接中的关键问题进行了综述,总结了熔焊、压力焊和钎焊等方法的研究进展,比较了不同焊接方法对焊接结果的影响。分析了Ni-Ti SMA与不锈钢焊接接点的微观结构和断裂特征,并指出抑制金属间化合物的形成是Ni-Ti SMA与不锈钢成功焊接的关键,固态焊更有利于抑制金属间化合物的形成。     

医用钛钼合金的国内外研究概况

医用TiMo合金因为具有较低的弹性模量和较好的生物相容性而受到关注。多孔TiMo合金因为具有连通的开孔结构和适宜的力学性能可用于骨组织的替换与修复,是一种理想的硬组织植入材料。本文从力学性能、微观组织、耐蚀性等方面探究了医用TiMo合金的国内外研究概况。从制备方法、孔隙特性和力学性能等角度探究了医用多孔TiMo合金的研究现状,并探讨了未来可能的研究方向。