镍钛合金形状记忆合金的特性及用途
形状记忆合金（简称SMA）是一种新型的功能材料,它已成为功能材料领域的研究热点之一。本文介绍了形状记忆合金的特性，综述了形状记忆合金的发展历程、研究现状及应用特点，最后分析了形状记忆合金的发展趋势。
关键词：形状记忆合金；功能材料；形状记忆效应
一．引言
形状记忆材料是集感知和驱动于一体的特殊功能材料,其中形状记忆合金是形状记忆材料中较为重要的材料之一。形状记忆合金(Shape Memory Alloy简称SMA)是指具有一定初始形状的合金在低温下经塑性形变并固定成另一种形状后,通过加热到某一临界温度以上又可恢复成初始形状的一类合金。
二．形状记忆合金的特性
1．形状记忆效应：形状记忆合金经适当的热处理后具有恢复形状的能力,这种能力被称为形状记忆效应(Shape memory effect简称SME)。形状记忆效应按恢复情况分为单程形状记忆效应、双程形状记忆效应和全程形状记忆效应。
2．超弹性效应：形状记忆合金受到外力时发生形变,去除外力后就恢复原状，这种现象称为超弹性。形状记忆合金在发生超弹性形变时,诱发了马氏体相变, 去除外力后,又发生马氏体逆相变。
3．阻尼特性：形状记忆合金由于马氏体相变的自协调和马氏体中形成的各种界面(孪晶面、相界面、变体界面)及界面运动,而具有很好的阻尼特性。
4．电阻特性：吴小东等研究表明,对于初始组织为马氏体的Ni-Ti合金,在拉伸过程中电阻与应变之间呈线性关系;对于初始组织为奥氏体或奥氏体、马氏体两者混合的Ni-Ti合金,当发生应力诱发马氏体相变后,曲线的斜率降低,相变前后电阻-应变关系保持线性关系。
三．形状记忆合金的研究进展
形状记忆效应最早是1932年由Olander在研究Au-Cd合金时发现的[7]。1963年,美国海军武器实验室布勒(Buehler)等发现了钛镍合金具有形状记忆效应[8]。1964年Cu-Al-Ni也被发现有这种效应[9]。70年代以后，科学家又在304奥氏体不锈钢和Fe-18.5Mn中发现了这种效应[10]。
1969年美国Raychem公司生产Ti-Ni-Fe记忆合金管接头用于F14战斗机上的液压管路系统连接,这是SMA第一次成功应用。1970年,美国将Ti-Ni记忆合金丝制成宇宙飞船用天线。前苏联在1969年开始对形状记忆合金进行了系统研究。德国于1971年开始探索形状记
忆效应的机制及应用,1976年声称有成功的产品问世。日本在70年代也积极开展这方面的研究工作。由于形状记忆合金成本低廉、加工简便而引起材料工作者的极大兴趣。20世纪70年代,各国相继开发出了Ni-Ti基、Cu-Al-Ni基和Cu-Zn-Al基形状记忆合金。80年代开发出了Fe-Mn-Si基、不锈钢基等铁基形状记忆合金。从20世纪90年代至今,高温形状记忆合金、宽滞后记忆合金以及记忆合金薄膜等已成为研究热点[11]。美国、日本等国家对形状记忆合金的研究和应用开发已较为成熟,同时也较早地实现了形状记忆合金的产业化。
我国从上世纪70年代末才开始对形状记忆合金展开研究,起步较晚,但起点较高,在材料冶金学方面,特别是实用形状记忆合金的炼制水平已得到国际学术界的认可,在应用开发上
也有一些独到的成果。但是,由于研究条件的限制,在形状记忆合金的基础理论和材料科学研究方面,我国与国际先进水平尚有一定差距,尤其是在形状记忆合金产业化和工程应用方面
与国外差距较大。
四．形状记忆合金的分类
到目前为止，被开发出来的形状记忆合金主要是Ti-Ni基、Cu基与Fe基三种。在这三大类中，根据不同的要求和工作环境，分别在基体中加入和调整一些合金元素的量，使得每一个大类中都有一系列合金被开发出来，应用在各行各业，以满足各种不同的特殊需求。
Ti-Ni形状记忆合金开发的最早，形状记忆效应最稳定，相对比较成熟，已在航天工业、汽车工业、电子工业、医学及人类生活领域获得应用。但由于其原材料Ni 、Ti价格昂贵，且加工成本高等因素，其应用受到限制。
Cu基形状记忆合金因价格便宜、原材料来源广泛、易于加工和制造等原因而得到迅速发展。铜基形状记忆合金是这三类合金中种类最多的一类，但有实际应用价值的目前只有Cu-Zn-Al和Cu-Al- Ni两种。
Fe基形状记忆合金发展较晚，成本较Ti-Ni系和铜系合金低得多，易于加工，在应用方面具有明显的竞争优势，被认为是一种具有广泛应用前景的功能材料，受到广泛的关注。
五．形状记忆合金的应用
由于形状记忆合金除具有独特的形状记忆功能外还具有超弹性、高阻尼、耐磨损和抗腐蚀等优点，所以在机械、建筑、航空航天、汽车以及医疗等许多领域中得到广泛的应用。
1．机械工程。最早应用是在管接头和紧固件上。在机械零件的连接、管道的连接,飞机的空中加油的接口处,用形状记忆合金加工成内径比欲连接管的外径小4%的套管,然后在液氮温度下将套管扩径约8%,装配时将这种套管从液氮取出,把欲连接的管子从两端插入.当温度升高至常温时,利用电加热改变温度,接口处记忆合金变形,套管收缩即形成紧固密封,使接口紧密滴水(油)不漏,远胜于焊接,特别适合用于航空、航天、核工业及船舰和海底输油管道
等.在一些施工不便的部位,用记忆合金制成销钉,装入孔内加热,其尾端自动分开卷曲实现紧固.利用记忆合金的感温驱动双重功能,制作机器人、机械手,体型微小,结构紧凑。
2．建筑工程。形状记忆合金具有超弹性特性和高阻尼特性,含形状记忆合金的结构可以显著增加系统的阻尼,减小结构的动力反应,可以用它制作各种形式的阻尼耗能装置。还可以利用形状记忆合金设计隔震器，它的工作原理是形状记忆合金装置变形后会产生较大的变形位移耗能,减少下部结构地震能量向上部结构的传输,从而达到保护上部结构的目的,提高结构的抗震性能。
3．航空航天工业。美国F-14型飞机的液压系统中，平均每架要用800个形状记忆合金接头.自1970年以来，美国海军飞机上使用了几十万个这样的管接头，没出现过一次失效的记录。除了做管接头外，形状记忆合金还用在宇宙飞船天线、紧固件、连接部件、电器连接和机电执行元件上[12]。
4．汽车工业。用于发动机防热风扇离合器、排气自动调节喷管、柴油机散热器孔自动开关和喷气发动机抽过滤器的形状记忆弹簧等。
5．医疗器械。形状记忆合金因具有良好的力学性能和生物相容性已在医用领域得到了广泛的应用。尤其是NiTi 形状记忆合金, 其良好的超弹性和形状记忆效应已成功应用于口腔牙齿的矫正、外科的矫正和整形及心血管的微创介入治疗。血栓滤器也是一种记忆合金新产品。被拉直的滤器植入静脉后,会逐渐恢复成网状,从而阻止95%的凝血块流向心脏和肺部。已进入医疗临床试用的还有手术缝合线、牙齿矫形丝、脑动脉瘤夹、髓内针、人工关节、避孕环、人造心脏、人造肾脏用微型泵等。
六．形状记忆合金的发展趋势
1．铁基形状记忆合金。因其很好的可加工性和低廉的价格而备受关注.最近的研究工作包括相变机制和影响因素,主要是通过选择合适的合金成分配比和摸索恰当的制备工艺提高和改善Fe-Mn-Si系合金性能. .
