镍钛弓丝的弯制与加热定型
镍钛弓丝的特性及临床效果

镍钛弓丝的特性及临床效果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。
热激活镍钛丝的一些相关知识

热激活镍钛丝的一些相关知识用以描述镍钛丝硬度主要有两个方面,马氏体状态是指弓丝最软,弯曲程度最高的状态。
奥氏体状态是指弓丝最硬的状态。
这均是室温下弓丝的状态。
马氏体状态的弓丝在受到热时候会发生明显的变化,转变为奥氏体状态,称之热激活。
尽管奥氏体状态的弓丝也会发生类似的变化,但变化程度较小,几乎不可察觉。
马氏体状态的弓丝较奥氏体状态的弓丝弹性好得多,也就是在变形之后具有强的恢复到初始形态的能力,而且不容易被折断;而奥氏体状态的弓丝产生的力量高于马氏体状态的弓丝的42%,但是,马氏体状态的弓丝释放的力量更加持久恒定。
两种弓丝的弹性形变能力类似,但马氏状态的弓丝在室温时可以发生暂时性形变,在口腔温度环境时可以恢复到初始形态,因此,大大提高了它形变的实际范围。
热激活弓丝是早期治疗阶段的理想选择,由于其实际形变范围广,而且力量柔和持久,因此适用于作为初始弓丝。
理论上讲,它可以在严重错位牙的托槽内完全就位。
圆丝和矩形丝均可以作为初始弓丝。
热激活镍钛丝的优点:1患者痛苦少:这源于逐渐增加的力值及最终的轻力,受控的热活性可防止在进食热饮或者热食物时力值突然增加,患者可通过喝冷水来缓解过大的力值。
2托槽脱落及陶瓷托槽破裂少:这是由于作用力逐渐增加的轻力。
这种弓丝对于陶瓷托槽十分理想。
弓丝在低温状态下可以保持其马氏体状态,这有助于进一步减小初始力值,使弓丝的放置容易。
3弓丝断裂少:由于其较奥氏体状态的弓丝柔软,因此在受力后不易折断。
4椅旁工作时间减少:由于其形变范围大,可以减少调整次数和弓丝的更换次数。
5治疗时间缩短:初步研究表明,早期的转矩控制及轻而持续力的使用可以缩短总的治疗时间,在直丝弓托槽上早期使用矩形丝可以使牙齿直接向理想的位置移动。
缺点:不能有效地维护牙弓形态,最好不要用于关闭间隙,因为弹力圈及螺簧的力量会使弓丝变形,牙齿倾斜。
另外,尽管热激活镍钛丝能缩短椅旁工作时间,但移动牙齿的时间要长,医生应耐心等待弓丝充分的发挥作用。
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。
热激活镍钛弓丝和普通镍钛弓丝在正畸治疗中的效果比较

热激活镍钛弓丝和普通镍钛弓丝在正畸治疗中的效果比较陈了斐;张合城;廖武堂【摘要】目的比较热激活镍钛弓丝与普通镍钛弓丝在正畸治疗中的的疗效差异.方法选取2014年1月~2016年1月我院42例实施正畸治疗的患者,随机分为研究组和对照组,每组21例.对照组给予普通镍钛弓丝正畸治疗,研究组患者给予热激活镍钛弓丝治疗,对两组的排齐整平时间、弓丝断裂次数、托槽脱落次数、治疗总时间、视觉模拟评分法(VAS)疼痛评分情况及不良反应情况进行观察比较.结果研究组的排齐整平时间、治疗总时间分别为(18.48±2.13)w、(82.43±5.26)w,短于对照组的(24.83±2.66)w、(91.61±6.62)w(P<0.05);研究组的弓丝断裂次数、托槽脱落次数均较对照组少(P<0.05);治疗后研究组的VAS评分较对照组低(P<0.05);两组均无炎症、过敏等不良反应,耐受性好.结论热激活镍钛弓丝在正畸治疗中效果确切,可显著减少弓丝断裂次数,节省治疗时间,减轻疼痛反应,优于普通镍钛弓丝,值得临床推广.【期刊名称】《现代诊断与治疗》【年(卷),期】2017(028)014【总页数】3页(P2553-2555)【关键词】热激活;镍钛弓丝;正畸【作者】陈了斐;张合城;廖武堂【作者单位】佛山市第一人民医院禅城医院口腔科,广东佛山 528061;佛山市第一人民医院禅城医院口腔科,广东佛山 528061;佛山市第一人民医院禅城医院口腔科,广东佛山 528061【正文语种】中文【中图分类】R783.5随着口腔材料学的不断发展,应用于正畸治疗的口腔正畸材料种类越来越多,弓丝是其中的重要组成[1]。
弓丝按材质的不同可分为不锈钢、镍钛丝及其它合金弓丝,每种性能和优缺点各不相同,在口腔畸形矫正方面特点也各不相同。
[2]不锈钢丝由于刚度大,正畸过程中难以控制适当的矫治力,正畸效果较镍钛弓丝差,在临床正逐渐被淘汰,热激活镍钛弓丝是目前临床应用最广泛的正畸材料,在镍钛丝中添加铜使材料具有良好的形状记忆效应,且临床不良反应少[3,4]。
镍钛合金丝的特性

