不锈钢sma连接及原油除水除沙体系腐蚀问题研究

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1、第一章绪论现象，受到工业界的重视。至今，已发现具有形状记忆效应的合金至少有：(1)Ti-Ni，Ti—Nb，TiNi-X(Fe，Cu)；(2)Au—Cd，Au-Cu—Zn；(3)Cu-Zn，Cu-Zn-Al，Cu-Zn-Sn，Cu-Zn—Ni，Cu-Zn—Si，Cu—Zn—Ga，Cu—Pb—Zn，Cu．A1，Cu—A1．Ni，Cu．A1．Mn，Cu．A1．Si：(4)Ag-Cd，Ag-Zn-Cd，Ag—Zn；(5)Ni—Al，Ni，Al—Co，Ni—A1．Ga，Ni．A1．Ti；(6)Co，Co-Ni；(7)Fe—Ni，Fe—Ni-Co—Ti，Fe—Mn，Fe-Mn—C，304型

2、不锈钢和Fe．Pt等。其中应用较为普遍的是Nitinol和Cu．Zn．Al合金，前者抗蚀性好，适用于人体植入，生物、航天及原子能工程；后者价格低廉，仅为前者的十分之一，可用于各种工业领域。形状记忆合金兼有温度传感器及执行元件两种功能，有着广阔的应用前景，用SMA开发的产品，结构简单，可靠性和稳定性好。例如，典型的热自动控制器的构成及其传递方式是【9】温度传感器一集成电路一继电器一马达。现在利用一只小小的SMA弹簧便可取而代之。国外市场已出现一种装有SMA弹簧的全自动干燥保险柜，一只记忆合金弹簧担负了保险柜老式自动开闭装置用的一套机电控制系统大大简化了设备，降低了成本。形状记忆效

3、应是靠材料的热弹性马氏体相变而产生，它已成为马氏体相变领域中占据首要地位的研究课题，并开辟了马氏体应用研究的新领域。1．2形状记忆效应1．2．1热弹性马氏体相变特征图1．1表明了形状记忆与相变的关系【10】。母相受力生成马氏体并伴生形变，或先淬火得马氏体，然后使马氏体发生塑性变形。改变了形状的试样经加热超过逆转变开始点As时，马氏体又逐渐逆变到母相原来状态；温度升到逆转变终了点Af时，马氏体完全消失，试样也就完全回复到原来的形状，但是具有热弹性马氏体相变的材料并不都具有形状记忆效应。2第一章绪论f西掣爿，以上C===：==试样恢复原状C===：=jM

4、掘度～图1-1形状记忆效应

5、示意图1．2．2形状记忆效应的基本原理记忆合金中马氏体相变应是热弹性的，而且马氏体内的变形应由逆转变来完全消除。为此，记忆材料应具备下列条件：(1)马氏体相变是热弹性的。(2)马氏体的点阵不变切变为孪变：亚结构为孪晶或层错。(3)母相和马氏体均属有序点阵结构，这是左右马氏体相变可逆性的重要因素。形状记忆效应要求相变时体积变化小，这样才能降低应变能。这些合金相变时马氏体围绕母相的一个特定位向常常形成四种自适应的变体(Variant)，变体的惯习面以母相的该特定方向对称排列。在通常的形状记忆合金中根据马氏体与母相的晶体学关系，这样的片群共有六个，形成24种马氏体变体。每个马氏体片群

6、中的各个变体的位向不同，因此它们有各自的不同应变方向。每一个马氏体形成时，在周围的基体中造成了一定方向的应力场，使沿这个方向上的变体长大越来越困难。如果有另一个马氏体变体在此应力场中形成，它当然取阻力小、能量第一章绪论低的取向生长，使应变能降低。宏观上看，由四种变体组成的片群的总应变几乎为零，这就是马氏体相变的自适应现象。形状记忆合金在外力作用下，可以把马氏体相变自适应相互抵消的变形量提供出来。这里有两种情况：一种是呈马氏体状态的试样在单向外力作用下，可以使其中马氏体顺应力的方向发生再取向，也就是造成马氏体的择优取向。当大部或全部马氏体都采取一个取向时，整个试样就显示出明显的形

7、变。另一种是淬火后试样中并无马氏体，而是母相状态，这种试样在单向外力作用下诱发马氏体相变，所生成的马氏体都顺应力的方向作定向排列。这样，在相变的同时整个试样就会显示明显的形变。可见，在形状记忆合金中发生的形变与通常的滑移不同，它是孪变相晶界或相界移动的结果。这里我们只讨论马氏体状态下的变形。当加热时，在As和Af之间，马氏体发生逆转变。由于母相有高的对称性，从母相转变成马氏体时，显然有多种等效的位向关系能满足晶体学的关系，因此能如上所述那样，母相转变成马氏体时存在有24个变体。反过来，因为马氏体晶体的对称性低，它存在的等效晶体方向少，因此，马氏体在逆转变为母相时只形成几个位向，

8、有时只形成一个位向——母相原来的位向。尤其是当母相为长程有序时，更是如此。当自适应马氏体片群中不同变体存在强的力偶时，形成单一位向的母相的倾向更大，逆转变完成，便完全回复了原来母相的晶体，宏观变形也就完全回复。图1．2示意了形状记忆效应的全过程，图1．3示意母相和马氏体相中原子由迁移情况。4第一章绪论马氏体24个变体加热时逆相变恢复原始形状低于M，在应力·作用下马氏体变卸载无形状改变图1．2形状记忆过程示意图图1．3形状记忆效应的机构中原子迁移示意图第一章绪论形状记忆效应有所谓单程和双程记忆