医用镍钛合金相变温度
医用镍钛管永久变形量影响因素的研究

屈服点
加载平台应力 奥氏体向马氏体转变
应力
卸载平台应力 马氏体向奥氏体转变
永久变形量
应变
图 2 永久变形量的表示方法 Fig.2 Expression method of permanent set
2 结果与讨论
2.1 时效温度和时间对永久变形量的影响 图 3 是经不同温度(360、410、460、510、560 ℃)
340 5 min
15 min
320
30 min
300
滞后的应力/MPa
280
260
240
220 350 400 450 500 550 600 时效温度/℃ (a) 不同时效温度和时效时间下滞后的应力
1.56 0.55
R0.50
16
10
20
10 单位: mm
图 1 拉伸试样尺寸 Fig.1 Dimensions of the tensile specimen
1.2 实验及表征方法 1.2.1 实验方法
时效温度和时效时间的影响:在高温热处理炉 (N30/85, Nabertherm)中对拉伸试样进行时效处理, 设定温度分别为 360、410、460、510、560 ℃,时间分
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。
镍钛丝材热处理加工工艺

镍钛丝材热处理加工工艺镍钛丝,这个名字你可能不太熟悉,但一提到它的另一个名字“记忆合金”,可能就恍若昨日。
没错,它就是那个能“记住”自己原来形状的神奇材料。
想象一下,有一根看起来普通的金属丝,稍微弯曲下,它居然能在加热后恢复到最初的模样!太神奇了吧!这背后的秘密,全都藏在它的热处理工艺中。
说到热处理,简单说,就是通过加热和冷却来调整材料的结构和性能。
而镍钛丝的热处理,可不是随便加加热那么简单哦,背后有一套复杂的操作流程。
今天咱们就来聊聊这个神奇的“热处理”怎么搞的。
首先啊,镍钛丝的热处理工艺基本上可以分为几个步骤,每一个步骤都关系着它的性能表现。
这个过程呢,讲究的是温度、时间,还有冷却方式。
每一个环节都得精准无误,稍有差池,可能就会导致记忆效果不明显,或者脆性增大,像玩火一样危险。
说到加热,镍钛丝可不是普通的金属材料。
它的相变温度,嘿,那可精得很,稍微高一点或者低一点,效果就不一样。
镍钛丝得被加热到一个叫“马氏体相变温度”的范围,温度大概在400℃到500℃之间。
这个温度,不算太高,但能让它的晶体结构发生变化。
你看,金属的晶体结构就像人的骨架,只有骨架改变了,其他的才能跟着调整。
而这时,镍钛丝就像被注入了生命一样,开始拥有了“记忆”的能力。
加热到这个温度后,得慢慢降温。
咋说呢,降温也不能太猛,得温和点,不然它就“急躁”了,性质就变了,像个老虎一样。
冷却得过快,可能会使镍钛丝变得很脆,稍微一碰就断掉,这可不是我们要的效果。
所以啊,通常会用油冷或者空气冷却的方式,给它个缓和的过程,慢慢降温,渐渐安抚它躁动的心情。
镍钛丝还得进行一次叫“奥氏体化”的处理。
啥意思呢?简单来说,就是把它加热到更高的温度,大概在800℃到900℃之间。
这个时候,镍钛丝的内部结构会发生彻底的变化,原来紧密的晶体结构会变得松散一些,为后续的形状记忆做准备。
像是给镍钛丝换了一个全新的身体,强度更大,韧性也更好。
当然了,热处理的过程并不是一蹴而就的。
热处理参数对Ti-50.8Ni钛镍合金相变点的影响

