金属材料论文
材料成型毕业论文范文2篇
材料成型毕业论文范文2 篇材料成型毕业论文范文一：金属材料加工中材料成型与控制工程摘要：本文以金属材料为例，对材料成型与控制工程中的加工技术进行细化分析，首先，理论概述了金属材料的选材原则，然后具体分析了铸造成型、挤压与锻模塑性成型、粉末冶金以及机械加工四种加工方法，旨在为相关工作人员提供有借鉴性的参考资料，进一步提高我国制造业的加工水平与整体质量。
关键词：材料成型;控制工程;金属材料;加工工艺0 引言对于我国制造业而言，材料成型与控制工程是其实现长期健康发展的根本保障，不仅如此，材料成型与控制工程也是我国机械制造业的关键环境，因此，相关企业必须对其给予高度重视。
无论是电力机械制造，还是船只等交通工具制造，均离不开材料成型与控制工程，材料成型与控制技术的水平与质量将会直接决定机械制造水平与质量。
因此，对材料成型与控制工程中的金属材料加工技术进行细化分析，具有非常重要的现实意义。
1金属材料选材原则在金属复合材料成型加工过程中，将适量的增强物添加于金属复合材料中，可以在很大程度上高材料的强度，优化材料的耐磨性，但与此同时，也会在一定程度上扩大材料二次加工的难度系数，正因此，不同种类的金属复合材料，拥有不同的加工工艺以及加工方法。
例如，连续纤维增强金属基复合材料构件等金属复合材料便可以通过复合成型; 而部分金属复合材料却需要经过多重技术手段，才能成型，这些成型技术的实践，需要相关工作人员长期不断加以科研以及探究，才能正式投入使用，促使金属复合材料成型加工技术水平与质量实现不断发展与完善。
由于成型加工过程中，如果技术手段存在细小纰漏，或是个别细节存在问题，均会给金属基复合材料结构造成一定的影响，导致其与实际需求出现差异，最终为实际工程预埋巨大的风险隐患，诱发难以估量的后果。
所以，相关工作人员在对金属复合材料进行选材过程中，必须准确把握金属材料的本质以及复合材料可塑性，只有这样，才能保证其可以顺利成型，并保证使用安全。
金属的电化学腐蚀与防护论文
金属的电化学腐蚀与防护姓名：学号：摘要：腐蚀现象都是由于金属与一种电解质（水溶液或熔盐）接触，因此有可能在金属／电解质界面发生阳极溶解过程（氧化）。
这时如果界面上有相应的阴极还原过程配合，则电解质起离子导体的作用，金属本身则为电子导体，因此就构成了一种自发电池，使金属的阳极溶解持续进行，产生腐蚀现象。
关键词：电化学腐蚀原理局部腐蚀防护与应用Summary: Decay phenomena to all contact a kind of electrolyte(aqueous solution or Rong salt) because of metal, therefore probably take place in metal/electrolyte interface anode deliquescence process.(oxidize)At this time if there is homologous cathode on the interface restoring a process match, the electrolyte then contains the function of ion conductor, metal then is electronics conductor, therefore constituted a kind of self-moving battery, make the metal anode deliquescence keeps on carrying on, the creation decays a phenomenon. Keyword:Give or get an electric shock chemistry corrosion principle the crystal decay the even corrosion decays protection and application to plate 1 F in response to the dint anode protection引言：。