2．高温形状记忆合金。NiTi和CuZnAl合金都只能在100℃以下使用。但在相当多的情况下，如防火装置，汽车发动机的记忆合金元件的工作温度均超过100℃。在核反应堆工程中，记忆合金热动元件的动作温度高达600℃，因而研制高温形状记忆合金就成为一个主要发展方向[3]。高温用形状记忆合金在热驱动器、继电器及核工业等高温领域具有非常广阔的应用前景.
3．磁性形状记忆合金。磁性形状记忆合金可以在磁场的作用下输出较大应变,同时将记忆合金的工作频率从温控状态的1Hz左右(TiNi记忆合金薄膜的热驱动工作频率最高可达100Hz),提高到磁控状态下的300Hz以上。利用磁驱动记忆合金的这些功能特性,制成的传感
和驱动元件在石油、电子和航空航天等工业领域有着重要的应用前景。
除以上所述外，正在研究的还有宽滞后形状记忆合金、窄滞后形状记忆合金、形状记忆合金薄膜、高屈服限形状记忆合金、低应力滞后形状记忆合金和低温拟弹性形状记忆合金等。
七．结束语
以上对形状记忆合金的概念、基本性能、发展历程及其应用情况进行了简要介绍。尽管目前对形状记忆合金的研发和应用还不够成熟,但我相信, 随着对形状记忆合金性能的深入研究,随着计算、测试和控制等技术的不断发展, 形状记忆合金的前景必将越来越美好
镍钛弓丝的弯制与加热定型
镍钛矫正弓丝的弯制与加热定形 文章来源： 2006-7-28 16:32:49 镍钛矫正弓丝的弯制与加热定形 临床口腔医学杂志 1999年第3期第15卷临床研究 作者：姚森秦葵庆林朝朗 单位：姚森、林朝朗361003厦门，解放军174医院口腔正畸中心；秦葵庆北京有色金属研究 总院二○二研究室 关键词：镍钛丝；弯制；热处理 提要目的提出一种弯制镍钛丝的方法，以期对这种高弹性形状记忆钢丝重新定形、加弯制司匹氏曲度及多种微小弯曲。方法利用点焊-加热三用机的加热装置配合热处理钳等，对镍钛丝进行通电加热，从而达到弯制后定形的目的。结论当给镍钛丝加上比A f点高60℃以上的温度时，则相变引起的形状恢复应力超过丝材本身的屈服应力，合金形状记忆特性被部分影响。利用该方法可再次确定镍钛丝的形状，对提高矫治疗效极其有利。 Bending and Heat-molding of Ni-Ti Orthodontic Wires Yao Sen, et al. Center of Orthodontics, 174 Hospital of PLA, Xiamen 361003, Abstract objective Aim of this paper is to introduce a bending method for Ni-Ti orthodontic wire, in roder to remold, put Spee’s curves and other micro-bends to this super-elasticity and shape memory alloy wire.Method To electrify-heat the Ni-Ti wire. with a Heat Treat Device and two Pliers which connected to the Device, in order to bend and remold the Ni-Ti wire.Conclusion When the Ni-Ti wire was heated over 60℃ than point A f, the shape recovery stress caused by the transformation is larger than the bend stress of alloy wire itself, and shape memory characteristic of the alloy was affected partly, so the Ni-Ti wire shape can be changed by the method, this will be useful to satisfying orthodontic results. Key words Ni-Ti wrie Bend Heat treatment
变形高温合金的特性、分类及用途
科技名词定义 塑性变形 科技名词定义 中文名称：塑性变形 英文名称：plastic deformation 定义：岩体、土体受力产生的、力卸除后不能恢复的那部分变形。 应用学科：水利科技（一级学科）；岩石力学、土力学、岩土工程（二级学科）；土力学（水利）（三级学科） 本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 塑性变形（Plastic Deformation），的定义是物质-包括流体及固体在一定的条件下，在外力的作用下产生形变，当施加的外力撤除或消失后该物体不能恢复原状的一种物理现象。
目录 介绍 机理 影响 介绍 机理 影响 展开 编辑本段介绍 材料在外力作用下产生而在外力去除后不能恢复的那部分变形 塑性变形 。材料在外力作用下产生应力和应变（即变形）。当应力未超过材料的弹性极限时，产生的变形在外力去除后全部消除，材料恢复原状，这种变形是可逆的弹性变形。当应力超过材料的弹性极限，则产生的变形在外力去除后不能全部恢复，而残留一部分变形，材料不能恢复到原来的形状，这种残留的变形是不可逆的塑性变形。在锻压、轧制、拔制等加工过程中，产生的弹性变形比塑性变形要小得多，通常忽略不计。这类利用塑性变形而使材料成形的加工方法，统称为塑性加工。 编辑本段机理 固态金属是由大量晶粒组成的多晶体，晶粒内的原子按照体心立方、面心立方或紧密六方等方式排列成有规则的空间结构。由于多种原因，晶粒内的原子结构会存在各种缺陷。原
塑性变形 子排列的线性参差称为位错。由于位错的存在,晶体在受力后原子容易沿位错线运动,降低晶体的变形抗力。通过位错运动的传递，原子的排列发生滑移和孪晶（图1）。滑移是一部分晶粒沿原子排列最紧密的平面和方向滑动，很多原子平面的滑移形成滑移带，很多滑移带集合起来就成为可见的变形。孪晶是晶粒一部分相对于一定的晶面沿一定方向相对移动，这个晶面称为孪晶面。原子移动的距离和孪晶面的距离成正比。两个孪晶面之间的原子排列方向改变，形成孪晶带。滑移和孪晶是低温时晶粒内塑性变形的两种基本方式。多晶体的晶粒边界是相邻晶粒原子结构的过渡区。晶粒越细，单位体积中的晶界面积越大，有利于晶间的移动和转动。某些金属在特定的细晶结构条件下，通过晶粒边界变形可以发生高达300～3000％的延伸率而不破裂。 编辑本段影响 金属在室温下的塑性变形，对金属的组织和性能影响很大，常会出现加工硬化、内应力和各向异性等现象。 加工硬化 塑性变形引起位错增殖，位错密度增加，不同方向的位错发 塑性变形力学原理 生交割，位错的运动受到阻碍，使金属产生加工硬化。加工硬化能提高金属的硬度、强度和变形抗力，同时降低塑性，使以后的冷态变形困难。