热处理参数对Ti-50.8Ni钛镍合金相变点的影响高维娜;杨宏进;曹继敏;王廷询;杨华斌【期刊名称】《稀有金属快报》【年(卷),期】2006(025)009【摘要】研究了不同热处理制度对Ti-50.8Ni钛镍记忆合金丝材性能的影响.实验结果表明,试样经固溶处理后,随温度的升高,Af值变化不大,仅为20℃左右.试样经固溶加时效处理后,随时效时间延长,Af值虽略有上升,但变化不大;时效温度对Af值影响较大,低于480℃随时效温度升高,Af点升高;高于480℃随时效温度升高,Af点下降.试样经固溶时效处理后,水淬的Af值最高;经固溶加时效处理后,炉冷和水淬的Af 值较空冷显著提高,但炉冷和水淬2种方式的Af值差别不大.【总页数】4页(P28-31)【作者】高维娜;杨宏进;曹继敏;王廷询;杨华斌【作者单位】西安理工大学,陕西,西安,710048;西安赛特金属材料开发有限公司,陕西,西安,710021;西安赛特金属材料开发有限公司,陕西,西安,710021;西安赛特金属材料开发有限公司,陕西,西安,710021;西安赛特金属材料开发有限公司,陕西,西安,710021【正文语种】中文【中图分类】TG1【相关文献】1.从六角格子的实空间重整化群计算看配位数对相变点的影响 [J], 李佳;何文辰2.工艺参数对低碳当量冷轧双相钢相变点和性能的影响 [J], 朱晓东;李伟;李旭飞;薛鹏3.热处理参数对Ti-50.8Ni钛镍合金相变点的影响 [J], 高维娜;杨宏进;曹继敏;王廷询;杨华斌4.热处理对Ti-50.8Ni合金相变行为和拉伸性能的影响 [J], 王健;周亭俊;金伟;颜莹5.热轧工艺参数对08Al钢相变点的影响 [J], 朱涛;张开坚;易礼君;刘雅政因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
通过弯曲和自由恢复测定镍钛形状记忆合金相变温度的测试方法

3.4
Rs′
R′相起始温度,两阶段相变的加热过程中,马氏体转变为R相的起始温度。
3.5 Rf′
1
YY/T XXXXX—XXXX R′相完成温度,两阶段相变的加热过程中,马氏体转变为R相的完成温度。 3.6 As 奥氏体起始温度,单阶段相变的加热过程中,马氏体转变为奥氏体的起始温度,或者两阶段相变的 加热过程中,R相转变为奥氏体的起始温度。 3.7 Af 奥氏体完成温度,单阶段相变的加热过程中,马氏体转变为奥氏体的完成温度,或者两阶段相变的 加热过程中,R相转变为奥氏体的完成温度。
稿
侧视图
见主视图
意 图3 LVDT 芯棒放置在位于恢复夹具销上的变形试样上
求
征
注:建议的RVDT轴位置是偏移于芯棒一个针的半径的距离。
图4 将针放置在夹紧到恢复夹具的变形试样上,以及触针和远离的 RVDT 俯视图。
5
YY/T XXXXX—XXXX 10.8.2 对于 RVDT,确保针与试件接触(图 4),为了尽量减少摩擦效应,针头应该被包裹在聚四氟乙 烯(PTFE)护套中,或者针头应该由 PTFE 或具有等效摩擦的材料制成或涂覆。 10.9 将热电偶置于浴槽中,靠近样品以便测试样品的真实温度。 10.10 设置 XY 图或数据采集系统,记录 X 或 Y 轴上的温度,以及另一轴上的样品动作。 10.11 搅拌,将热板上的液体浴加热至 Af (依据第 11 章方法测量)以上的温度,在恢复过程中加热速 率不超过 4°C/min。 10.12 当温度超过至 Af (依据第 11 章方法测量)至少 10℃时,停止测试,注意样品是直的,位移与 温度曲线已经变平,关掉热板,停止记录。 11 相变温度的测定 11.1 使用切线法确定相变温度(Rs′, Rf′, As 或 Af),或使用 95%恢复变形方法确定 Af。 11.2 根据图 5 或图 6 确定相变温度 As 和 Af-tan。相变可能发生在一个或两个阶段。对于单一阶段相变, 应将中间切线与曲线的最陡部分相切(见图 5)。对于两阶段相变,第一条线与第一阶段相变中所观察
镍钛合金医疗器械设计注意事项

