镍基合金
镍基合金成分

镍基合金成分
以镍基合金成分为标题,可以从以下几个方面进行阐述:
1. 镍基合金的基本成分及特点
镍基合金是指以镍为基础的合金材料,其主要成分除了镍外,还包括铬、钼、钨、铁、钴、铜、铝等元素。
镍基合金具有高强度、高耐腐蚀性、高温强度、耐热疲劳性、低温韧性等特点,因此被广泛应用于航空航天、能源、化工、海洋等领域。
2. 镍基合金的成分对性能的影响
镍基合金的成分直接影响其性能表现。
铬和钼的加入能提高合金的耐蚀性和耐热性;钨和钼的加入能提高合金的高温强度和耐热疲劳性;铁、钴、铜等元素的加入能改善合金的塑性和韧性,但也会降低其耐腐蚀性和耐热性。
3. 镍基合金的应用领域及应用案例
镍基合金被广泛应用于航空航天、能源、化工、海洋等领域。
其中,航空航天领域的应用是最为广泛的,如用于制造喷气发动机的涡轮叶片、燃烧室、涡轮盘和燃气轮机叶片等;能源领域的应用包括核电站设备、石油开采设备、燃气轮机等;化工领域的应用包括制造废水处理设备、化工反应器、制药设备等;海洋领域的应用包括制造海洋平台、海底管道、船舶设备等。
4. 镍基合金的发展趋势
未来镍基合金的发展趋势主要包括以下几个方面:一是加强基础研究,探索新型镍基合金的性能和应用;二是开发高性能、低成本的镍基合金;三是提高镍基合金的加工能力,实现大规模生产;四是探索镍基合金在新兴领域的应用,如3D打印、生物医疗等领域。
镍基合金作为一种重要的高性能材料,在现代工业领域中发挥着重要的作用。
通过深入了解其基本成分、影响因素、应用领域和发展趋势,能够更好地促进其在各个领域中的应用和发展。
镍基合金(哈氏合金、因考尔合金、蒙乃尔合金)化学成分和机械性能

1 / 142 / 143 / 144 / 145 / 146 / 147 / 148 / 14蒙乃尔400蒙乃尔400合金的组织为高强度的单相固溶体,它是一种用量最大、用途最广、综合性能极佳的耐蚀合金。
此合金在氢氟酸和氟气介质中具有优异的耐蚀性,对热浓碱液也有优良的耐蚀性。
同时还耐中性溶液、水、海水、大气、有机化合物等的腐蚀。
该合金的一个重要特征是一般不产生应力腐蚀裂纹,切削性能良好。
耐蚀性能该合金在氟气、盐酸、硫酸、氢氟酸以与它们的派生物中有极优秀的耐蚀性。
同时在海水中比铜基合金更具耐蚀性。
酸介质:M400在浓度小于85%的硫酸中都是耐蚀的。
M400是可耐氢氟酸中为数极少的重要材料之一。
水腐蚀:M400合金在多数水腐蚀情况下,不仅耐蚀性极佳,而且孔蚀、应力腐蚀等也很少发现,腐蚀速度小于0.025高温腐蚀:M400在空气中连续工作的最高温度一般在600℃左右,在高温蒸汽中,腐蚀速度小于0.026。
氨:由于蒙乃尔400合金镍含量高,故可耐585℃以下无水氨和氨化条件下的腐蚀。
9 / 14产品应用动力工厂中的无缝输水管、蒸汽管海水交换器和蒸发器硫酸和盐酸环境原油蒸馏在海水使用设备的泵轴和螺旋桨核工业用于制造铀提炼和同位素分离的设备制造生产盐酸设备使用的泵和阀蒙乃尔 K500蒙乃尔K500合金除具有高强度、耐腐蚀、无磁性等优异的机械性能外,还具有蒙乃尔400同样的耐蚀性。
能作为泵轴材料,适用于较恶劣的高硫、高蜡油层的地质开采条件下工作。
由于该合金没有塑-脆转变温度,所以非常适用于各种低温设备。
此合金主要用于泵轴和阀杆、输送器刮刀、油井钻环、弹性部件、阀垫等。
适用于石油、化工、造船、制药、电子部门。
化学成分该合金的化学成分大体与蒙乃尔400相同,最大的差别是含有2.3-3.15%的和0.30-1.00%的,此合金的组织特点除有弥散的3()沉淀相析出外,其他与蒙乃尔400相同。
10 / 14耐蚀性能一般固溶态的蒙乃尔K500耐蚀性与蒙乃尔400合金基本相同,因此,有关蒙乃尔400的耐蚀性数据完全可以适用于蒙乃尔K500合金。
镍基合金材料标准

镍基合金材料标准镍基合金是一类重要的高温合金材料,具有良好的耐高温、耐腐蚀、高强度和良好的加工性能等优点,被广泛应用于航空航天、石油化工、核能、船舶制造等领域。
