形状记忆合金概述
形状记忆合金是一种功能材料。TiNi合金系是最具代表性的形状记忆材料,具有良好的记忆效应和超弹性特性,较高的力学性能,优度的耐磨、耐腐蚀性能和良好的阻尼特性,同时还具有较好的生物相容性。TiNi合金是目前最为广泛应用的形状让亿合金,所涉及的应用领域极其广泛,包括电子、机械、字航、运输、建筑、化学、医疗、能源、家电以及日常生活用品等,应用潜力巨大。
材料牌号TiNi。
相近牌号Nitinol(美国),Memorit∶(美国),Tinel(美国),Flexon(美国)。材料的技术标准
化学成分Ni的质量分数为54.0%~58.8%,其余为Ti,应根据不同用途,选择不同的成分。可通过添加少量第三组元得到特殊的性能。加少量Fe、Co、Al代替Ni,可降低相变温度,使得R相变与马氏体相变相分离;加入Mo,可提高耐磨性;加入Nb.在一定的变形条件下可获得150 C左右宽的相变温度滞后;加入Cu可获得窄的相变温厚滞后;加入Zr、Hf、Pd,可使得合金的相变温度升高到100C以上。
热处理制度 富Ti和等原子比的TNi合金对热处理不敏感,而富Ni的TiNi合金对热处理比较敏感。不同成分的TiNi合金经850C固溶处理和850 C固溶处理后400 C时效处理的试样其As温度值。
品种规格与供应状态有丝、棒、带、条、片、管、铸锭等品种。丝的最小直径可达0.025mm,带的尺寸可从0.025mm×0.05mm至0.75mm×1mm,片的最小厚度为0.0175mm,宽度从25至90mm。管的外径最小至0.2mm。
供货状况可为记忆处理元件和超弹性处理元件;相变温度(A)温度为一25~120 C;表面可以为无氧化膜状态或带氧化膜状态。
熔炼与铸造工艺 在TiNi合金的熔炼中,对组成成分的控制以及使成分充分均匀是极为重要的。在熔炼中,对坩埚的材质,对熔炼气氛利环境都要加以认真的考虑、选择,并目严格控制,以抑制各种夹杂物的产生。各种熔炼方法的特征及上述各种影响因素的影响程度归纳。
应用情况与特殊要求
(1)电子仪器。各种温度自动调节器,火灾报警器等。
(2)(2)机械器具。飞机和导弹液压管路用管接头等紧固件。
TiNi合金用于伊尔18和伊尔62飞机作热激励紧固铆钉,直径5mm,厚度2.8~7.8mm,,抗拉脱力1795~1961N。该合金用于飞行器姿控系统的管接头(d=6mm)时,漏气率小于或等于3×10-1L/s;充压196MPa使用时,漏气率小于或等于1×101./s。抗拉脱力大于2942MPa。该合金用于导弹液压管路系统的管接头(D= 26mm),环境温度在一43~5((范围内,其耐压强度大于1.47MPa。抗破坏强度在;0C时大于12.6MPa,20C时大于15MPa,—43C时20~25MPa。
(3)医疗器件。脑动脉瘤夹,血管支架,导?,人工肾脏泵,人工心脏活门,避孕器具,颅骨成形板和固定钉,牙齿矫形丝等。
(4)空间技术。月面或人造卫星天线,卫星仪器舱门自动启闭机构,导弹诱铒,星用解锁机构,空间桁架连接用套管,卫星保护罩自动展开驱动机构等
(5)日常生活用品。胸罩,烟灰缸,眼镜架、咖啡壶等。 |