镍钛合金医疗器械设计注意事项自 20 世纪 80 年代末以来,镍钛合金越来越多地应用于各种医疗设备,在某些情况下,已成为许多设计师和工程师的首选材料之一。
从手术器械到腔内支架和其他假体,该材料的热机械特性及其生物相容性使其能够在许多医学和外科专业的诊断和治疗方面得到应用。
镍钛合金的非线性行为和热依赖性带来了各种设计挑战,而材料加工的复杂性又进一步加剧了这一挑战。
对最终医疗产品性能要求的明确定义和理解将有助于设计人员为应用选择正确的材料条件,同时也有助于定义正确的测试和验证协议。
本文列出了在评估镍钛合金作为医疗设备应用候选材料时的一些设计和加工指南。
一、简介镍钛合金已成为一种具有战略重要性的材料,因为它可以克服与医疗器械微型化有关的各种技术和设计问题,以及跨医学专业的微创手术和创伤性手术日益增长的趋势。
从设计的角度来看,设计师和工程师必须在开发过程的初期就了解并关注最终产品的规格,如医疗设备的技术和性能要求。
在此基础上,他们需要确定适用于定义镍钛合金组件需要满足的关键特性的子集。
在任何情况下,不仅是从监管角度来看,人们都应证明医疗器械的安全性和有效性,并据此选择其组件。
例如,在美国,食品和药物管理局(FDA)监管的是医疗器械而非材料。
在过去10 年中,随着材料需求的增加,镍钛合金加工企业和供应商的数量也在增加。
半成品形式和条件的多样性增加了材料选择的灵活性。
同样重要的是,设计和开发工程师也要了解并确定合适的材料条件,因为这可以在制造阶段和需要大批量生产设备时减轻许多麻烦。
二、形状记忆效应和热依赖性有充分证据表明,形状记忆效应产生于一种可逆的结晶相变,即马氏体转变。
与这种现象相关的有两种情况。
无论是哪种情况,材料都会试图恢复到奥氏体原始形状。
双向形状记忆效应表征了材料从一种预设形状转变为另一种预设形状的能力,这仍然是一种实验室奇观,迄今为止还很少有成功的商业应用。
热记忆效应(简称热形状记忆效应):奥氏体和马氏体之间的可逆相变是由热引起的。
[doc]镍钛形状记忆合金的相变温度滞后
![[doc]镍钛形状记忆合金的相变温度滞后](https://img.taocdn.com/s3/m/adfa4938443610661ed9ad51f01dc281e53a56bf.png)
镍钛形状记忆合金的相变温度滞后镍钛形状记忆合金的相变温度滞后秦桂英俞学节金恒王景成内窖提要用透射电镜,正电子湮没和电阻测量,研究yNiTi形状记忆台金的组织结构与相变滞后的关系.结果表明,经不同时效制度处理的组织,其相变温度滞后大小的顺匿.序是:片状马氏体>R相>束状马氏体.Til1Ni14相质点周围的共格应力场对这些!相的可逆转变起障碍作用.正电子湮没多普勒展宽能谱s参数值与试样的温度滞后值之间存在线性关系,从而确认T|1lNil4相析出的错配位错密度及由此而建立的晶体中弹性应力场分布是决定NiTi台金相变温度滞后的主要因素. 关键词:形状记忆台金,相变温度滞后,共格应力,错配位错.一,引言众所周知,NiTi形状记忆台金的双态温度特征是温度滞后型的,其滞后量与热处理,加工,外加应力和加入第三元素有关.在实际工程应用中,有的场合需要温度滞后大,如用于管接头,这时在室温也可保持马氏体状态,而不需要将管接头在扩径后保存在液氨中运到现场使用.相反,对于兼具传感器作用的促发元件,相变滞后温度应当小,这样才能达到高的灵敏度.现已清楚,在NiTi形状记忆台金中存在两种马氏体塑相变:R相变r和M相变【.】,及一种Til1Ni14 相的时效析出[…】.这些相变对形状记忆效应都有贡献或影响‟I】,但是有关决定台金相变滞后的组织因素文献上报导尚少.本文对此用透射电镜,正电子湮没和电阻测量方法进行了研究.二,研究方法以电解Ni和海绵Ti为原料,采用二次真空熔炼制度.台金成份为Ti-51at%Ni.