为了规范镍基合金材料的生产、加工和使用,制定了一系列的相关标准。
下面将对镍基合金材料的标准进行详细介绍。
一、镍基合金材料的分类标准根据合金成分和性能特点的不同,镍基合金材料可以分为多种不同的类型。
目前国内外普遍采用的是美国标准和欧洲标准,其中美国标准主要由ASTM(美国材料与试验协会)负责制定,欧洲标准主要由ISO(国际标准化组织)负责制定。
1. 美国标准在美国,镍基合金材料通常按照ASTM标准进行分类。
ASTM标准共包括了近百种针对不同合金成分和性能特点的镍基合金材料标准,例如ASTM B166/B166M-09 标准规定了无缝镍及镍合金管,ASTM B574-10a 标准规定了镍铬钼钨合金棒料等。
这些标准主要规定了合金材料的化学成分、力学性能、加工工艺等方面的要求,为生产厂家提供了明确的生产和质量控制依据。
2. 欧洲标准在欧洲地区,镍基合金材料的标准主要由ISO负责制定。
ISO标准包括了许多与合金成分、性能、加工等相关的技术规范,具有较高的权威性和通用性。
比如ISO5832-12:2013为医疗器械用高温合金规定了特殊要求等。
这些标准被广泛应用于工程设计、生产制造、检测认证等方面,对保障镍基合金材料的质量和安全起到了至关重要的作用。
二、镍基合金材料的生产和检测标准1. 生产标准除了对镍基合金材料的化学成分和性能进行规范外,生产标准也是镍基合金行业中非常重要的一部分。
生产标准主要涉及原料选用、熔炼制备、热处理工艺、加工方法等方面的要求。
还包括了对生产设备、环境、技术人员的要求,以及对产品质量控制和追溯体系的要求。
这些标准能够有效指导生产厂家合理开展生产活动,确保产品质量和生产安全。
2. 检测标准镍基合金材料的质量检测是确保产品质量和安全的重要环节。
镍基合金

铸造方面:通常用真空感应炉熔炼母合金保证成分与控制气体与杂质含量,并用真空重熔-精密铸造法制成 零件。
热处理方面:变形合金和部分铸造合金需进行热处理,包括固溶处理、中间处理和时效处理,以Udmet 500 合金为例,它的热处理制度分为四段:固溶处理,1175℃,2小时,空冷;中间处理,1080℃,4小时,空冷;一 次时效处理,843℃,24小时,空冷;二次时效处理,760℃,16小时,空冷。以获得所要求的组织状态和良好的 综合性能。
精密合金
精密合金
包括镍基软磁合金、镍基精密电阻合金和镍基电热合金等。最常用的软磁合金是含镍80%左右的玻莫合金, 其最大磁导率和起始磁导率高,矫顽力低,是电子工业中重要的铁芯材料。镍基精密电阻合金的主要合金元素是 铬、铝、铜,这种合金具有较高的电阻率、较低的电阻率温度系数和良好的耐蚀性,用于制作电阻器。镍基电热 合金是含铬20%的镍合金,具有良好的抗氧化、抗腐蚀性能,可在1000~1100℃温度下长期使用。
商用市场
一、竞争格局
国际镍业研究组织(INSG)预期2011年全球镍消费量将由2010年的143万吨升至153万吨。INSG对2010年和 2011年的产量预期不包括可能影响产量的调整因素。2009年镍市场过剩量约为11万吨,全球产量为135万吨,消 费量为124万吨。
二、驱动力
国内镍合金市场需求迅速增加,发展前景良好,而目前国内镍合金带材加工行业处于老产业和新产业更替阶 段,市场机遇良好。国内镍合金加工水平整体落后,体现在工艺技术、产品规格、产品质量、生产规模等方面, 国家急需的电子电工行业镍合金带材、工业建设镍合金板材等。
镍基合金材料标准

镍基合金材料标准镍基合金是一种重要的高温合金材料,具有优良的耐高温、耐腐蚀、抗氧化等优异性能,在航空航天、能源、化工等领域有着广泛的应用。
为了规范镍基合金材料的生产和应用,制定了一系列的标准,本文将围绕镍基合金材料的标准内容进行详细介绍。
一、镍基合金材料的标准范围镍基合金材料标准主要包括材料组织、化学成分、力学性能、热处理制度、表面质量、尺寸允许偏差、特殊要求等内容。
