资源描述：
《钛镍形状记忆合金的研究进展.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第1卷第2期材料研究与应用Vo111,No122007年6月MATERIALSRESEARCHANDAPPLICATIONJun12007文章编号:1673-9981(2007)02-0086-05钛镍形状记忆合金的研究进展刘克勇,雷永超,蔡伟,赵连城(哈尔滨工业大学材料科学与工程学院,黑龙江哈尔滨150001)摘要:从应用角度简要介绍了钛镍合金的研究和应用状况,简明地评述了它的物理冶金基础、热机械行为和力学模型的研究情况.关键词:钛镍形状记忆合金;相变物理基础;热机械行为;力学模型中图分类号:TG13916文献标识码:A自1963年被美国海军武器实验室的W.Bue-础.目前,对于钛镍合
2、金的相图、相变机理、相变产物[1]hler等人发现钛镍形状记忆合金具有可逆马氏体的组织形貌和晶体结构及合金成分和加工工艺等对相变导致形状记忆效应后,引起了人们的极大兴趣,相变的影响已基本研究清楚,并在工程实际中得到[6-7]并很快得到应用.直至目前,关于它的研究方兴未应用.但是随着应用的深入,对钛镍合金的基础艾,在ICOMAT(马氏体相变国际会议)、ECOMAT研究还远远不够,目前的研究主要集中在马氏体相(欧洲马氏体相变会议)、SMST(形状记忆与超弹性变的动力学和钛镍合金的多级相变方面.国际会议),SMM(形状记忆材料国际会议)等会议111马氏体相变的动力学上都占有很大比重,在有关智能
3、材料和结构方面的[2]马氏体相变动力学的研究是马氏体相变研究的国际会议上也占有一定比重.另外,国际上还不定一项基础性工作.从物理角度研究马氏体相变动力期地举行有关钛镍及其他形状记忆合金的专题研讨学是希望得到一个本质的、严格的定量体系,Lan-会.对钛镍合金开展了从基础到应用、从静态到动[8-9]dau理论非常成功地解释了二级相变,如铁电和态、从定性到定量等全方位多角度的研究工作,发表铁磁相变,但马氏体相变是一级相变,存在界面和界的论文数以万计,申请的专利达两万多件.现在,钛面能,因此,Landau理论被发展成为Landau-Dev-镍合金以其奇异的形状记忆和超弹性等力学性能,onshir
4、e理论和Landau-Ginzburg理论,以解释马氏以及优异的抗化学腐蚀性能和生物相容性能而被广[10]体相变.Landau-Devonshire理论建立了一个序参泛地应用于土木、机械、控制、电子等工程领域中,如量的六次多项式自由能函数F(N,T)=F0(T)+A减震器、管结头、驱动器、微型继电器等;应用于介入246治疗、整形外科和牙科等医学领域中,如腔道和血管(T)N-BN+CN,其中N为序参量,T为温度,A,[3-5]B,C分别为系数.此函数可以导出一级相变的热滞支架、接骨固定器、牙齿矫形丝等.本文从应用角度简要评述钛镍形状记忆合金的研究进展情况.效应和外场对相变的影响,但该理论将
5、畴壁界面的宽度和能量视为零,与实际不符.Landau-[11]1钛镍合金相变的物理基础研究Ginzburg理论在自由能密度上加入畴壁面梯度能量有序参数,根据对称理论,推导出新的自由能表[12]钛镍合金(以下均指钛镍形状记忆合金)的相变达式.F1Falk首先把Landau-Devonshire理论用[13]机理是形状记忆与超弹性等力学功能性行为的基于马氏体相变,解释了形状记忆效应;F1Falk还收稿日期:2006-12-29作者简介:刘克勇(1965-),男,黑龙江鸡西人,高级工程师,博士研究生.第1卷第2期刘克勇,等:钛镍形状记忆合金的研究进展87把Landau-Ginzburg理论用于
6、马氏体相变,解释了各种手段进行进一步的研究.马氏体的孪晶界面结构.最近,R1Ahluwalia等[14]人应用Landau-Ginzburg理论对形状记忆合金2钛镍合金的热机械行为研究的组织和应变演化进行了模拟.目前,Landau理论在形状记忆合金中的应用还仅仅是开始.钛镍合金的热机械行为主要是指它的形状记忆112钛镍合金的多级相变行为和超弹性行为.形状记忆行为主要包括单程形状记忆和双程形状记忆行为.超弹性行为主要包括一般富镍时效型钛镍合金在固溶状态下只发生非线性超弹性行为和线性超弹性行为.B-B19c一级相变,经正常的时效处理后会发生B-R-B19c二级相变.近年来,关于钛镍合金的多级
7、相变211钛镍合金的形状记忆行为(三级及以上)的报道引起人们的广泛关注,并进行钛镍合金的形状记忆行为是由热诱导形成的可了深入地研究.对于三级相变的形成机理,逆热弹性马氏体的相变过程,分为单程和双程.[15]L1Batailard等人认为,Ti3Ni4颗粒相从B2基体单程形状记忆分为自由状态下和约束条件下两相共格析出,产生分布不均匀的微观内应力,当发生种情况.自由状态就是通常的形状记忆行为,由于应R-B19c相变时,分别形成高应力区(