冶金专业论文
冶金毕业学习报告摘要冶金就是从矿石中提取金属或金属化合物, 用各种加工方法将金属制成具有一定性能的金属材料的过程和工艺。
冶金的技术主要包括火法冶金、湿法冶金以及电冶金, 同时冶金在我国具有悠久的发展历史, 从石器时代到随后的青铜器时代, 再到近代钢铁冶炼的大规模发展。
人类发展的历史就融合了冶金的发展。
关键字: 电气自动化冶金未来引言冶金就是从矿石中提取金属或金属化合物, 用各种加工方法将金属制成具有一定性能的金属材料的过程和工艺。
冶金的技术主要包括火法冶金、湿法冶金以及电冶金, 同时冶金在我国具有悠久的发展历史, 从石器时代到随后的青铜器时代, 再到近代钢铁冶炼的大规模发展。
人类发展的历史就融合了冶金的发展。
本人所在的岗位是车间的电气维修工, 负责本车间低压线路、电机和电气设备的安装、修理与保养工作。
需要认真学习和掌握先进的电气自动化技术, 熟悉所辖范围内的电力、电气设备的用途、构造、原理、性能及操作维护保养内容。
严格遵守部颁电路技术规程与安全规程, 保证安全供电, 保证电气设备正常运转。
要经常深入现场, 巡视检查电气设备状况及其安全防护, 倾听操作工的意见, 严禁班上睡觉。
认真填写电气设备大、中检修记录(检修项目、内容、部位、所换零部件、日期、工时、备件材料消耗等项)积累好原始资料。
掌握所使用的工具、量具、仪表的使用方法并精心保管, 节约使用备件、材料、油料。
搞好文明生产, 做好5S管理。
、作为一个学习了冶金知识专业的员工, 要把本岗位与冶金有机的结合起来, 电气自动化是电气的发展方向, 而冶金行业也在向高精度、连续化、自动化、高效化快速发展。
进入21世纪以来, 在信息技术和控制技术的迅猛发展和广泛应用的推动下, 钢铁工业向高精度、连续化、自动化、高效化快速发展, 使钢铁生产工艺、产品和技术装备呈现出如下特点：1.流程短、投资少、能耗低、效益高、适应性强和环境污染少的新技术、新工艺被不断应用；2.提高产品的外形尺寸精度、改进表面形貌和改善内部质量的技术受到重视；3.生产技术装备向大型化、现代化、连续化迈进。
金属材料发展现状及展望
重庆科技学院金属材料工程导论课程论文题目：金属材料发展现状及展望姓名袁建学号43班级金材普11-01成绩金属材料发展现状及展望---金材普2011-01 袁建[摘要]材料对社会、经济及科学技术活动的影响面大和带动力强,u人类文明的发展和社会的进步同金属材料关系十分密切。
现代社会种类繁多的金属材料已成为人类社会发展的重要物质基础，金属材料的发展前景如何，不仅对相关行业有着重大影响，甚至对整个社会有着密切的关系。
本文对金属材料的发展现状和未来的发展前景做了简要的叙述。
[关键词]金属材料研发前景发展趋势1 前言能源、信息、材料是社会发展的三大支柱，而材料又主要分为金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料和复合材料，这其中金属材料是人类历史上系统的应用研究时间最长，在目前应用也较为广泛的一种重要材料。
金属材料在人类历史上一直扮演着重要的角色，这是由其自身性质决定的，金属材料具有高弹性模量、高韧性和强度硬度较高等优点，同时金属材料来源广泛，种类繁多和加工技术相对成熟等优异的特性，这些优点都决定了金属材料在材料领域中占有极其重要的地位。