铸锭经锻,轧成0.4ram厚带材‟部份拉成0.6 mm丝材.将带材裁成60×8×0.4m经不32同热处理工艺,制成u型试样.把试样从室温逐渐加热到Af以上温度,然后再遥渐降至室温,测量各温度下U型元件两端的距离1,得不同热处理制度下试样的滞后回线‟随后在这些试样上进行正电子湮没多普勒展宽能谱s参数测定和透射电子显微镜观察,以确定台金的组织结构与相变滞后的关系.同时将士6×130丝材进行与U型试样相同制度的热处理,测量升降温过程的电阻一温度曲线,礴定相变温度.三,研究结果图l示出经500℃时效后试样温度滞后回线和对应的电阻一温度曲线.滞后回线在冷却段可分成三个温度区j当M>T=>Mf, 由于R相变,试样随温度降低形状变化快.在Mf>T>Ms,这时形状随温度降低变化速率减小.这时发生的可能是不同取向R相片的取向调整和R—M转变.在Ms>T> Mf第三温度区,形状变化速率又加快,这时发生了从母相的M相变.在升温过程中,当T<As,试样形状稍有变化,这时发生的可能是不同取向M片的取向调整I”.当T>As时,试样的形状突然变化,并迅速达到图l经5oo℃时效试样的温度滞宿与电阻-一温度曲线原始高温形状,这时发生了M和R相的可逆转变.图l的滞后回线在Mf>T>Ms冷却与R相和片状M相的相对量有关.后低程度图2经500℃时效的透射电镜衍衬象图2示出上述试样的透射电镜衍衬象.Ti11Ni14相以凸透镜状析出,呈魏氏组织分布.在每片Ti11Ni14相周围都有强共格应力衬度.如黑,白箭头所示处.在此试样晶体取向下马氏休的孳晶树度较弱,但是仍可看出马氏休被Til1Nil4相分隔.在试样的升温和降温过程中,R相和马氏体相的长大和逆转变过程的相界移动显然都会受Ti11Nil4 相的共格应力场的阻碍,导致Ml和As点的温度差,呈现形状变化的滞后现象.图3示出经450℃时效的透射电镜衍村象及选区衍射花样.与图2比较,这时组织明显细化.选区电子衍射花样中强斑点是(111)花样,1/3位置斑点是R相衍射“1/2”位置是马氏休衍射斑,箭头所指的是Ti11Ti14衍射斑.由于R相衍射斑较强. 表明这时组织主要是R相.图4是对应这种组织的滞后回线和电阻一温度曲线.在电阻一温度曲线上仅反映单一相变,由图3的电镜组织可知,这主要是R相变.由于M,/与A,M{与Af点接近,相变滞后小,因而形状变化的滞后量比图l显着减小.(a)一(b)图3,经450℃时效的试样透射电镜衍衬象及对应的选区衍射花样进~步降低时效温度,马氏体的形态也33£E一蘩图4经450℃时效后试样的温度滞后回线和相应电阻一温度曲线图5经420℃时效的透射电镜衍衬象和选区电子衍射花样发生变化,图5示出经42o℃时效后的透射电镜明场象和对应选区衍射花样.花样中强斑点是母相(1I1)花样.箭头所指的是马氏体衍射斑,这时的马氏体与图2中形貌不同,呈束状.Til1N114相高度弥散.图6为该种组织的试样温度滞后回线和相应的电阻—温度曲线.Mf与AsMs与Af几乎重合,其形状变化的最大温度溢后Sl℃.低于50℃滞后完全消失,这时的形状变化可能是马氏体变体的取向调整引起的.34‟4E三3一等z善.02030{05060080T.℃图6经420时效后的试样温度滞后回线和相应的电阻—温度曲线从图2,3和5中可以看出,Ti11Ni14相的粒度分布和由此而建立的共格应力场对R相和马氏相变有影响.Til1Ni14相的共格应力场与错配位错相联系.如果共格应力场L(mm)图7经不同温度时效后正电子遵投S参数与滞后温度值的关系,S值测量部位如图所示.是引起滞后的原因,那么错配位错密度与滞后回线的滞后量应有一定的关系.因为错配位错作为一种晶体缺陷可捕获正电子,强I定正电子湮没多普勒展宽能谱s参数可反映位错密度大小,图7是测量结果.