这些标准的制定,旨在保证镍基合金材料的质量,确保其在高温、腐蚀等恶劣环境下的稳定性和可靠性。
二、镍基合金材料的化学成分标准镍基合金材料的化学成分标准是指镍基合金材料中各元素的含量范围和允许的偏差。
通常包括镍、铬、钼、钛、铌、铝、铜、铁等元素的含量要求。
化学成分的合理控制是确保镍基合金材料耐高温、抗氧化性能的关键,也是镍基合金材料标准中最为重要的内容之一。
三、镍基合金材料的材料组织标准镍基合金材料的组织特点和性能密切相关,标准中会规定镍基合金材料的晶粒度、相结构、性能分布等要求。
这些要求可以有效评估材料的抗疲劳、耐蠕变、抗裂纹扩展等性能,为材料的使用提供依据。
四、镍基合金材料的力学性能标准力学性能标准是指在一定温度和应变率下,镍基合金材料的抗拉强度、屈服强度、断裂伸长率、冲击韧性等力学性能要求。
这些性能是评价材料强度和韧性的重要指标,也是镍基合金材料标准中不可或缺的部分。
五、镍基合金材料的热处理制度标准镍基合金材料的热处理制度标准包括了材料的退火、固溶处理、时效处理等热处理工艺要求。
通过合理的热处理工艺,可以改善镍基合金材料的组织结构,提高其性能,延长其使用寿命。
六、镍基合金材料的表面质量标准表面质量标准包括了镍基合金材料的表面平整度、光洁度、氧化皮和锈蚀等情况的要求。
良好的表面质量可以保证材料在使用过程中的稳定性,减少氧化和腐蚀的发生。
七、镍基合金材料的尺寸允许偏差标准尺寸允许偏差标准规定了镍基合金材料的外径、壁厚、长度等尺寸精度的要求。
镍基合金金相标准评级

镍基合金金相标准评级镍基合金是一类使用镍作为基元素的合金材料,具有优异的耐高温、耐腐蚀、高强度和良好的机械性能。
由于其广泛的应用领域和重要性,对镍基合金的金相标准评级显得尤为重要。
本文将从镍基合金的定义、常见的金相标准评级方法和影响因素等方面进行探讨,旨在对镍基合金的金相标准评级进行深入了解。
首先,镍基合金是一种合金材料,主要由镍元素和其他合金元素构成。
常见的镍基合金包括镍钴合金、镍铬合金和镍铬钼合金等。
镍基合金具有良好的耐腐蚀性能,可在高温、强酸、强碱等恶劣环境下工作。
此外,镍基合金还具有高强度、高硬度和良好的耐磨性,常用于航天航空、化工、电子等领域。
金相标准评级是对合金材料的显微结构进行评估和等级划分的方法。
对镍基合金的金相标准评级主要根据其显微组织的相含量、组织形貌和晶粒尺寸等指标进行。
常用的金相标准评级方法有金相观察法、计算机辅助图像分析法和电子显微镜分析法等。
金相观察法是一种直接观察和描述金相组织的方法。
对于镍基合金,可以使用光学显微镜对其金相组织进行观察和描述。
常见的金相组织包括γ相、δ相和γ'相等。
γ相是基体相,主要由镍和其他合金元素构成;δ相是微细的碳化物相,常见于高碳镍基合金;γ'相是富含铝和钛的析出相,具有优异的强度和耐热性能。
计算机辅助图像分析法是一种利用图像处理技术对金相组织进行定量分析的方法。
通过对合金显微组织的图像进行处理和分析,可以得到相含量、相体积分数和晶粒尺寸等指标。
这种方法可以提高金相标准评级的准确性和可靠性。
电子显微镜分析法是一种利用电子显微镜对金相组织进行观察和分析的方法。
通过电子显微镜的高分辨率和高放大倍数,可以观察到更为细微的金相组织结构。
此外,电子显微镜还可以利用能谱分析和衍射技术对合金的元素成分和晶体结构进行分析。
除了金相观察、计算机辅助图像分析和电子显微镜分析等方法外,影响镍基合金金相标准评级的因素还包括加工工艺、热处理过程和合金成分等。
镍基合金种类

镍基合金种类镍基合金是指镍为主要合金元素的合金材料。
由于镍具有优异的耐腐蚀性、高温强度和良好的可焊性等特点,镍基合金在航空航天、化工、能源等领域得到广泛应用。
下面将介绍几种常见的镍基合金。
1. 铸造镍基合金铸造镍基合金是一种常见的镍基合金种类,常用于制造航空发动机的叶片、燃烧室等部件。
铸造镍基合金具有良好的高温强度、耐腐蚀性和疲劳性能,能够在高温下长时间工作。