超弹性钛镍形状记忆合金棒材和丝材-编制说明
《超弹性钛镍形状记忆合金棒材和丝材》 编制说明（征求意见稿） 一、 工作简况 1.1本标准项目涉及的产品简况： 本标准针对适用于眼镜架、矫形丝、导引丝、通信天 线等用途的超弹性钛镍形状记忆合金棒材和丝材产品的化学成分、 尺寸、弯曲度、超弹性性 能、力学性能、高低倍组织、表面质量等技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运 输、贮存等进行了规定。 目前国内钛镍合金生产已具有一定的规模，但与国际相关生产技术相比仍存在差距。在 钛镍合金的熔炼技术方面，美国、日本已走在了世界的前列，例如美国 WahCha ng 公司可以 生产单锭重量达3吨的钛镍合金铸锭。国内一般采用25kg 或50kg 真空中频感应炉生产铸锭， 存在的问题是铸锭规格小、效率低、杂质含量高，产品的成品率仅为 50%左右，不适合规模 化生产。 国外钛镍合金生产广泛采用将大规格铸锭通过挤压方法生产棒坯料， 然后再轧制拉拔成 棒丝材的工艺，其先进的生产线主要是采用了连续式高速轧机， 精轧采用三辊、四辊定径轧 机等，生产线产能较大，但设备复杂，投资较大。 我国钛镍合金棒丝材普遍采用与普通钛合 金相似的加工工艺，即铸锭锻造开坯后轧制、旋锻、拉拔的工艺，生产规模普遍较小，经济 效益低，产品质量和精度与国际先进水平有较大差距，缺乏竞争力。 产品生产工艺路线如下图所示： 图1超弹性钛镍形状记忆合金棒材和丝材生产工艺流程图 1.2任务来源：根据国标委发［2018］60号20192049-T-610，由西安思维金属材料有限公 司、有研亿金新材料股份有限公司、有研医疗器械（北京）有限公司承担国家标准《超弹性 钛镍形状记忆合金棒材和丝材》的编制工作，计划完成年限为 2019年。 1.3标准项目申报单位简况： 西安思维金属材料有限公司于 2012年注册成立，主营业务 为钛镍材料和钛及钛合金丝材及深加工产品的研发、 生产和销售，主导产品为钛镍合金棒材、 丝材、板材及航空航天和工程用钛合金棒丝材两大类产品。公司 2013年经认证成为“陕西 省和西安市民营科技企业”、“西安市高新技术企业”， 2014年经认定为“陕西省中小企 业创新研发中心”； 2015年被认定为国家“高新技术企业”； 2018年被认定为西安市 TOP100企业及“陕西省科技型中小企业” ；并已通过 ISO 9001-2008、ISO14001-2004 及 GB/T28001-2011管理体系认证。公司目前在研科研项目 15余项，其中获得国家、省、市政 府支持的项目 10 余项，获得 2017 年陕西省科技进步三等奖， 西安市科技进步一等奖。 公司 2012 年至今起草制定国家标准、有色金属行业标准 10 余项。公司依托西北有色金属研究院 电热张力矫直 ［表面磨削 —? 「表面氧化处理 ----------- ? 拉 丝 成品矫直 扒皮，切冒口 棒、丝坯旋锻 性能检测 入库
镍基合金管的性能化学成分
镍基合金管的性能、化学成分 以镍为基体,能在一些介质中耐腐蚀的合金,称为镍基耐蚀合金。此外,含镍大于30％,且含镍加铁大于50％的耐蚀合金,习惯上称为铁－镍基耐蚀合金(见不锈耐酸钢)。1905年美国生产的Ni-Cu合金(Monel合金Ni 70 Cu30)是最早的镍基耐蚀合金。1914年美国开始生产Ni-Cr-Mo-Cu型耐蚀合金(Illium R)，1920年德国开始生产含Cr约15％、Mo约7％的Ni-Cr-Mo型耐蚀合金。70年代各国生产的耐蚀合金牌号已近50种。其中产量较大、使用较广的有Ni-Cu,Ni-Cr,Ni-Mo，Ni-Cr-Mo(W)，Ni-Cr-Mo-Cu和Ni-Fe-Cr，Ni-Fe-Cr-Mo等合金系列,共十多种牌号。中国在50年代开始研制镍基和铁－镍基耐蚀合金，到70年代末，已有十多种牌号。 类别镍基耐蚀合金多具有奥氏体组织。在固溶和时效处理状态下，合金的奥氏体基体和晶界上还有金属间相和金属的碳氮化物存在，各种耐蚀合金按成分分类及其特性如下： Ni-Cu合金在还原性介质中耐蚀性优于镍,而在氧化性介质中耐蚀性又优于铜，它在无氧和氧化剂的条件下，是耐高温氟气、氟化氢和氢氟酸的最好的材料（见金属腐蚀）。 Ni-Cr合金主要在氧化性介质条件下使用。抗高温氧化和含硫、钒等气体的腐蚀，其耐蚀性随铬含量的增加而增强。这类合金也具有较好的耐氢氧化物（如NaOH、KOH）腐蚀和耐应力腐蚀的能力。 Ni-Mo合金主要在还原性介质腐蚀的条件下使用。它是耐盐酸腐蚀的最好的一种合金，但在有氧和氧化剂存在时，耐蚀性会显著下降。 Ni-Cr-Mo(W)合金兼有上述Ni-Cr合金、Ni-Mo合金的性能。主要在氧化－还原混合介质条件下使用。这类合金在高温氟化氢气中、在含氧和氧化剂的盐酸、氢氟酸溶液中以及在室温下的湿氯气中耐蚀性良好。 Ni-Cr-Mo-Cu合金具有既耐硝酸又耐硫酸腐蚀的能力，在一些氧化-还原性混合酸中也有很好的耐蚀性。 什么是超级不锈钢？镍基合金？ 超级不锈钢、镍基合金是一种特种的不锈钢，首先在化学成分上与普通不锈钢304不同，是指含高镍，高铬，高钼的一种高合金不锈钢。其次在耐高温或者耐腐蚀的性能上，与304相比，具有更加优秀的耐高温或者耐腐蚀性能，是304不可取代的。另外，从不锈钢的分类上，特殊不锈钢的金相组织是一种稳定的奥氏体金相组织。 由于这种特种不锈钢是一种高合金的材料，所以在制造工艺上相当复杂，一般人们只能依靠传统工艺来制造这种特种不锈钢，如灌注，锻造，压延等等。 在许多的领域中，比如 1，海洋：海域环境的海洋构造物，海水淡化，海水养殖，海水热交换等。 2，环保领域：火力发电的烟气脱硫装置，废水处理等。 3，能源领域：原子能发电，煤炭的综合利用，海潮发电等。 4，石油化工领域：炼油，化学化工设备等。 5，食品领域：制盐，酱油酿造等 在以上的众多领域中，普通不锈钢304是无法胜任的，在这些特殊的领域中，特种不锈钢是不可缺少的，也是不可被替代的。近几年来，随着经济的快速发达，随着工业领域的层次的不断提高，越来越多的项目需要档次更高的不锈钢。。。。。特种不锈钢（超级不锈钢、镍基合金）。
热激活镍钛弓丝说明书 - 深圳市速航科技发展有限公司