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。
模拟口腔环境下温控型镍钛弓丝力学性能实验研究的开题报告

模拟口腔环境下温控型镍钛弓丝力学性能实验研究的开题报告一、研究背景钢丝托槽矫正技术在口腔矫治领域中应用广泛,但一些患者在使用过程中容易出现刮腭、疼痛和牙根吸收等副作用,因此需要寻找一种更加高效和舒适的矫治方式。
温控型镍钛弓丝作为一种新型材料,因具有温度敏感性和超弹性等特点,能够在口腔中自动调节回复力,弥补了传统钢丝托槽的缺陷,并减轻了矫治过程中的不适感。
因此,对温控型镍钛弓丝的力学性能进行研究,可以为其进一步应用提供科学依据。
二、研究目的本研究旨在通过模拟口腔环境,在不同温度条件下测试温控型镍钛弓丝的力学性能,包括弯曲制作和持久回弹力等方面。
并通过实验结果的分析,评估温控型镍钛弓丝在矫治中的适用性和可靠性。
同时可通过对比传统钢丝托槽,进一步发现和解决镍钛弓丝在应用过程中的问题。
三、研究内容1、文献综述通过查阅相关文献,了解温控型镍钛弓丝的研究历程、应用现状及主要优缺点;同时对传统钢丝托槽的矫治效果和存在问题进行综述。
2、温度敏感性实验通过不同温度下,测试温控型镍钛弓丝的回弹力和断裂强度等机械性能,利用万能试验机测定其弯曲制作的受力情况和持久回弹力。
并根据结果分析其温度敏感性和力学特性。
3、对比实验以传统钢丝托槽为对比,通过力学测试对温控型镍钛弓丝和钢丝托槽的矫治效果进行对比,以评估温控型镍钛弓丝在矫治中的优越性。
四、预期结果1、能够深入了解温控型镍钛弓丝的机械特性及其应用现状,评估其在口腔矫治中的适用性和可靠性。
2、研究结果可为温控型镍钛弓丝的进一步研究、设计和优化提供技术支持和理论基础。
3、可为矫治患者提供更加高效、舒适和安全的矫治方式,并促进口腔矫治领域的进一步发展。
五、研究意义本研究可为口腔矫治领域中温控型镍钛弓丝的应用提供科学依据和理论支持,并在一定程度上改善口腔矫治的作用和效果。
同时可为材料科学和工程技术研究提供新思路和新方向。
镍钛丝热处理定型

镍钛丝热处理定型镍钛丝是一种具有形状记忆性能的特殊合金,可通过热处理定型来实现其形状记忆效应。
本文将介绍镍钛丝热处理定型的原理、方法和应用。
一、镍钛丝的形状记忆效应镍钛丝是一种具有形状记忆效应的智能材料。
它具有两种稳定的形态:奥氏体相和马氏体相。
在低温下,镍钛丝处于马氏体相,形态固定;而在高温下,镍钛丝转变为奥氏体相,形态发生改变。
当镍钛丝从高温快速冷却到室温时,它会恢复到之前的形状,实现形状记忆效应。
镍钛丝热处理定型的原理是通过控制镍钛丝的温度来实现形状记忆效应。
热处理定型包括两个步骤:一是加热镍钛丝到高温,使其转变为奥氏体相;二是快速冷却镍钛丝到室温,使其恢复到之前的形状。
三、镍钛丝热处理定型的方法镍钛丝热处理定型可以通过以下几种方法实现:1. 电阻加热法:将镍钛丝包裹在电阻丝中,通电加热,使镍钛丝达到高温状态。
2. 激光加热法:利用激光束对镍钛丝进行加热,实现高温状态。
3. 感应加热法:利用感应加热设备对镍钛丝进行加热,使其达到高温状态。
4. 热水浴法:将镍钛丝浸入预先加热的热水中,使其达到高温状态。
以上方法都可以根据具体需求选择,但需要注意控制加热温度和时间,以确保镍钛丝形状的准确记忆。
四、镍钛丝热处理定型的应用镍钛丝热处理定型在许多领域具有广泛的应用价值。
以下是一些常见的应用案例:1. 医疗器械:镍钛丝可以用于制作支架、夹具等医疗器械,通过热处理定型可以使其具有适应不同病人需求的形状。
2. 机械领域:镍钛丝可以用于制作形状可变的机械零件,通过热处理定型可以实现零件的自动调节和变形。
3. 智能材料:镍钛丝可以用于制作智能材料,如智能窗帘、智能门窗等,通过热处理定型可以实现材料形状的自动变化。
4. 纳米技术:镍钛丝可以用于纳米器件的制作,通过热处理定型可以实现纳米器件的形状调节和控制。
镍钛丝热处理定型是一种重要的工艺技术,可以实现镍钛丝的形状记忆效应。
通过合适的方法和参数控制,可以使镍钛丝适应不同应用场景的需求。
镍钛丝热处理定型