随着现代金属材料科学的不断发展，金属材料在机械制造业、国防领域、航空航天、建筑业、农业、矿业资源、电子信息等领域，有明显的性价比优势和广阔的市场。
2 .1 钢铁材料发展钢铁材料是国民经济的重要基础，在整个材料大家庭中始终占据着重要的地位。
随着国民经济的不断发展和科技的更新，当的份额。
未来不锈钢的趋势发展主要集中在加强发挥其自身优势，使其能具有在特殊条件下使用的特殊性能不锈钢，同时如何降低其研发生产成本，也是未来的一个方向。
此外，钢铁材料的新需求和新技术也在不断地出现。
特别是在能源工业、交通运输、航空技术对新型钢铁材料的社会需求。
由于要有新的产品产出，所以就会带动产生新的技术。
超纯净钢生产工艺就是其中的一种。
随着钢铁生产工艺的技术进步与生产装备的进一步完善。
对于连铸质量，围绕无缺陷连铸坯的生产，重点解决以下技术困难：(1) 高碳钢连铸的中心偏析与疏松缺陷；(2) 包晶钢、含Ti不锈钢的表面质量控制；(3) 卷渣造成的大型夹杂物控制技术；(4)铸坯质量的准确预报与表面修磨技术。
超塑性在金属材料塑性加工中应用论文
超塑性在金属材料塑性加工中的应用【摘要】超塑性的概念及发展状况；实现超塑性的一般途径；概括总结超塑性在金属材料塑性加工工程中的应用，包括超塑性挤压成形，模锻成形，气胀成形，超塑性拉深等；总结超塑性在材料加工中的优势及不足。
【关键词】超塑性；金属材料；塑性加工0.引言在20世纪20年代初人们就发现了金属和合金的超塑性现象，即在拉伸条件下材料表现出异常高的伸长率（δ100%）而不产生颈缩与断裂的现象。
由于金属在超塑性状态下具有高塑性、易成形、少硬化和良好的扩散结合性能，使其成为现代成形领域中一个很有发展前景的研究和应用分支。
超塑性的实现，要求材料具有微细而稳定的等轴晶粒组织，即所谓晶粒的微细化、等轴化及稳定化。
超塑性变形温度通常在0.5tm-tmk（tm为材料的熔点）范围内，应变速率一般为10-5-10-1/s。
随着航空、航天和精密仪表的发展，对超塑性技术的研究和应用逐日引起国际和国内相关领域的重视。
下面，是几种超塑性的应用：1.超塑性挤压成形工艺超塑性挤压成形的工艺大致为：1）设计超塑性挤压件，使其形状符合工艺要求；2）检验材料，确认其是否适用于超塑成形；3）计算毛坯尺寸，满足加工前后体积不变原则；4）制坯，通过锯切、车削、剪切等方法加工到规定尺寸；5）加热毛坯；6）对毛坯进行润滑，增加流动均匀性；7）在超塑性温度（一般在200-900℃）下合模加压，成形后脱模；8）对成形件进行清理与表面处理。
例如，对于络筒机张力盘，材料为hpb59-1黄铜，若采用机加工，车到中间退刀时留有未切削部分需要钳工修整，过程繁琐，生产率低。
若用超塑性挤压成形，选用棒料毛坯，尺寸?38×9，为减少毛坯的保温时间和装模过程中的温度下降，先将毛坯在附设的电炉内加热至760℃ 10℃，保温10-15min装入模具，在超塑性状态下成形，成形温度为500℃，成形力约为300kn，液压机压下速度16mm/min，保压1.5-2min。
40Cr合金钢论文
40Cr合金钢的热处理工艺试验、组织形态与性能分析金属材料工程10060125 王子玉居春艳讲师摘要本文研究了对40Cr合金钢的淬火、回火、调质热处理工艺，分别采用780℃、850℃、880℃不同温度的淬火，再对850℃正常淬火试样进行不同温度的回火试验并进行材料的淬火和回火的硬度及金相组织的分析；比较三种不同淬火、回火温度对其硬度，金相组织的差异；得出了40Cr合金钢调质处理后具有良好综合性能的结论。
关键词：40Cr合金钢热处理工艺金相组织性能40Cr合金钢经调质后具有良好的综合力学性能，是使用最广泛的钢种之一，用於制造中速、中载的零件，如机床齿轮，轴，蜗杆，花键轴等等，它可以代45MnB,35SiMn,42SiMn,40MnVB等等。