2. 变质镍基合金变质镍基合金是一种具有良好高温强度和耐腐蚀性的材料,常用于制造燃气轮机叶片、燃烧室等部件。
变质镍基合金通过合金元素的加入和热处理等工艺,使其在高温下具有更好的性能。
3. 粉末冶金镍基合金粉末冶金镍基合金是一种通过粉末冶金工艺制备的镍基合金材料。
该种合金具有高温强度、耐腐蚀性和耐磨性等特点,常用于制造高温热交换器、船舶排气阀等部件。
4. 高温合金高温合金是一种镍基合金,具有良好的高温强度和耐腐蚀性能。
高温合金广泛应用于航空发动机、燃气轮机、核电站等高温环境下的部件制造。
5. 高强度镍基合金高强度镍基合金是一种具有良好高温强度和耐腐蚀性的材料,常用于制造航空航天等高强度要求的部件。
高强度镍基合金通过合金元素的控制和加工工艺的优化,使其具有较高的强度和韧性。
总结镍基合金种类繁多,每种合金都具有不同的特性和应用领域。
铸造镍基合金、变质镍基合金、粉末冶金镍基合金、高温合金和高强度镍基合金都是常见的镍基合金。
它们在航空航天、化工、能源等领域发挥着重要作用,为各行各业提供了可靠的材料基础。
随着科技的不断进步,镍基合金将不断得到改进和应用,为人类创造更多的可能性。
镍基合金是什么?

镍基合金是什么?按照主要主要性能又细分为镍基耐热合金镍基耐蚀合金镍基耐磨合金镍基精密合金与镍基形状记忆合金等:镍基合金的代表材料有1incoloy合金如incoloy800主要成分为;32ni-21cr-tial;属于耐热合金;2inconel合金如inconel600主要成分是;73ni-15cr-tial;属于耐热合金;3hastelloy合金即哈氏合金如哈氏c-276主要成分为;56ni-16cr-16mo-4w;属于耐蚀合金;4monel合金即蒙乃尔合金比如说蒙乃尔400主要成分是;65ni-34cu;属于耐蚀合金;主要合金元素主要合金元素有铬、钨、钼、钴、铝、钛、硼、锆等。
其中crai等主要起抗氧化作用其他元素有固溶强化沉淀强化与晶界强化等作用。
在650~1000℃高温下有较高的强度与一定的抗氧化腐蚀能力由于足够高的高温强度与抗氧化腐蚀能力所以常用于制造航空发动机叶片和火箭发动机、核反应堆、能源转换设备上的高温零部件。
发展历史镍基高温合金(以下简称镍基合金)是30年代后期开始研制的。
英国于1941年首先生产出镍基合金nimonic75(ni-20cr-0.4ti);为了提高蠕变强度又添加铝研制出nimonic80(ni-20cr-2.5ti-1.3al)。
美国于40年代中期苏联于40年代后期中国于50年代中期也研制出镍基合金。
镍基合金的发展包括两个方面:合金成分的改进和生产工艺的革新。
50年代初真空熔炼技术的发展为炼制含高铝和钛的镍基合金创造了条件。
初期的镍基合金大都是变形合金。
50年代后期由于涡轮叶片工作温度的提高要求合金有更高的高温强度但是合金的强度高了就难以变形甚至不能变形于是采用熔模精密铸造工艺发展出一系列具有良好高温强度的铸造合金。
60年代中期发展出性能更好的定向结晶和单晶高温合金以及粉末冶金高温合金。
为了满足舰船和工业燃气轮机的需要60年代以来还发展出一批抗热腐蚀性能较好、组织稳定的高铬镍基合金。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
Cr在Ni在中的溶解度 Al是镍基合金中相的主要形 在显微组织正常的镍基 较高,且随着温度的 成元素,通过γ’相在合金中 高温合金中,主要是γ 升高溶解度增大。在 的弥散分布,从而强化镍基 相和γ’相,还有几种相 镍基高温合金中的作 合金。而γ’相也可以溶入更 是在合金的服役过程中 用主要是提高合金的 多的合金元素,如Ta、Cr、 析出的。γ相是通常含 抗氧化和抗腐烛能力, Mo、W等,从而强化和稳 有较大数量固溶元素 在高温环境中,可在 定γ’相。在高温环境条件下,(如Co、Cr、Mo和W) 合金表面形成氧化膜, Al可在镍基合金表面形成氧 的连续分布的面心立方 氧化膜可以阻碍合金 化膜,提高合金的抗氧化和 结构的镍基奥氏体相。 进一步被氧化和被腐 抗腐烛性能。 蚀。