镍钛丝热处理定型镍钛丝是一种具有形状记忆效应的合金材料,可以通过热处理定型来改变其形状。
热处理定型是利用镍钛丝在一定温度下的形状记忆特性,通过加热和冷却的方式来控制其形状,从而实现所需的定型效果。
热处理定型的基本原理是利用镍钛丝的相变行为。
镍钛丝具有两种不同的晶体结构,即奥氏体和马氏体。
在高温下,镍钛丝处于奥氏体状态,具有较高的韧性和可塑性。
当温度降低到一定程度时,镍钛丝会发生相变,从奥氏体转变为马氏体。
在这个过程中,镍钛丝会发生形状变化,从而实现定型效果。
热处理定型的步骤包括加热、形状调整和冷却。
首先,将镍钛丝加热到高温,使其转变为奥氏体状态。
然后,通过外力的作用,将镍钛丝弯曲或扭转成所需的形状。
最后,将镍钛丝冷却到低温,使其转变为马氏体,并保持所需的形状。
通过以上步骤,镍钛丝就可以完成热处理定型过程。
热处理定型可以应用于多个领域。
例如,在医疗器械领域,可以利用镍钛丝的形状记忆特性来制作支架、夹具等器械,用于手术治疗或植入体内。
在航空航天领域,可以利用镍钛丝的形状记忆特性来制作控制元件,用于飞行器的控制和调整。
在汽车制造领域,可以利用镍钛丝的形状记忆特性来制作变形件,用于汽车零部件的调整和优化。
然而,热处理定型也存在一些挑战和限制。
首先,镍钛丝的形状记忆效应受到温度、应变和应力等因素的影响,需要精确控制这些参数才能实现准确的定型效果。
其次,镍钛丝的形状记忆效应会随着使用次数的增加而逐渐减弱,需要定期进行修复和调整。
此外,热处理定型的过程需要一定的设备和技术支持,对操作人员的要求较高。
镍钛丝热处理定型是一种利用形状记忆效应来控制材料形状的方法。
通过加热、形状调整和冷却的步骤,可以实现对镍钛丝形状的精确控制。
热处理定型可以应用于多个领域,具有广阔的应用前景。
然而,热处理定型也面临一些挑战和限制,需要进一步的研究和改进。
随着材料科学和工程技术的不断发展,相信镍钛丝热处理定型技术将会得到进一步的推广和应用。
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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
材料与方法
仪器与材料
仪器:西安天隆新技术研究所研制的FS-4000齿科点焊-加热三用机(包括加热装置及热处理钳)。
镍钛丝:北京有色金属研究总院生产的预成弓型镍钛丝(批号:970305):
圆丝:.016”;方丝:.018”×.025”。
镍钛丝的弯制
1. 镍钛丝弓型的重新调节
镍钛矫正弓丝在出厂时已被制作成了一定的弓型,其宽度不一定与每个患者的牙弓宽度相匹配,不利于矫治的进行,应该对镍钛丝的弓型宽度重新进行调节〔1、2〕。
具体的方法是:将预成弓型的镍钛丝夹在点焊加热三用机的加热板上,调节镍钛丝的宽度与患者牙弓宽度相匹配。
将点焊-加热三用机的功率调节至最大,点按加热开关,给镍钛丝加热,使镍钛丝瞬间即将变红(但尚未变红)(温度约为360℃〔3〕)。
镍钛丝弓型调节即可完成。
2. 镍钛丝司匹氏曲的弯制
在使用镍钛丝打开咬、压低前牙时,往往需要给弓丝加弯司匹氏曲,才能起到良好的效果。
具体的方法是:将预成弓型镍钛丝夹在点焊-加热三用机的加热板上并调节弓丝的宽度与患者牙弓宽度相匹配。
左手持细玻璃棒于弓丝的中点处上挑弓丝,加弯司匹氏曲度(图1),右手点按加热开关,给弓丝通电加热,使弓丝瞬间即将变红(但尚未变红)。
取下已有司匹氏曲度的弓丝。
将镍钛丝热处理钳及脚控开关装配在点焊-加热三用机上,调节功率旋钮至合适的位置(一般为刻度的4.5),利用热处理钳将镍钛丝的末端内收,通电加热,即可将预成弓型的镍钛丝调节成与患者牙弓宽度相匹配的带司匹氏曲度的弓丝(图2)。
图1 给镍钛丝加弯司匹氏曲
图2 将镍钛丝末段内收,将左边的形状改为右边的形状