40Cr合金钢的抗拉强度、屈服强度及淬透性均比45钢高；有较高的疲劳强度和良好的韧性；正火或调质后可切削性很好；退火后可切削性也较好；一般经调质处理后使用。
一、40Cr热处理工艺的制定[3]按上述知识，对40Cr钢分别采用退火、淬火、不同的回火温度情况下的热处理，测定不同情况下试样的硬度值。
(一) 不同温度淬火和不同温度回火工艺制定[2]1.淬火工艺制定根据试样的有效厚度（D）计算加热保温时间（τ）。
由公式：τ=αkD 计算得：保温时间为D=18min。
式中：τ----加热保温时间，min；α----加热系数，min/mm；k -----工件的装炉方式修正系数；D -----工件的有效厚度，mm；加热保温时间根据以上公式计算得出为18分钟。
图1淬火工艺曲线根据实验要求及技术方案得出淬火方案表如下表所示。
表1 淬火方案序号试样分组 1 2 31 试样件数 1 4 12 加热温度/℃780 850 8803 保温时间/min 18 18 184 冷却方式油淬油淬油淬5 冷却时间（min）冷却到室温冷却到室温冷却到室温6 淬火后硬度/HRC2.回火工艺的制定（1）低温回火图(a)为淬火加低温回火工艺曲线图。
镀铬工艺技术分析论文
镀铬工艺技术分析论文镀铬工艺技术分析铬是一种重要的金属材料，具有优良的耐腐蚀性、耐氧化性和美观性，因此广泛应用于汽车、航空航天、电子设备、家电等领域。
镀铬工艺是一种常见的表面处理技术，通过电化学方法将铬离子沉积到基材表面，形成一层均匀、光滑、具有高亮度的铬层，提高基材的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。
镀铬工艺主要包括前处理、电解液配方、电镀工艺参数控制和后处理等环节。
前处理是保证镀层质量的重要环节，一般包括去污、除油和去除氧化物等步骤。
去污可以采用碱性或酸性溶液，去除表面的尘土、污垢和有机物；除油可以采用有机溶剂或碱性溶液，去除表面的油脂和有机物；去除氧化物可以采用酸性溶液，去除表面的氧化层，以保证电镀层的附着力。
电解液配方是影响镀层质量的关键因素，一般包括铬酸、硫酸、氯化铵、硫酸二氢钠等成分。
铬酸是提供铬离子的主要组分，硫酸和氯化铵可以提高溶液的电导率和稳定性，硫酸二氢钠可以调节溶液的酸碱度。
同时，还可以添加一些有机添加剂，如表面活性剂、缓蚀剂和分散剂等，改善镀层的均匀性和光泽度。
电镀工艺参数控制是保证镀层质量的重要手段，主要包括电流密度、温度、镀时间和阳极与阴极的距离等因素。
电流密度的选择应根据基材的形状、尺寸和表面状态来确定，一般应在适当的范围内控制，以保证镀层的厚度均匀性和光泽度。
温度的控制可以影响电镀反应速度和晶粒尺寸，一般应在适当的范围内控制，以保证镀层的质量和性能。
镀时间的选择应根据基材的要求和工艺实践来确定，一般应在适当的范围内控制，以保证镀层的厚度和附着力。
阳极与阴极的距离的选择应根据镀件的形状、尺寸和表面状态来确定，一般应在适当的范围内控制，以保证镀层的厚度和均匀性。
后处理是提高镀层质量和附着力的重要环节，一般包括酸洗、水洗和干燥等步骤。
酸洗可以去除表面的氧化物和污染物，提高镀层的附着力和质量；水洗可以去除酸性溶液残留，同时也可以去除表面的杂质和污染物；干燥可以去除表面的水分和残留溶液，同时也可以提高镀层的光泽度和耐腐蚀性。
铝合金压铸技术论文
铝合金压铸技术论文铝镁合金质量轻且具有较高的强度、刚度以及良好的铸造性能和减振性能, 下面是店铺整理了铝合金压铸技术论文，有兴趣的亲可以来阅读一下!铝合金压铸技术论文篇一浅析铝镁合金压铸成型技术及应用摘要：铝镁合金质量轻且具有较高的强度、刚度以及良好的铸造性能和减振性能, 同时还具有良好的导热性和电磁屏蔽性能，这种合金自第一次世界大战被德国使用以来,成了最广泛使用的铸造镁合金的基础。