图7纵坐标是s参数值,s参数测量部位在元件的弯随处和接近端部处,如图中所示.横坐标标定, 对辟腰状回线(如图】),取马氏体转变部份回线的最大滞后值,对R相相变和柬状马氏体转变(如图4,6),取回线中部两点温度差.图7示出,在试样弯曲处,s参数值与滞后温度值呈直线关系,在端部位置测量,S参数值虽偏离直线,但随滞后温度值增大呈单调升高.四,讨论图7表明,正电子湮多普勒展宽能谱s参数值与温度滞后量有关.在试样弯曲处,由于存在较大的残余应力,使两者呈直线关系.S参数值反映了晶体的缺陷浓度,这里主要是位错的浓度.s参数值愈大,点缺陷和位错浓度越高.形状记忆效应本质上是热弹性马氏体的可逆转变.在NiTi台金中R相也是马氏体型转变….NiTi合金产生双向和全程记忆效应的一个重要条件是材料内部必须内在某种应力场现已清楚,这种应力场与Til1Nil4相析出的大小和分布有关[4”】.Til1Ni4相析出与基休(M)的取向关系为(100)m//(241)M,[o01]11NjII//[112]M.这种半共格相界就出现错配位错,位错数量随相长大而增多.Ti11Ni14相呈凸镜状及其四周的应力场衬度,这都表明共格弹性应力场的存在.看来s参数反映的主要是这类错配位错.图7表明在试样弯曲处测得的s参数值比平直端部处的高,这是由于形变使晶体缺陷(如位错塞积解)浓度增加.也使共格应力场重新调正.马氏体转变是共格切变.图8示意一片透镜状马氏体局围的应它由一个半径和马氏体片半径r相同盼肆体围绕着.切变的形状变化由几条基准线示意.在球体区域内母相单位体积的应变能可近似遣给定为一G.C.Es=…丁式中G为母相切变弹性模量,c为马氏体片厚度,为图中所定义的切变角.显然,当马氏体变厚时(c增大),周围母相中必将发生附加的应变.对热弹性马氏体,因切变量和过冷度小,这种附加应变在马氏体长大过程中始终以弹性应变存在,即Es为弹性应变能.在每一温度下,当转变驱动力AGr--m=Es时,马氏体长大停止,继续长大需要降低温度提高AGr--m.当母相中存在因Ti11Nil4析出的禅性应变场时,马氏体长大产生的应变场就要与之作用,这时马氏体转变图8一片马氏体周围应变场的示意图的能量平衡条件为AGr--m=Esq-E】,E】为两种应变场的交互作用能.使转变的驱动力增加,也就是使马氏体长大相界移动困难. 这种情况对分析马氏体I句母相转变的逆转变过程也成立,即由于存在额外的应力场交互作用能,也使AGm~r增加,因而相变滞后增大.高温时效,Til1Ni14相粗,共格应变场大,因而EI也大}如图1所示,500℃时效后Mf与As相差40℃以上.R相转变的驱动力比马氏体转变小,同时低温时效TI1L Nil4质点小,因而州及A5点接近,相变滞后减小.在更低温度时效,Til1NI14相高35度弥撒,马氏体形貌也变成柬状,这时M和As点近于重台,相变滞后进一步减小(如图4,6).文献[6]指出,R相比马氏体槽转变温度滞后小.元件的动作范周也小.这与本文结果一致.综上所述,从组织因素看,相变滞后与R檀,马氏体相的分布和形貌有关,也与Til1Nil4相析出的大小数量和分布有关.但从结构上看,NiTi台金中相变温度滞后量主要决定于晶体内各种相变过程建立的弹性应力场的交互作用情况.五,结论1,NiTi形状记忆台金的槽变温度滞后与400--500℃温度范围的时效工艺有关, 时效温度低,温度滞后小,元件的动作范围相应也小.2,从组织角度看,温度滞后与元件的动作范围和R相,马氏体相的分布与形貌有关,也与Til1Nil4相析出的大小数量和分布有关.3,正电子湮没s参数测定表明,温度滞后量与晶体缺陷浓度直接有关,这种缺陷是Til1Nil4相析出的界面错配位错.因而推断这种错配位错建立的共格弹性应变场与R 36‟相和马氏体相转变的切变弹性应变场的交互作用,是决定相变温度后滞的主要因素. 