可以看出,经不同温度高温氧化100h后, 合金的氧化动力学曲线的特征基本相同, 在氧化初期,合金氧化增重较快,随着氧 化时间的延长,合金氧化增重的幅度相对 减小,且随氧化时间的不断延长这种趋势 趋于更加明显。镍基合金经850°C高温氧 化100h后的动力学曲线,如图2.1中曲线a所 示,合金氧化14h后,合金的氧化增重为 0.841mg/cm2,合金氧化100h后,其氧化增 重为1.2996mg/cm2,可以计算得出合金在850℃高温氧化100h的平均氧化速率 为0.012996mg/(cm2· h)。900°C时合金高温氧化100h后的动力学曲线,如图 2.1中b曲线所示,可以看出,合金氧化14h后的氧化增重为0.9556mg/cm2,合 金氧化后100h,其氧化增重为1.43mg/cm2,可以计算得出合金在900℃高温氧 化的平均氧化速率为0.0143mg/(cm2· h)。合金在950℃高温氧化100h后的动力 学曲线,如图2.1中曲线c所示,合金氧化14h后,合金的氧化增重为 1.3264mg/cm2,合金氧化100h后,其氧化增重为2.38mg/cm2, 可以计算得出合 金在900℃高温氧化100h平均氧化速率为0.0238mg/(cm2· h)在850℃~950℃恒温 氧化期间,合金表面氧化物膜无明显剥落。
6
柔和的矫治力
7
良好的减震性
形状记忆特性
• 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。
超弹性
• 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, 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。
镍基合金
专业:材料科学与工程 金属方向 指导老师:
镍基合金
镍基合金是指以镍为基(Ni含量>50%)并含有其 他一些元素,且650℃~1000℃高温下有较高的 强度和一定的抗氧化、抗腐蚀能力等综合性能 的一类合金。
1
2 3 4 5
形状记忆特性
超弹性 口腔内温度变化敏感性 抗腐蚀性能 抗毒性
1.镍基合金性能综述
退火温度升高, Ti-Ni合金马氏 体相变温度升 高,显微硬度 下降,二者较 好地满足线性 数学关系。
退火温度升高,Ti-Ni合金相变热焓增加,当退火温度升高 至合金再结晶完成温度后,退火温度对相变热焓影响不大。
3.镍基形状记忆合金的耐腐蚀性
简单分类:
镍基耐蚀合金具有良好 的耐腐蚀性能,在各种 腐蚀环境中,包括电化 学腐蚀和化学腐蚀,耐 各种形式的腐蚀破坏, 包括全面腐蚀、局部腐 蚀和应力腐蚀。我们常 见的耐蚀合金有Ni-Cu系、 Ni-Cr系、Ni-Mo系、FeNi系等。
高于
max
,由于加工 硬化造成
表明应力诱导马 氏体相变应力 SIM =260MPa
应力诱发 马氏体相 变临界应 力、滞后 环宽度、 单个滞后 环可恢复 摩擦能量 减小
疲劳试验
结果:疲劳加载早
期阶段产生不可恢
复的非线性应变 分析:内部位错位
向的调整和移动
较大塑性应变
疲劳试验分析
SIM 260MPa
镍基耐蚀合金都是奥氏体 型的。单相组织保证了良 好的电化学性能。既为了 使提高耐蚀性的主要合金 元素完全溶入奥氏体之中, 也为了避免不希望的第二 相残留,镲基耐蚀台金广 泛采用固溶(淬火)处理, 阱得到均一的单相面心立 方组织。
4.镍基形状记忆合金抗高温氧化性
研究表明,镍基合金的抗氧化性能,与合 金的成分密切相关,镍基合金的高温氧化 性能随成分的不同而千差万别。对一种Cr 元素含量为12.59%的镍基合金在850℃、 900℃、950℃和1000℃高温氧化行为的研 究表明,氧化100h后合金表面生成了以和 Cr2O3和Al2O3为主的氧化物膜,且合金内 部仅生成了Al2O3内氧化物,及AlN内氮化 物,氧化期间氧化机制由合金表面的氧化 机制转变为在Cr3+氧化物膜中的扩散机制, 且随氧化温度升高转变时间缩短。
