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形状记忆合金 20141451011 产品设计：张锐 一、什么是形状记忆效应二、形状记忆效应的性质三、形状记忆合金材料的特点四、形状记忆合金的应用五、材料学方面的问题 一，什么是形状记忆效应: 形状记忆效应的发现： 1961年美国海军军械实验室首先研究了Ni-Ti合金的形状记忆效应。 在一次试验中他们将试验用弯曲的镍-钛合金丝拉直后升温试验时，发现已经被拉直的镍-钛合金丝突然又全部恢复到原来弯曲的形状， 而且和原来一模一样， 具有良好的形状记忆效应。 形状记忆效应示意图： (1) 单程记忆效应 （2）双程记忆效应 某些合金加热时恢复高温相形状，冷却时又能恢复低温相形状，称为双程记忆效应。（3）全程记忆效应加热时恢复高温相形状，冷却时变为形状相同而取向相反的低温相形状，称为全程记忆效应。三种记忆效应如下图所示。 形状记忆效应与其组织变化有关，这种组织变化就是马氏体相变。形状记忆合金应具备以下三个条件： 相变超弹性 马氏体还可由应力诱发产生， 在高于Ms的某一温度（Md）以下对合金施加外力引起马氏体相变所形成的马氏体称应力诱发马氏体。应力去除后，变形马氏体又变回该温度下的稳定母相，恢复母相原来形状，应变消失，这种现象称超弹或伪弹性 三、形状记忆合金材料的特点 已发现的形状记忆合金种类很多，可以分为Ti-Ni系、铜系、铁系合金三大类。目前已实用化的形状记忆合金只有Ti-Ni系合金和铜系合金。 (2) 影响相变温度的因素 五、形状记忆合金的应用 1. 工业上的应用 ⑴连接件：用作连接件，是形状记忆合金用量最大的一项用途。连接方法是预先将管接头内径做成比待接管外径小4%，在Ms以下马氏体非常软，可将接头扩张插入管子，在高于As的使用温度下，接头内径将复原。 利用形状记忆合金也可以制作成消防报警装置及电器设备的保安装置。当发生火灾时，记忆合金制成的弹簧发生形变，启动消防报警装置，达到报警的目的。 在航天上，可用形状记忆合金制作航天用天线，将合金在母相状态下焊成抛物面形，在马氏体状态下压成团，送上太空后，在阳光加热下又恢复抛物面形。此外，超弹性合金作为机械储能材料也很有前景。 四、材料学方面的问题形状记忆合金在应用上还存在不少材料学方面的问题. ⑴ 相变点调整：相变点与合金种类、成分及热处理条件有关， 尤其对成分非常敏感。如Ti-Ni合金Ni含量(at)由50%变到51%时，Ms点则由60℃变到-30℃，As点由78℃变到-12℃。对Ti-Ni合金可用不同相变点粉末混合， 使相变点控制在±2℃之内。 ⑵ 淬透性：合金缓冷时大多要发生共析分解，需要提高淬透性， 可通过合金化解决。如在Cu-Zn合金中加Al. 谢谢观看
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