热激活镍钛弓丝说明书 一、制造材料：镍钛二元合金 该合金具有优良的超弹性和形状记忆功能，耐腐蚀，生物相容性好。 二、规格型号：弓形：卵圆形；尖圆形；方圆形。 圆丝0.012＂、0.014＂、0.016＂、0.018＂、0.020＂、0.022＂ 方丝0.016＂×0.016＂、0.016＂×0.022＂、0.017＂×0.022＂、0.018＂×0.022＂、0.017＂×0.025＂、 0.018＂×0.025＂、0.019＂×0.025＂、0.021＂×0.025＂ 以上弓丝均分为上颚、下颚。每袋包装5支。 三、热激活原理：热激活弓丝相变温度：动作开始温度（AS）----22℃±2℃； 动作结束温度(Af)：32℃±2℃. 热激活镍钛弓丝在AS温度下弹性丧失，在Af温度上弹性恢复。 四、热激活特点： １．在室温下具延展性，弯曲自如，便于结扎，降低了插入托槽所需的时间，有益复杂的临床治疗和敏感患者。 ２．在口腔温度环境中呈现良好的超弹性，依靠出色的预成弓形和持久的弹性恢复力，高效地排齐、整平牙列。 ３．当热激活弓丝受到体温作用时会逐渐增加力值，这种缓慢增加的力不会给患者造成不适感。也不会给托槽施加过大的力，其最终产生的力小于同型号超弹性镍钛弓丝，所以不容易造成支抗丧失。 五、正畸专家建议： １．成人错颌患者、特殊敏感患者、牙体错位扭转严重患者优先考虑使用热激活镍钛弓丝。 ２．早期排齐建议以0.016＂作为起始弓丝。 ３．既排齐又要控根的患者可用0.016×0.022的热激活方丝。 ４．由于热激活弓丝形变范围大，可以减少弓丝的调整次数，减少复诊时间，避免托槽脱落及公司断裂。
铜镍合金的用途及分类
本文摘自再生资源回收-变宝网（https://www.360docs.net/doc/c617615483.html,）铜镍合金的用途及分类 变宝网9月7日讯 铜镍合金又称为白铜，铜镍之间可以互相固溶，当把镍熔入红铜里D200，含量超过16%以上时，产生的合金色泽就变得相对近白如银，镍含量越高，颜色越白，密度在铜和镍之间8.9-8.88。 一、铜镍合金的用途 在铜合金中，白铜因耐蚀性优异，且易于塑型、加工和焊接，广泛用于造船、石油、化工、建筑、电力、精密仪表、医疗器械、乐器制作等部门作耐蚀的结构件。某些白铜还有特殊的电学性能，可制作电阻元件、热电偶材料和补偿导线。非工业用白铜主要用来制作装饰工艺品。 二、铜镍合金的分类 复杂白铜 加有锰、铁、锌、铝等元素的白铜合金称复杂白铜（即三元以上的白铜），包括铁白铜、锰白铜、锌白铜和铝白铜等。在复杂白铜中，第二个主要元素符号及铜含量以外的成分数字组表示各种元素的含量。如BMn3-12表示镍含量约为3%，锰含量约为12%。 复杂白铜有4个型号：
①铁白铜：型号有Bfe-1.5（Fe）-0.5（Mn）、Bfe10-1（Fe）-1（Mn）、Bfe30-1（Fe）-1（Mn）。铁白铜中铁的加入量不超过2%以防腐蚀开裂，其特点是强度高，抗腐蚀特别是抗流动海水腐蚀的能力可明显提高。 ②锰白铜：型号有BMn3-12、BMn4.0-1.5、BMn43-0.5。锰白铜具有低的电阻温度系数，可在较宽的温度范围内使用，耐腐蚀性好，还具有良好的加工性。 ③锌白铜：型号有BZn18-18、BZn18-26、BZn15-12（Zn）-1.8（Pb）、BZn15-24（Zn）-1.5（Pb）。锌白铜具有优良的综合机械性能，耐腐蚀性优异、冷热加工成型性好，易切削，可制成线材、棒材和板材，用于制造仪器、仪表、医疗器械、日用品和通迅等领域的精密零件。 ④铝白铜：型号有Bal13-3、Bal16-1.5。是以铜镍合金为基加入铝形成的合金，密度为8.54-0.3。合金性能与合金中镍量和铝量的比例有关，当Ni：Al=10：1时，合金性能最好。常用的铝白铜有Cu6Ni1.5Al，Cu13Ni3Al等，主要用于造船、电力、化工等工业部门中各种高强耐蚀件。 普通白铜 铜镍二元合金（即二元白铜）称为普通白铜。在普通白铜中，字母B表示加镍的含量，如：B5表示镍含量为约5%，其余约为铜含量。型号有B0.6、B19、B25、B30。
镍钛合金弓丝机械性能的研究进展
牙科设备镍钛合金弓丝机械性能 1 镍钛合金弓丝及其机械性能 牙科设备镍钛合金弓丝自20 世纪70 年代由Andreasen等[1- 2]引入正畸临床以来，以其能释放出较为持续、柔和的矫治力受到临床正畸医生的推崇。镍钛合金弓丝在正畸临床应用大致经历了以下3 个主要的发展阶段。 第1 代，普通镍钛合金弓丝时代，由Andreasen引入正畸临床。其相变温度（austenite finaltemperature，Af）高于口腔正常温度（37 ℃），在临床使用过程中不会发生相变，不表现出超弹性与形状记忆功能。因其形变释放的力偏大，力值衰减较快且不易弯曲成形，其临床使用受到限制。 第2 代，超弹性镍钛合金弓丝时代，诞生于20 世纪80 年。超弹性镍钛合金弓丝在应力作用下会发生相变且具有超弹性（又称拟弹性），其释放的力值较第1 代更柔和，也更持久。因其相变温度Af 远低于人体温度，故在口腔正常温度下此类镍钛弓丝不会发生相变，不能在临床应用中表达形状记忆功能。第2 代超弹性镍钛合金弓丝目前仍在临床广泛使用。 第3 代，诞生于20 世纪90 年代，是具有真正形状记忆功能的镍钛弓丝，又称作第3 代温控型镍钛合金弓丝和热激活型镍钛合金。该类弓丝刚性低、回弹性好，其相变温度Af 在35 ℃左右，可在正常口腔温度内发生相变，从而表现出超弹性和临床所需要的形状记忆功能。 2 温度对牙科设备镍钛合金弓丝机械性能的影响 人的口腔温度受体温、外界温度、口腔呼吸、摄入食物、吸烟、开闭口等因素的影响[3]，并非恒定不变。有学者发现，口腔温度的波动对正畸弓丝，尤其是具有温度敏感性的镍钛丝的机械性能会产生影响。Iijima等[4]在23、37、60 ℃的恒定温度条件下检测超弹性镍钛合金方丝与温控型镍钛合金方丝的机械性能后发现，根据克劳修斯- 克拉佩隆（Clausius- Clapayron）模式，随温度的升高，镍钛合金弓丝诱导马氏体相变所需的临界应力增大；在温度由37 ℃上升至60 ℃再降回至37 ℃状态下时，以上镍钛合金弓丝在最后37 ℃的力值较最初37 ℃的力值大0.530～1.039 N。他们认为，这与加热或降温时镍钛合金相变过程中发生位错现象所导致的弓丝相变温度改变有关。Mullins等[5]在研究温度变化状态下温控型镍钛合金方丝机械性能时发现：在5 ℃加载、37 ℃卸载复合检测时，弓丝表现出在5 ℃单独加、卸载时的加载行为和在37 ℃单独加、卸载时的卸载行为，但所有测得的力值均小于5 ℃和37 ℃单独检测所获的试验结果。 镍钛合金弓丝能够表现出超弹性，是因为相变过程中产生了应力诱导的马氏体。这种马氏体相变与温度和加载应力密切相关，只有在弓丝相变温度与马氏体能存在的最高温度这一温度区间内，加载应力与弓丝才能产生应力诱导的马氏体，弓丝才能表现出超弹性。因此，镍钛合金弓丝的工作温度与其Af 之间的差值会影响此类弓丝力学性能。Meling等[6]的研究证实，相对于Af 为27 ℃和40 ℃的Cu- Ni- Ti 合金而言，Af 为35 ℃的Cu- Ni- Ti 合金弓丝具有更好的温度敏感性。 ——地狗齿科材料设备网
