资源描述：
《tini基形状记忆合金的疲劳行为研究现状》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、TiNi基形状记忆合金的疲劳行为研究现状?84?材料导报2007年6月第21卷第6期TiNi基形状记忆合金的疲劳行为研究现状李艳锋,米绪军,高宝东,谭冀(北京有色金属研究总院有色金属材料制备加工国家重点实验室,北京100088)摘要疲劳性能是评价形状记忆合金优劣的重要指标之一.对TiNi基形状记忆合金的疲劳概念进行了延伸,详尽介绍了旋转弯曲疲劳法(Bendingrotationfatigue)测试形状记忆合金的疲劳性能,总结了记忆效应疲劳和超弹性疲劳的机理和研究现状.此外,指出了现阶段形状记忆合金疲劳行为研究存在的不足.关键词TiNi形状记
2、忆合金疲劳记忆效应超弹性ResearchProgressintheFatigueBehaviorofTiNi—BasedShapeMemoryAlloysLIYanfeng,MIXunjun,GAOBaodong,TANJi(StateKeyLaboratoryforFabricationandProcessingofNon-Ferr~OSMetals,GRINM,Beijing100088)AbstractFatiguepropertiesisoneofthemostimportantindicatorstOevaluateshapeme
3、moryalloys.Inthispaperthedefinitionoffatiguebehavioroftheshapememoryalloysisextended.Bendingrotationfatigue,asasimpleandpowerfultooltOtestthefatigueproperties,ispresentedindetail.Theresearchprogressinthefatigueofshapememoryeffectandsuper-elasticityissummarized.Inaddition,t
4、helimitationanddisadvantageofpresentstudyinfa—tiguebehaviorofshapememoryalloysarediscussed.KeywordsTiNishapememoryalloy,fatigue,shapememo~effect,super-elasticity0引言1TiNi基形状记忆合金疲劳概念的延伸TiNi基形状记忆合金具有优良的形状记忆效应和超弹性,较好的机械性能,优异的抗腐蚀性和生物相容性,在航天航空,机械,化工,电子,医学等领域得到了广泛应用[1].疲劳性能是金属材料的
5、一个重要属性,形状记忆合金在实际应用中不可避免地受到周期性的不规律的应力或应变作用,随着循环次数的增加,缺陷的积累导致合金的破坏失效.例如,形状记忆合金驱动器受到周期性的应力作用,随着循环次数的增加合金的记忆性能衰减甚至断裂失效,疲劳寿命对于医用形状记忆合金就显得更为重要了D,s],表1列举了一些形状记忆合金实例的疲劳寿命要求_6].目前对于TiNi基形状记忆合金的研究主要集中在记忆效应,超弹性,合金相变[7q]等方面,其疲劳性能研究在国内报道较少.随着形状记忆合金的发展日趋成熟,越来越多的学者开始研究其疲劳性能[10~14].本文主要综述
6、了国内外对于TiNi基形状记忆合金疲劳性能的研究现状,为深入研究TiNi基形状记忆合金疲劳性能提供了依据.表1典型形状记忆合金应用的期望疲劳寿命Ⅳf对于疲劳的定义,美国试验与材料协会(ASTME206—72)是这样描述的:在某点或某些点承受扰动应力,且在足够多的循环扰动作用之后形成裂纹或完全断裂的材料中所发生的局部的,永久结构变化的发展过程,称为疲劳.TiNi基形状记忆合金是一种利用其记忆效应,超弹性等独特性能的功能材料,而普通的金属材料通常作为承力材料使用.G_Eggeler等[]把TiNi形状记忆合金的疲劳分为"结构性疲劳"和"功能性疲
7、劳".结构性疲劳指的是合金在周期性的应力或者应变作用下出现疲劳裂纹萌生一扩展一断裂破坏;功能性疲劳分两种,一种指的是在温度变化过程中利用其记忆效应周期性输出回复力或回复率,随着循环次数的增加其记忆效应逐步衰减而失效,另一种指的是在A温度以上利用合金的超弹性性能时,由于周期性加载和卸载,随着循环次数的增加,卸载后应变回复越来越小,应力应变滞后环变小而失效.赵连城等-l5]把记忆合金的疲劳和失效分为3类:(1)在恒定温度下应力和应变循环断裂引起的失效;(2)通过相变区热循环引起的物理,机械及功能性能的改变,如相变温度,相变滞后,双程记忆效应等;
8、(3)在相变区或经过相变区的应力,应变或温度循环引起的形状记忆效应退化.尽管形状记忆合金的疲劳失效有多种方式,但它们之间又是相互联系的,其疲劳的过程都是缺陷积累,由内部组织结构的