镍在干、湿大气中非常耐蚀, 在非氧化性的稀酸(如<15% 盐酸、<70%硫酸)和许多有 机酸中,室温时相当稳定。 镍在碱类溶掖(无论高温利熔 融状态的碱)中都完全稳定。 这 是镍的突出特性,如镍在75 %Na0H中的腐蚀率为0.076 mm/a,仅为钢的1/100, 因此镍是制造熔碱容器的优 良材料之一。
5.Ni-Ti形状记忆合金疲劳性能
形状记忆合金两大特性 形状记忆合金中马氏体
1
形状记忆特性
1
Hale Waihona Puke 热弹性马氏体2超弹性
2
应力诱导马氏 体
形状记忆合金在不同温度下的行为
疲劳实验:拉拉疲劳循环 应力比r= =0.1 频率:f=5Hz(低频疲劳)
疲劳试验
这一阶段由于发生相 变而导致较大的非弹 性应变,需要10-20 圈的循环来是闭环伺 服系统来稳定
合金在1000℃高温氧化的动力学曲线如图2.1中d曲线所 示,由图2.1可以看出,氧化初期,合金的氧化增重速率 较大,合金经1000℃氧化14h后,其合金的氧化增重为 1.6152mg/cm2,其氧化增重速率约为 0.1154mg/(cm2· h),随氧化时间延长,合金的氧化速率 逐渐降低,合金氧化54h的增重速率为2.201mg/cm2, 54h内合金的氧化增重速率约为0.0408mg/(cm2· h),而 合金氧化100h后的单位平方厘米增重达2.68mg,其平 均氧化速率为0.0268mg/(cm2· h)。与850℃、900℃和 950℃°时的高温氧化动力学曲线相比,合金在1000℃ 氧化期间,氧化速率明显提高。合金在850℃~1000℃恒 温氧化期间,合金表面氧化物膜仅在950℃和1000℃高 温氧化100h后,合金表面发生局部氧化物膜的剥落现象。
对经950℃和1000℃高温氧化合金表面氧化物膜不同区域,进行SEM/EDAX成分分析, 结果如图2.3所示。表面,氧化30h后,合金表面的氧化物膜主要含有元素Ni、Al、Cr、 Ti、Co和W,但在相同温度时元素在合金表面分布的情况也明显不同。950℃合金表面 氧化物膜A区域主要富含14.74%的元素Ti,22.93%的元素Cr和27.87%的元素Ni。B区 域主要富含14.18%的元素Ti,7.43%的元素Cr,32.72%的元素Ti和7.43%的元素Ni。 1000℃合金表面氧化物膜C区域主要富含3.03%的元素Ti,10.11%的元素Cr和49.82% 的元素Ni,D区域主要富含3.69%的元素Ti,9.50%的元素Cr,21.68%的元素Al和 25.32%的元素Ni。
结果:当应力幅度 小于 时,疲劳 滞后环宽度很窄, 接近线性加载和卸 载。当当应力幅度 大于 时,疲劳
225MPa
滞后环宽度变宽且
应变轴向又移动 塑性应变积累的结 果 不同应力幅值 下稳态应力应变滞后环
疲劳试验分析
SIM (257)小于 (260) 时,无塑性应 变的积累,最后阶段有 部分塑性应变的积累是 由于裂纹的萌生和扩展 造成的
2.退火处理对镍基形状记忆合金的影响
w(Ni)<50.5%的TiNi 合金在热处理过程中, 无强化相Ti3Ni4析出,因此通常对加工变形的 TiNi 合金进行退火处理以获得良好的力学性能 和记忆性能。
以Ti49.8Ni50.2合金 为例,其经48%冷拉 拔变形后,冷却至液 氮温度和加热过程中 无相变发生, 退火温 度低于550℃, 冷却 过程发生A→R→M 两阶段相变,退火温 度达到600℃,R 相 变消失。
口腔温度变化敏感性
• 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。
p
随着应力幅值增加,非 弹性应变一直积累直至 疲劳失效,应力越大应 变积累速率越大,这是 由于疲劳循环过程中产 生位错,并导致应力诱 导马氏体SIM的稳定, 最终导致在材料中产生 残余应变的积聚