本文综述了铝镁合金的成形技术及其在汽车、电子、航空航天工业以及日常生活领域中的应用。
关键词：铝镁合金;压铸成形;铝镁应用引言在今天人们更关注可持续发展和环境保护时，以质轻和可回收利用为应用特点的铝镁合金结构材料的开发和应用越来越受到世界各国的重视，并日益成为现代工业产品的理想材料。
现代科技和相关产业技术的发展, 使其各项独特优点日臻完善, 应用范围迅速扩展, 特别是汽车及3C 和航空用铝镁合金零部件的大量应用，使铝镁合金成为目前各研究和生产单位所关注的热点。
本文论述了铝镁合金的成形工艺及应用现状。
1 铝镁合金成形工艺压铸成形是铝镁合金铸造最主要的成形工艺。
铝镁合金有优良的压铸工艺性能：合金液粘度低，流动性好，易于充满复杂型腔。
用铝镁合金可以很容易地生产壁厚的压铸件，现在最小壁厚可达镁压铸件的铸造斜度为，而铝合金是镁压铸件的尺寸精度比铝压铸件高铝镁合金的熔点和结晶潜热都低于铝合金，压铸过程中对模具冲蚀比铝合金小，且不易粘型，其模具寿命可比铝合金件倍铝镁合金件压铸周期比铝件短，因而生产效率可比铝合金提高铝镁合金铸件的加工性能优于铝合金铸件，铝镁合金件的切削速度可比铝合金件提高27%，加工耗能比铝合金件低31%。
生产经验表明由于生产效率高，热室压铸的铝镁合金小件的总成本低于冷室压铸的铝合金同样件。
近年来，一些新的压铸方法包括真空压铸、充氧压铸、半固态压铸也相继发展应用。
其在消除铸造缺陷，提高铸件内在质量方面具有传统压铸方法无法比拟的优点。
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标题：浅谈形状记忆合金材料的发展趋势 班级：车辆1001班 姓名：黄仟叁 高分子形状记忆合金的发展及趋势
摘要：本论文主要讨论形状记忆合金相关内容,扼要地叙述了形状记忆合金的发现以及发展历史和分类, 介绍了形状记忆合金在工程中应用的现状以及发展前景。 关键词：形状记忆合金、形状记忆合金效应、应用
一、引言 形状记忆合金(Shape Memory Alloy ,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。形状记忆合金具有的能够记住其原始形状的功能称为形状记忆效应(Shape Memory Effect ,SME) 。研究表明, 很多合金材料都具有SME ,但只有在形状变化过程中产生较大回复应变和较大形状回复力的,才具有利用价值。到目前为止,应用得最多的是Ni2Ti 合金和铜基合金(CuZnAl 和CuAlNi) 。 形状记忆合金作为一种特殊的新型功能材料,是集感知与驱动于一体的智能材料,因其功能独特,可以制作小巧玲珑、高度自动化、性能可靠的元器件而备受瞩目,并获得了广泛应用。
二、形状记忆合金的发展史 1932年,瑞典人奥兰德在金镉合金中首次观察到"记忆"效应，即合金的形状被改变之后，一旦加热到一定的跃变温度时，它又可以魔术般地变回到原来的形状，人们把具有这种特殊功能的合金称为形状记忆合金。 1938年。当时美国的在Cu-Zn合金小发现了马氏体的热弹件转变。随后，前苏联对这种行为进行了研究。1951年美国的Chang相Read在Au47·5Cd(％原子)合金中发现了行状记忆效应。这是最早观察到金属形状记忆效应的报道。数年后，Burkhart 在In-Ti 合金中观察到同样的现象。然而在当时，这些现象的发现只被看作是个别材料的特殊现象而未能引起人们足够的兴趣和重视。直至1962年，美国海军机械研究所r发现了Ni-Ti合金中的的形状记忆效应，才开创了“形状记忆”的实用阶断。 1969年，美国一家 公司首次将Ni-Ti合金制成管接头应用于美国F14 战斗机上；1970年，美国将Ti-Ni记忆合金丝制成宇宙飞船用天线。