镍和铬在不锈钢中的主要作用
镍在不锈钢中的主要作用 镍在不锈钢中的主要作用在于它改变了钢的晶体结构。在不锈钢中增加镍的一个主要原因就是形成奥氏体晶体结构，从而改善诸如可塑性、可焊接性和韧性等不锈钢的属性，所以镍被称为奥氏体形成元素。普通碳钢的晶体结构称为铁氧体，呈体心立方(BCC)结构，加入镍，促使晶体结构从体心立方(BCC) 结构转变为面心立方(FCC)结构，这种结构被称为奥氏体。然而，镍并不是唯一具有此种性质的元素。常见的奥氏体形成元素有：镍、碳、氮、锰、铜。这些元素在形成奥氏体方面的相对重要性对于预测不锈钢的晶体结构具有重要意义。 在不锈钢中，有两种相反的力量同时作用：铁素体形成元素不断形成铁素体，奥氏体形成元素不断形成奥氏体。最终的晶体结构取决于两类添加元素的相对数量。铬是一种铁素体形成元素，所以铬在不锈钢晶体结构的形成上和奥氏体形成元素之间是一种竞争关系。因为铁和铬都是铁素体形成元素，所以400系列不锈钢是完全铁素体不锈钢，具有磁性。在把奥氏体形成元素-镍加入到铁-铬不锈钢的过程中，随着镍成分增加，形成的奥氏体也会逐渐增加，直至所有的铁素体结构都被转变为奥氏体结构，这样就形成了300系列不锈钢。如果仅添加一半数量的镍，就会形成50%的铁素体和50%的奥氏体，这种结构被称为双相不锈钢。
400系列不锈钢是一种铁、碳合铬的合金。这种不锈钢具有马氏体结构和铁元素，因此具有正常的磁特性。400系列不锈钢具有很强的抗高温氧化能力，而且与碳钢相比，其物理特性和机械特性都有进一步的改善。大多数400系列不锈钢都可以进行热处理。 300系列不锈钢是一种含有铁、碳、镍和铬的合金材料，一种无磁性不锈钢材料，比400系列不锈钢具有更好的可锻特性。由于300系列不锈钢的奥氏体结构，因此它在许多环境中具有很强的抗腐蚀性能，具有很好的抗金属超应力引起的腐蚀所造成的断裂的性能，而且其材料特性不受热处理的影响。 不锈钢是20世纪重要发明之一，经过近百年的研制和开发已形成一个有300多个牌号的系列化的钢种。在特殊钢体系中不锈钢性能独特，应用围广，起其它特殊钢无法代替的作用,而不锈钢几乎可以涵盖其它任何一类特殊钢。 1 奥氏钢的演变 在发达国家，每年消耗的不锈钢中约有70%是奥氏体不锈钢，尽管我国消费水平不高，奥氏体不锈钢的消耗量也达到总消耗量的65%左右。所以看不锈钢牌号发展动向首先要看奥氏体不锈钢的动向。 早期的研究者已发现碳是造成奥氏体不锈钢晶界腐蚀损坏的主要原因，限于当时的冶金设备水平，很难将碳控制到0.03%以下，
镍钛合金是一种形状记忆合金,形状记忆合金是能将自身的
镍钛合金是一种形状记忆合金，形状记忆合金是能将自身的塑性变形在某一特定温度下自动恢复为原始形状的特种合金。它的伸缩率在20%以上，疲劳寿命达1*10的7次方，阻尼特性比普通的弹簧高10倍，其耐腐蚀性优于目前最好的医用不锈钢，因此可以满足各类工程和医学的应用需求，是一种非常优秀的功能材料 另附郑州华菱超硬刀具牌号及适用范围： 适合加工范围： 1，高硬度铸铁/铸钢的加工,如:高铬铸铁、白口铸铁、镍硬铸铁等合金铸铁；高锰钢等耐热耐磨钢的高硬度粗加工和精加工【可拉荒粗车有夹砂、气孔的铸件毛坯】2，热处理后的高硬度工件加工,如:淬硬轴承钢、渗碳钢、氮化钢、工具钢、模具钢热后硬切削，可断续切削【可背吃刀量ap≤7.5mm大余量加工HRC45-HRC79硬度】 3，其他难切削材料类：高温合金、粉末冶金，镍钛合金难熔合金如碳化钨，镍基，钴基合金等的加工【可订做非标，来图来样加工】 4，普通灰口铸铁、珠光体球墨铸铁的高速切削【刀具寿命是合金刀具寿命的10-20倍】 刀具材质牌号类别： 刀具牌 号 类别应用范围 BN-K10 精加 工适用于灰铸铁和耐磨合金铸铁材料的连续精加工，如制动鼓、刹车盘、飞轮、缸套等工件的精车和高硬度铸铁材料的精加工。 BN-K20适用于灰铸铁、球墨铸铁，粉末冶金材料的高速精加工，且适合高速精镗孔。 BN-H10适用于硬钢材料的连续精加工或轻微断续精加工，如“以车代磨”齿轮、轴承等。 BN-H20适用于硬钢材料的中/强断续精加工和超高速精加工，如各种仿形轴件和高精密齿轮、轴承的车削和小型内孔的加工。 BN-K1粗精 加工 均可 用追求高的抗冲击性能，针对高硬度短铁屑工件研发，具备高硬度的同时，其抗冲击性能更优异，适合大余量粗加工高硬度铸铁件如高铬合金，高镍铬合金，镍钛合金、冷硬铸铁，白口铸铁；广泛应用于矿山机械，冶金机械，水泥、电力设备耐磨备件行业。 BN-S20抗冲击性和耐磨性的完美平衡，可用于粗加工，也可用于半精加工和精加工。适用于各种高硬度难加工材料，如高温合金、耐热耐磨钢、大型铸钢件、淬火钢、氮化钢、渗碳钢材料的加工。
牙弓丝
牙弓丝类别： 1）普通型NiTi牙弓丝 它是一种理想的正畸材料，具有良好的超弹性，可满足低刚度、回弹性好的 要求。与不锈钢相比，力柔和、持久，恢复力高，残余变形小。它对矫治开 颌牙齿扭转、拥挤、反颌疗效明显，可缩短疗程50%～70%。 2）记忆型NiTi牙弓丝（RTF） 它与普通型镍钛牙弓丝相比，其特点是在室温下易成形，可弯成小曲，它的弯曲力矩和扭转力矩略低于后者，并具有记忆效应，易于在托槽中就位，具有记忆效应，患者感觉更舒适。 3）摇椅型NiTi牙弓丝 超弹性、矫治力柔和、持久，患者无痛苦；用于打开深覆合。 4）NiTi拉簧、推簧 它是一种新型的正畸用弹簧，它具有NiTi丝基本特点－超弹性，适合于牙齿矫正。大多用作拉尖牙和开拓牙齿间的间隙。它与不锈钢弹簧相比，力柔和、持久，恢复力大，残余变形小，可重复使用。 5）圆丝 以上几种正畸器材均在圆丝的基础上加工定型而成。与以上几种产品相比，圆丝给医师的灵活度更大，临床医师可以根据患者的具体情况进行裁剪，成本相对要低。 不同材料牙弓丝比较： 牙弓丝使用材料主要有Co-Cr合金、不锈钢、加工硬化型TiNi合金、TiNi合金，下图是几种材料的负载-变形曲线比较： 下表是几种材料90o弯曲试验后的永久变形 可以看出： （1）不锈钢、Co-Cr合金的弹性系数大，弹性范围小，而加工硬化型TiNi丝及超弹性TiNi丝弹性系数较小，弹性范围大。（2）不锈钢合Co-Cr合金对于很小的变位，负载的变化很大，而TiNi丝在小负载下能达到很大的变位。 （3）不锈钢和Co-Cr合金易产生永久的变形，而TiNi合金丝去载后完全恢复到原来的形状。 从上面的比较可以看出，超弹性TiNi矫形丝性能最佳。 以下是公司自产与其他国家矫形丝弯曲和扭转性能比较。
镍钛合金丝的特性