3. 镍钛丝微小弯曲的弯制
微小弯曲指的是在磨牙颊侧管前给镍钛弓丝弯制必要的磨牙外展弯、后倾曲、末端内收弯。
若弓丝需要调整宽度或加弯司匹氏曲,其方法同上。
其后将点焊-加热三用机的功率调节旋钮调节至合适的档次(一般为刻度的4.5)。
将镍钛丝热处理钳及脚控开关装配在机器上,先用两把镍钛丝热处理钳给弓丝弯制微小弯曲(如外展弯、后倾曲、末端内收弯等)(图3),用脚点踩脚控开关,给微型曲加热定形。
图3 利用热处理钳通电加热,给镍钛丝加弯微小弯曲
讨论
目前利用镍钛丝的形状记忆特性已制作成了具有记忆特性的镍钛矫正弓丝,出厂时其被制作成了一定的形状。
本研究所选用的镍钛丝(Ti-54-Ni-Fe)具有在29℃-36℃时转变成原来形状的特性〔4〕。
此外在临床上还利用了镍钛丝的另一大特性,即高弹性。
本研究所选镍钛丝刚度系数很小,仅为矫正不锈钢丝的1/4,柔和易弯曲;回弹性特别好,经90°弯曲后残余变形角仅为3.6°,75°弯曲2月后残余变形角只有2°;在受力卸载后很长时间能保持近乎的恒定力。
虽然镍钛丝属于一种在低温下加载形变,一旦受热就会回复到原来形状的形状记忆合金但不同的变形方式可使镍钛丝永久性变形。
这种永久性变形一般情况下应当避免,但有时候也可以被利用。
图4所示为在低于Ms点的温度下(Ms点表示镍钛合金冷却时从高温相向马氏体相转变的开始温度),镍钛合金典型的应力-应变曲线。
当受到外力时,镍钛丝弹性变形,后接着产生屈服,应力值几乎恒定不变。
这一平台部分的变形不是滑移变形,是一种由孪生导致的变形,表观上和通常的塑性变形相同。
当从平台部分的某一点卸载时,只有弹性变形部分的应变得到恢复,而表观塑性应变则残留下来。
这种表观塑性应变在合金受热时可完全恢复到原状。
但当应变加大时,
应力脱离平台部分逐渐增大,开始产生加工硬化。
当加工硬化到一定程度,从该状态卸载时,应变残留下来,此时即使加热到相变点以上也回不到应变为零的状态,此时就出现了不完全形状记忆效应。
图4 Ni-Ti形状记忆合金的应力-应变曲线
与过应变的原理相同,加热也可以改变镍钛丝的记忆效应〔3〕。
在镍钛丝受到约束(如受力)时,当受到比A f点高60℃以上的温度时(A f表示加热时马氏体相转变的终了温度),则相变引起的形状恢复应力超过丝材本身的屈服应力,与变形应变过大时的情况一样,合金形状记忆特性被部分影响,产生永久性变形。
通过过大加载使镍钛丝产生永久性变形,需要的时间比较长,也比较费力。
在加载外力的情况下,通过瞬间加热使镍钛丝重新定形的方法则相对简单、省时,更适合临床使用。
镍钛矫正弓丝的弯制与加热定形国家自然科学基金“快速反应项目”,编号:69773042
参考文献
1 Yoneyama T, Doi H, Hamanaka H, Yamamoto M, Kuroda T. Bending properties and transformation temperatures of heat treated Ni-Ti alloy wire for orthodontic appliances, J Biomed Mater Res. 1993;27(3):399~402
2 Hurst CL, Duncanson MG Jr, Nanda RS, Angolkar PV, An evaluation of the shape-memory phenomenon of nickeltitanium orthodontic wires. Am J Orthod Dentofacial Orthop, 1990;98(1):72~6
3 舟久保,熙康编(千东范译).形状记忆合金.第1版,机械工业出版社.北京,1992:P157~163
4 王邦康主编.临床口腔正畸学.第1版.北京科学技术出版社,北京,1990:P35~42
(收稿:1999—01—13。