这些应用大大激励了国际上对形状记忆合金的研究与开发。20世纪7 年代，相继开发出了Ni-Ti 基、Cu-Al2-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，由于其成本低廉、加工简便而引起材料工作者的极大兴趣。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。 从SMA 的发现至今已有四十余年历史，美国、日本等国家对SMA 的研究和应用开发已较为成熟，同时也较早地实现了SMA 的产业化。我国从上世纪70 年代末才开始对SMA 的研究工作，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公认，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SMA 的基础理论和材料科学方面的研究我国与国际先进水平尚有一定差距，尤其是在SMA 产业化和工程应用方面与国外差距较大。 记忆合金主要分为以下几种 （1）单程记忆效应： 形状记忆合金在较低的温度下变形，加热后可恢复变形前的形状，这种只在加热过程中存在的形状记忆现象称为单程记忆效应。 （2）双程记忆效应： 某些合金加热时恢复高温相形状，冷却时又能恢复低温相形状，称为双程记忆效应。 （3）全程记忆效应： 加热时恢复高温相形状，冷却时变为形状相同而取向相反的低温相形状，称为全程记忆效应。 SMA的形状记忆效应源于热弹性马氏体相变，这种马氏体一旦形成，就会随着温度下降而继续生长，如果温度上升它又会减少，以完全相反的过程消失。两项自由能之差作为相变驱动力。两项自由能相等的温度T0称为平衡温度。只有当温度低于平衡温度T0时才会产生马氏体相变，反之，只有当温度高于平衡温度T0时才会发生逆相变。 在SMA中，马氏体相变不仅由温度引起，也可以由应力引起，这种由应力引起的马氏体相变叫做应力诱发马氏体相变，且相变温度同应力呈线性关系。 至今为止发现的记忆合金体系 Au-Cd、Ag-Cd、Cu-Zn、Cu-Zn-Al、Cu-Zn-Sn、Cu-Zn-Si、Cu-Sn、Cu-Zn-Ga、In-Ti、Au-Cu-Zn、Fe-Pt、Ti-Ni、Ti-Ni-Pd、Ti-Nb、U-Nb和Fe-Mn-Si等。 形状记忆合金的历史只有70多年，开发迄今不过20余年，但由于其在各领域的特效应用，正广为世人所瞩目，被誉为"神奇的功能材料"，其实用价值相当广泛，其应用范围涉及机械、电子、化工、宇航、能源和医疗等许多领域。
二、形状记忆效应的应用 迄今为止,形状记忆合金在空间技术、医疗器械、机械器具、电子设备、能源开发、汽车工业及日常生活各方面都得到了广泛的应用,总的来说,按使用特性的不同,可归纳为下面几类:
(1) 自由回复。 SMA 在马氏体相时产生塑性形变,温度升高自由回复到记忆的形状。自由回复的典型例子是人造卫星的天线和血栓过滤器。美国航空航天局(NASA) 将Ti2Ni 合金板或棒卷成竹笋状或旋涡状发条,收缩后安装在卫星内。发射卫星并进入轨道后,利用加热器或太阳能加热天线,使之向宇宙空间撑开。血栓过滤器把Ni2Ti 合金记忆成网状,低温下拉直,通过导管插入静脉腔,经体温加热后,形状变为网状,可以阻止凝血块流动。有人设想,利用形状记忆合金制作宇宙空间站的可展机构,即以小体积发射,于空间展开成所需的形状,这是很有吸引力的机构。 (2) 强制回复。 强制回复最成功的例子是SMA 管接头。事先把内径加工成比被接管外径小4 % ,当进行连接操作时,首先把管接头浸泡在液态空气中,在低温保温状态下扩径后,把被接管从两端插入,升高温度,内径回复到扩径前的状态,把被接管牢牢箍紧。利用SMA 制作的脑动脉瘤夹可夹住动脉瘤根部,防止血液流入,使动脉瘤缺血坏死。本田等人用厚度为015mm 的Ti2Ni 板制作的Ag2TiNi 复合夹满足小而轻、装卸简便等要求,效果良好。此外,类似的用途还有电源连接器、自紧固螺钉、自紧固夹板、固定销、密封垫圈、接骨板和脊柱侧弯娇形哈伦顿棒等。