镍钛合金丝的特性及其在口腔正畸领域的临床应用 作者：赵弘文章来源： 2007-1-23 16:56:43 【博客】【论坛】【投稿】【打印】【关闭】 镍钛合金丝的特性及其在口腔正畸领域的临床应用镍钛合金因其优越的超弹性，形状记忆功能，抗腐蚀能力，以及良好的生物相容性和减震特性，广泛地应用于口腔正畸领域。(一) 镍钛合金的相变与性能 顾名思义，镍钛合金是由镍离子和钛离子组成二元合金，由于受到温度和机械压力的改变而存在两种不同的晶体结构相，即奥氏体相（Austenite）和马氏体相(Martensite). 镍钛合金冷却时的相变顺序为母相（奥氏体相）-R相-马氏体相。R相是菱方形，奥氏体是温度较高（大于同样地:即奥氏体开始的温度）的时候，或者去处载荷（外力去除Deactivation）时的状态，立方体，坚硬。形状比较稳定。而马氏体相是温度相对较低（小于Mf:即马氏体结束的温度）或者加载（受到外力活化）时的状态，六边形，具有延展性，反复性，不太稳定，较易变形。因此临床上确定镍钛合金弓丝的相变温度具有积极的指导意义，以便临床医生能更好地利用镍钛合金的性能进行临床正畸治疗。 (二) 镍钛合金的特殊性能 1、形状记忆特性（shape memory）形状记忆是当一定形状的母相由Af温度以上冷却到Mf温度以下形成马氏体后，将马氏体在Mf以下温度形变，经加热至Af温度以下，伴随逆相变，材料会自动恢复其在母相时的形状。实际上形状记忆效应是镍钛合金的一个由热诱发的相变过程。 2、超弹性(superelastic) 所谓的超弹性是指试样在外力作用下产生远大于起弹性极限应变
量的应变，在卸载时应变可自动恢复的现象。即在母相状态下，由于外加应力的作用，导致应力诱发马氏体相变发生，从而合金表现出不同于普通材料的力学行为，它的弹性极限远远大于普通材料，并且不再遵守虎克定律。和形状记忆特性相比，超弹性没有热参与。总而言之，超弹性是指在一定形变范围内应力不随应变的增大而增大，临床上则表现为弓丝在形变过程中产生的矫治力保持恒定，不再随牙齿向矫治方向的移动而逐渐丧失。按照超弹性所对应的应力-应变曲线的特点，可将超弹性分为线性超弹性和非线性超弹性两类。前者的应力-应变曲线中应力与应变接近线性关系。非线性超弹性是指在Af以上一定温度区间内加载和卸载过程中分别发生应力诱发马氏体相变及其逆相变的结果，因此非线性超弹性也称相变伪弹性。镍钛合金的相变伪弹性可达8%左右。镍钛合金的超弹性可随着热处理的条件的变化而改变，当弓丝被加热到400oC以上时，超弹性开始下降。当热处理温度超过600oC时，超弹性基本小时。根据这一特点，临床上可对弓丝的非矫治区进行热处理而使其失去超弹性，这样可避免矫治过程对非矫治区牙齿的影响，而矫治区的弓丝仍具有良好的弹性。 3、口腔内温度变化敏感性：不锈钢丝和CoCr合金牙齿矫形丝的矫治力基本不受口腔内温度的影响。超弹性镍钛合金牙齿矫形丝的矫治力随口腔温度的变化而变化。当变形量一定时。温度升高，矫治力增加。一方面，它可以加速牙齿的运动，这是因为口腔内的温度变化会刺激由于矫治器件造成造成毛细滞息的血流停滞部位的血液流动，从而使得在牙齿移动过程中修复细胞得到充分营养，维持其生机和正常功能。另一方面，正畸医生无法精确控制或测量口腔环境下的矫治力。 4、抗腐蚀性能：有研究表明镍钛丝的抗腐蚀性能与不锈钢丝相仿 5、抗毒性：镍钛形状记忆合金特殊的化学组成,即这是一种镍钛等原子合金,含约50% 的镍, 而已知镍有致癌和促癌作用。一般情况情况下，表面层钛氧化充当了一种屏障，使Ni-Ti
镍钛合金是一种形状记忆合金
镍钛合金在医学上的应用 材料科学与工程学院 08级热处理1班 单珺 080102010005
一、镍钛合金的发展历史可分为3 个阶段: 1、1963 年～1986 年, 开展了初步的基础研究, 包括相变行为、晶体结构、显微组织、力学性能和冶炼加工制备技术等。20 世纪70 年代初, 美国Raychem 公司成功研制了NiTiFe 航空用液压管路接头和紧固件, 并应用于F14 战斗机中, 成为镍钛合金第一个成功的工业应用实例。、 2、1987 年～1994 年, 深入细致地研究了基础理论, 包括马氏体的三变体自协作形状恢复机制、线性超弹性和非线性超弹性的影响因素等 , 这个阶段是镍钛合金工程的鼎盛时期。 3、1995 年至今, 一些新的镍钛合金加工技术和基础理论问题不断出现, 如镍钛合金的表面改性技术、激光加工技术和脉动疲劳寿命测试等。 二、NiTi合金形状记忆效应的原理和特性 所谓"形状记忆效应"是指NiTi合金对它的金相几何形状有“记忆”本领，宏观而言，将一定形状的合金试样，低温塑形形变后，再将试样加热，试样又回复到它原来的形状，同时，产生巨大的回复力，例如横截面积为lcm2的合金棒，相变时产生850Okg的力。 记忆效应分三种:(1)单向记忆:低温金相受力变形，高温金相回到原状。C2)双向记忆:能记住高温与低温金相，随温度而发生顺、逆性变化。(3)全程记忆:机理不甚明了，可能是金相中的一种内应力场起了主要作用。形状记忆效应的应变量依合金的种类而各有所异，约5-20%之间(一般金属小于0.5%),NiTi合金为8%。 形状记忆合金具有“热弹性马氏体型”相变。NiTi合金为例，高温奥氏体相为体心立方有序晶体结构CaCl型B2晶格，低温马氏体相(M)为单斜畸变结构Bl9晶格，从B→M，存在一个对双程记忆效应起着重要作用的R相变。 在B2=R，R=M和R2=M的顺、逆相变中，母和子相中相邻原子位置不变，只是界面上原子发生协作位移-晶体切变。这种切变不但对记忆效应和超弹性起了重要作用，而且也使其耐疲劳性能优于一般金属材料。 具有记忆效应的合金已发现20余种，实用化潜力大的有镍基、铜基及铁基形状记忆合金。NliTi合金为近等原子比的NiTi金属间化合物。国产的医用NiTi合金，Mi含量为50-53%。相变温度可依临床而行相应的工艺处理;同时亦适当改变它的弹性模量。 三、镍钛合金的相变与性能 镍钛合金是一种形状记忆合金，形状记忆合金是能将自身的塑性变形在某一特定温度下自动恢复为原始形状的特种合金。它的伸缩率在20%以上，疲劳寿命达107次，阻尼特性比普通的弹簧高10倍，其耐腐蚀性优于目前最好的医用不锈钢，因此可以满足各类工程和医学的应用需求，是一种非常优秀的功能材料。 顾名思义，镍钛合金是由镍和钛组成二元合金，由于受到温度和机械压力的改变而存在两种不同的晶体结构相，即奥氏体相和马氏体相。镍钛合金冷却时的相变顺序为母相（奥氏体相）-R相-马氏体相。 R相是菱方形，奥氏体是温度较高（大于同样地:即奥氏体开始的温度）的时候，或者去处载荷（外力去除）时的状态，立方体，坚硬。形状比较稳定。而马氏
铜镍钛正畸丝产品技术要求youyan