参考文献[I]H.C.LingandR.Kaplow~Metalt. Trarts.,11A(~gso)r7[2]H.C.IingandR.KaplowlMeta11. Trans.,12A(19s1)zloz[8]D.P.DautovichandG.R.Purdy~ Can.Metal1.Qua.,4(196s)129[4]N.Nischids,C.M.WdymanandT HonmalSeriptaMetall,,19(~98s)983[5]M.NisehidsandT.Honma.,Serlp-. taMeta11.,18(I984)1293,1299[6]清水谦一,金属so(1989)No.8,95[7]C.M.Hwang,Mmeichle,M.B.Sal amonandC.M.wayrrtan.,Phil.Mag.,A47(1983)9,31,177[8]M.Nischida,C.M.WaymanandT—H0nma.,Metal1.Trans.,17A(1986)l505[9]M.E.FineJPhaseTransformationsinC0ndensedSystems,Macmi11.an.NewY ork,l964。
镍钛合金丝的特性及其在口腔颌面部牵引成骨方面的应用

镍钛合金丝的特性及其在口腔颌面部牵引成骨方面的应用常世民姚玉胜柳春明3 审校镍钛合金具有优越的超弹性,形状记忆功能,抗腐蚀能力,以及良好的生物相容性,最初应用其特性治疗血管狭窄及食道狭窄的扩张再通,在口腔医学领域最初应用于口腔正畸治疗,近年来开始有将其应用于口腔颌面部牵引成骨的报道,现综述如下。
1镍钛合金的特性1.1 镍钛合金的相变与性能: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 相是菱形,奥氏体是温度较高(大于Af温度: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治疗。
1.2 镍钛合金的特殊性能1.2.1 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,再经加热至Af温度以上,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。
1.2.2 超弹性:所谓的超弹性是指试样在外力作用下产生远大于其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。
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医用镍钛合金相变温度
医用镍钛合金是一种具有形状记忆和超弹性等特性的金属材料,在医疗器械领域有着广泛的应用。
而合金的相变温度则是影响其性能和应用的重要参数。
医用镍钛合金的相变温度通常分为两种:A相变温度和M相变温度。
A相变温度是指合金从高温相(奥氏体)向低温相(相变马氏体)转变的温度,通常在30℃~50℃之间。
而M相变温度则是指在低温条件下,合金从相变马氏体向高温相(奥氏体)转变的温度,通常在-10℃~10℃之间。
医用镍钛合金的相变温度对其使用环境和应用范围有直接影响。
例如,体内植入的医疗器械需要符合人体温度范围,因此A相变温度通常在36℃~38℃之间,以确保器械能够在体内正常工作。
而在牙科领域,应用范围则需要根据不同的治疗要求和环境条件进行选择。
因此,了解医用镍钛合金的相变温度及其影响因素,对于合金材料的设计、制造和应用具有重要意义。
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