(3) 动力装置。 有些应用领域,要求形状记忆元件在多次循环往复运动中对外产生力的作用。温度继电器和温度保持器、自动干燥箱、电子灶、热机、卫星仪器舱窗门自动启闭、自动火警警报器、热敏阀门、液氨泄漏探测器、煤气安全阀、通风管道紧急启动闸门、自动收进烟头的烟灰盒及人工心脏等都属于这种应用类型。1997 年美国航空航天局(NASA) 的科学家利用长3cm ,直径0115mm(01006″) 的Ni-Ti SMA 驱动火星探测器上的太阳能电池挡板,加热SMA ,使其收缩,通过传动装置,打开太阳能电池上的玻璃挡板,电池充电。充电结束后,偏置弹簧重新使挡板复位。挡板的有效开合可起到防尘的目的。
(4) 精密控制。 因为SMA 的相变发生在一定温度范围而不是某一固定温度点,我们往往只利用一部分形状回复,使机械装置定位于指定的位姿。微型机器人、昆虫型生物机械、机器人手抓及微型调节器、笔尖记录器及医用内窥镜都属于这一类。形状记忆合金用作机器智能人的执行器,集传感、控制、换能、制动于一身,具有仿真性好、控制灵活、动作柔顺、无振动噪声、易于结构微型集成化等优点。日本的日立公司已研制出具有13个自由度的能拣取鸡蛋的机器人。俄罗斯St1Petersburg 机器人及控制技术学院在Cu-Al-Ni 基合金材料的研究基础上,研制出了拟人机械手(115m 长) ,其手爪能移动200kg的物体。该研究小组还给出了手爪的精确控制系统。医学上用到的具有多自由度能弯曲转入肠道内诊断疾病,进行手术的机器人也属于这一类型。现有的大肠镜的直径为10～20mm ,这种内窥镜的直径为13mm ,因此它特别适用于作大肠镜。诊断过程中,医生一边看纤维镜中的图象,一边移动操纵杆给出前端的第1 ,2 节弯曲角指令和内窥镜前进、后退指令,通过计算机进行柔性控制,使内窥镜能够平滑地沿着通路前进或后退,大大减小了患者的痛苦,也增加了诊断的准确性。随着目前超大规模集成电路技术的飞速发展,可进一步制成微米级甚至更小的超微仿生物。 (5) 超弹性应用。 SMA 的伪弹性在医学上和日常生活中得到了广泛的应用,市场上的很多产品都应用了SMA 的伪弹性(超弹性) 性质。主要有牙齿娇形丝、人工关节用自固定杆、接骨用超弹性Ni2Ti 丝、玩具及塑料眼镜镜框等。Ni2Ti 丝用于娇形上,即使应变量高达10 %也不会产生塑性变形,而且应力诱发马氏体相变的过程中,应变增大较多时矫正力却增加很少。故能保持适宜的矫正力,既可保证疗效,也可减轻患者的不适感。
三、存在的问题和研究方向 在SMA 的研究和应用中,目前尚存在许多有待解决的问题,例如: (1) 由于SMA 的各种功能均依赖于马氏体相变,需要不断对其加热、冷却及加载、卸载,且材料变化具有迟滞性,因此SMA 只适用于低频(10Hz 以下)窄带振动中,这就大大限制了材料的应用。 (2) SMA 自身存在损伤和裂纹等缺陷,如何克服这些缺陷,改善材料性能是当前迫切需要解决的问题。 (3) 现有的SMA 机构模型在实际工程应用中都还存在一些缺陷,如何克服这些缺点,从而精确地模拟出SMA 的材料行为也是一个需要研究的重要课题; (4) 在医学应用方面,还需继续研究SMA 的生物相容性和细胞毒性。 (5) SMA 作为一种新型功能材料,其加工和制备工艺较难控制,目前还没有形成一条SMA 自动生产线,此外材料成本也相当昂贵。 (6) 为了提高应用水平,SMA 元器件还需要进一步微型化,提高反应速度和控制