铜镍钛正畸丝 适用范围：供口腔正畸用。 1.1 型号规格：见附录A附表1。 1.2 型号规格划分说明 1.2.1 按截面形态可分为：圆丝与方丝。 1.2.2 按使用部位可分为：上颌和下颌。 1.2.3 按性能可分为：超弹型、热激活型。 1.2.4 型号规格表示说明 1.3 产品组成 铜镍钛正畸丝由正畸丝和套在正畸丝上的防滑管两部分组成，依据YY/T 0625-2016属于II型正畸丝。 2.1 化学成分：铜镍钛正畸丝中正畸丝由铜镍钛合金材料制成，其化学成分应 符合表1的规定，防滑管由符合GB/T 1220-2007中规定的06Cr19Ni10（304）不锈钢材料制成，其化学成分应符合表2的规定。产品中的有害元素铍、镉、铅的含量（质量分数）应不大于0.02%。 表1 正畸丝化学成分（质量分数%）
表2 防滑管化学成分（质量分数%） 2.2 正畸丝性能 2.2.1 力学性能 卸载过程中的弯曲力及永久挠曲变形量应符合表3的规定。 表3 正畸丝的弯曲力及永久挠曲变形量 2.2.2 尺寸 2.2.2.1 圆丝的规格尺寸及公差应符合表4的规定。 表4 圆丝的规格尺寸及公差 2.2.2.2 方丝的规格尺寸及公差应符合表5的规定。
表5 方丝的规格尺寸及公差 2.2.3 奥氏体转变结束温度 2.2. 3.1 超弹型 点在0℃～27℃之间。 超弹型正畸丝的奥氏体结束温度即A f 2.2. 3.2 热激活型 点在27℃～50℃之间。 热激活型正畸丝的奥氏体结束温度即A f 2.2.4 表面质量 表面要求无明显刻痕，无折角，无毛刺等缺陷。 2.3 防滑管性能 2.3.1 尺寸 防滑管的规格尺寸及公差应符合表6的规定。 表6 防滑管的尺寸规格及公差要求
镍钛弓丝的特性及临床效果
镍钛弓丝的特性及临床效果 发表时间：2014-07-03T10:16:12.343Z 来源：《中外健康文摘》2014年第9期供稿作者：刁一凯 [导读] 超弹性。超弹性镍钛合金的最基本特征是超弹性。超弹性的本质是应力诱发金属马氏体向澳氏体发生相变的可逆性。刁一凯(青岛市李沧区中心医院 266300) 【中图分类号】R783.5 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5085（2014）09-0287-02 目前市场上的各种镍钛合金弓丝是通过不同的冶金技术而获得, 大致可分为三种类型：(1)普通型镍钛合金。此类镍钛丝释力偏大,释力过程中力的衰减较迅速;不能弯制成形,脆而易折, 目前临床使用已不多；(2)超弹性镍钛合金。具有超弹性行为, 有良好的回弹性能；(3)温控镍钛合金。同时具有超弹性和形状记忆特性。 一、特性 1、超弹性。超弹性镍钛合金的最基本特征是超弹性。超弹性的本质是应力诱发金属马氏体向澳氏体发生相变的可逆性。与金属内部结构转变有关, 结果就是在一定范围的卸载过程中恒力的释放。它表现在：当弓丝受外力形变时,首先在澳氏体状态下以弹性方式形变。但很快由于外力的诱导作用, 澳氏体相逐渐转变为马氏体相。这个阶段, 在应力/应变图中形成一长的平台区。实际上, 这种相变转变可能是不彻底的; 弓丝卸载时, 首先应力有一个衰减期, 继之马氏体相逐渐转变回澳氏体相,形成第二个平台区。在此平台区, 弓丝发生明显的形变,释放的力却几乎保持不变,直至完全恢复到澳氏体相时, 应力/应变又呈现直线关系。 2、超弹性的不恒定性。超弹性镍钛丝的另一个显著特征是卸载曲线随加载力的大小而改变。即加载较小时刚度较大,释力较大;加载较大时刚度较小,释力反而较小。当弓丝形变1mm时,起始卸载力为247g。当同一根弓丝形变至4mm时,只产生74g的力。超弹性镍钛的刚度除了依赖于它的尺寸、形态、温度转变范围、弓丝形变量外,也与弓丝所受到的限制状态有关。比较了三点弯曲试验与三托槽弯曲试验对超弹性镍钛弓丝卸载力值的影响。发现在弓丝挠曲1、2mm时,三托槽试验的刚度是三点弯曲试验刚度的1.5～4倍。因此,临床医师在选择弓丝时,应考虑弓丝在不同形变量下所能产生的合适力值。 3、形状记忆特性。温控型镍钛合金弓丝由温度变化诱发金属相的改变。同时具有超弹性, 这两种特性形成了此种弓丝的形状记忆功能。为记住某种形状, 温控型镍钛合金丝需要经过成形、加压、热处理、冷却等加工过程, 形成这种形状。此后, 当弓丝在相变温度以下的环境时, 可以很容易变形入槽; 然而, 一旦进入相变温度以上的环境, 弓丝将恢复到它已经记住的原始形状, 即热处理以前的形状。 二、镍钛弓丝的临床效用 1、超弹性。镍钛弓丝最主要的优点是具有力值平台期, 因其有利于临床力值控制的精确性。理想的正畸弹性弓丝应有在其活化的范围内释放持续力值的能力。这并不意味着在特定的牙齿移动过程中力值水平应该保持恒定,而是应该避免力值大小的突然改变。在保证最适矫正力的情况下,尽量选择矫治力较持续、衰减较缓慢的弓丝。但并非所有镍钛丝均有超弹性,临床中应该注意选择。有学者利用平台期长度来界定弓丝是否具有超弹性,认为当平台期长度>0.5mm才真正具有超弹性。同样的,临床上所用的镍钛丝不全具有超弹性。国内也有实验发现,随着临床使用时间的增加,镍钛弓丝的力学性能有所衰减, 使用2个月后其衰减更显著。但是,其仍具有平台期超弹性的特性没有改变,产生的矫治力亦为适宜的正畸力(<150 g), 仍然符合临床治疗的需要。 2、成形性。预成镍钛合金丝具有一定的唇弓形态, 其宽度不一定符合每位患者。临床应用时应对镍钛合金丝的弓形宽度进行重新调整,因其弯制较困难,热处理的方法可有效地改变形状。实验发现镍钛合金丝在加热1s后,唇弓宽度无显著变化;加热1.5s后,宽度发生显著性改变;加热2s后,宽度变化最显著。 3、摩擦力实验这种实验设计主要模拟弓丝在不同拥挤错合程度的牙列上滑动。该摩擦阻力影响传导到牙齿的力值,对临床上所需施加的外力大小及支抗的保存提供了一些指导性的意见。利用不齐的三组托槽实验,模拟在牙齿排齐的初始阶段,测试不同弓丝的摩擦阻力,发现镍钛丝产生的摩擦力均比不锈钢丝小,并且在各种结扎方式下,0.036cm镍钛丝均比0.041cm镍钛丝产生的摩擦阻力小。 4、在牙弓整平阶段使用镍钛丝疗效快。牙弓整平,即排齐牙齿,其主要目的是纠正个别牙齿错位,修正牙弓形态,这就要求矫正弓丝应具有高弹性性能。与不锈钢丝相比较,镍钛丝正好具备这一特性。临床上整平牙弓时,启动弓丝为直径0.30mm的圆丝,一般来说,直径0.35mm的镍钛丝基本上能在各个牙齿的托槽中完全就位,因其在口腔环境中不变形,能够将矫正力精确地贮有和释放出来,有效地发挥排齐牙齿的作用,而直径0.35mm的不锈钢丝,只能轻力悬吊于各个牙齿的托槽中,弹性较小且易变形。因此,在牙高整形阶段使用镍钛丝,既简便、疗效又快。理想的镍钛弓丝应该具有成形性，弹性和回复力好的特点，并且美观，摩擦系数低。这样才能合理的使用矫治力，提高矫治质量，达到理想的矫治效果。 参考文献 [1] 傅民魁.口腔正畸学[M].4版.北京：人民卫生出版社，2003:6. [2] 林久祥.现代口腔正畸学——科学与艺术的统一[M].2版.北京：中国医药科技出版社，1995:28-91.
镍及镍基合金焊材选用
镍及镍基合金焊材选用 镍是一种用途广泛的重要有色金属，具有熔点高﹑耐腐蚀性好﹑力学性能优良等特性。镍基合金是含镍量大于50%并含有多良其他元素的合金，镍基比铁基能固熔更多的合金元素，所以镍基合金不但保持了镍的良好特性，有兼有合金化组分的良好特性，既可耐高温，又可耐腐蚀。工程上将其分为两大合金类型，即耐热用镍基合金(有称高温合金)和耐腐蚀用镍基合金。前者主要用于航空﹑航天等高温工作构件；后者则用于化学﹑石油﹑核工业等苛刻腐蚀环境。 ⑴镍基高温合金：它是以镍﹑铬固熔体为基体并天家多种合金元素进行固熔强化而得到的合金。焊接结构常用的镍基高温合金的强化机制分为固熔强化和时效沉淀强化两大类。固熔强化是加入Cr ﹑Co ﹑W﹑Mo﹑Nb﹑Ta 等元素，以提高原子间结合力，产生点阵畸变，阻止位错运动，提高再结晶度等来强化固熔体。这类合金具有优良的抗氧化性，塑性较高，易于焊接，但热强性相对较低。时效强化是在固熔强化的基础上，天家较多的Al﹑Ti﹑Nb﹑Ta 等元素，他们与镍结合成共格稳定﹑成分复杂的金属间化合物，使合金的热强性大大提高。但是，Al﹑Ti ﹑Nb等元素的加入使焊接性变差，故这类元素的加入 总量宜限制在6%以下。固熔强化和时效强化的形变镍基高温合金牌号有30 个左右，如GH3030 ( Ni-20Cr-0.25Ti )﹑GH4033(Ni-20Cr-2.5Ti-0.8Al) 等。焊接时有可能产生凝固﹑液化裂纹或应变时效裂纹，Al ﹑Ti 等时效强化元素越多，裂纹敏感性越大。 ⑵镍基耐蚀合金：为提高镍基耐蚀合金的耐腐蚀性能，也加入Cr﹑W﹑Mo等合金元素；且要求碳量 越低越好；Ti ﹑Nb 等含量较低，主要作用是抑制碳的有害影响，以提高耐腐蚀性能，这均是与高温合金的重要区别。我国的耐腐蚀合金牌号标准见GB/T15007-1994 。镍基耐腐蚀合金也有固熔和沉淀两种强化 方式，但成分类型与镍基高温合金不同，有如下几种类型；Ni 系，近于纯镍，如Ni200 等；Ni-Cu 系，如蒙乃尔 ( monel) 400(66Ni31Cu);Ni-Cr 系和Ni-Cr-Fe 系，如因康镍( Inconel )600(76Ni15Cr8Fe) ﹑因康镍 718(53Ni19Cr3Mo5Nb18Fe);Ni-Fe-Cr 系，如因康洛依( Incoloy ) 800(32Ni46Fe21Cr);Ni-Mo 系和Ni-Cr-Mo 系，如哈斯特洛依( Hastelloy ) C (64Ni16Cr16Mo4W);Ni-Cr-Mo-Cu 系，含Cu 在3%以上。镍基耐蚀合金在焊接时可能产生热裂纹﹑焊缝气孔等问题，有的合金烈性(如Ni-Cr ﹑Ni-Mo﹑Ni-Cr-Mo 系)焊接接头还存在晶间腐蚀和应力腐蚀问题。 镍基合金具有耐活泼性气体﹑耐苛性介质﹑耐还原性酸介质腐蚀的良好性能，又经验有强度高﹑塑性好﹑可冷热变形和加工成型及可焊接的特点，因此，广泛应用于石油化工﹑冶金﹑原子能﹑海洋开发﹑航空﹑航天等工业中，解决一般不锈钢和其他金属﹑非金属材料无法解决的工程腐蚀问题，是一类非常重要的耐腐蚀金属材料。 镍基及铁镍基耐腐蚀合金的化学成分列于表1，哈氏系列耐腐蚀合金化学成分典型值列于表 2。
镍钛记忆合金应用
材料科学与工程学院《材料学科前沿》文献综述 题目：钛镍记忆合金在医学领域的应用 学生姓名：张鑫利 学号： 090601210 专业：金属材料工程 评阅教师： 2012年4 月
钛镍记忆合金在医学领域的应用 摘要：目前镍钛形状记忆合金研究论文数目已居马氏体相变研究领域之首, 而且该材料的应用已涉及诸如电子、机械、医疗、能源、宇航、及日常生活等领域,显示出强劲的发展势头。近几年来，在国内外掀起了钛镍合金临床推广应用的高潮。 关键词：钛镍形状记忆合金；基本性质；医学应用 前言 钛镍形状记忆合金作为一种集感知和驱动为一体的新型功能材料,是智能材料结构的重要组员[1],具有重要的理论及应用研究价值。钛镍形状记忆合金是一种强度高、耐腐蚀、生物相容性好、无毒、有医学应用前景的功能性材料它在低温相变形后，只需稍加20 ~300℃的温度就能恢复母相所记忆的形状，其伸缩率在20%以上，疲劳寿命达107次，阻尼特性比普通的弹簧高10倍，具有一般金属无法想象的性质。因此，普遍应用于口腔科和骨科等诸多医学领域。近些年来，钛镍记忆合金在治疗各类骨折中更是有着无可取代的重要作用。下面我将介绍钛镍形状记忆合金的基本特性及在医学中的应用。 1、钛镍记忆合金的生物相容性 生物相容性是形状记忆合金能否用于人体的最重要因素[2]。生物相容性良好的材料在生物体内不会引起过敏反应,不会释放任何离子到生物体的血液中去;在生物体长久存在而不会发生有害反应。生物相容性和材料表面特性与生物体炎症及过敏反应密切相关。许多因素,如患者健康情况、年龄、免疫状态和材料特性(表面粗糙性、孔隙率、元素毒性)等都可影响人体炎症及过敏反应。为了评价镍钛形状记忆合金的生物相容性,防止应用后对机体产生危害,许多研究对形状记忆合金的每一种元素进行了分析测试。 镍虽然是生命所必需的微量元素,但却有剧毒。研究证实,长期接触镍可引起贫血、慢性鼻炎、鼻窦炎、鼻咽癌和肺癌等,或因接触而患接触性皮炎。钛及其化合物具有良好的生物相容性和力学特性, 常用于牙科和骨科的内植物。钛的氧化反应可产生一层无,包绕在材料周围。这层氧化层能有效地抵御对钛合金的侵蚀,并且对人体是毒的Ti O 2 无害的。侵蚀分析实验到证实,镍钛合金在生理盐水中易发生侵蚀改变,但抗腐蚀能力高于不锈钢[3]。总体上,镍钛形状记忆合金有良好的生物相容性。