形狀記憶合金材料教材課件

形狀記憶合金形狀記憶合金1一、形狀記憶效應(yīng)二、形狀記憶效應(yīng)的原理三、形狀記憶合金的分類四、形狀記憶合金的應(yīng)用五、形狀記憶合金的發(fā)展六、形狀記憶合金的制備一、形狀記憶效應(yīng)2一、形狀記憶效應(yīng)

原來彎曲的合金絲被拉直后，當(dāng)溫度升高到一定值時(shí)，它又恢復(fù)到原來彎曲的形狀。人們把這種現(xiàn)象稱為形狀記憶效應(yīng)（SMF），具有形狀記憶效應(yīng)的金屬稱為形狀記憶合金（SMA）。形狀記憶效應(yīng)有三種形式:單程形狀記憶效應(yīng)，雙程形狀記憶效應(yīng)，全程形狀記憶效應(yīng)。一、形狀記憶效應(yīng)原來彎曲的合金絲3冷卻冷卻冷卻冷卻變形變形變形加熱加熱加熱全程形狀記憶效應(yīng)雙程形狀記憶效應(yīng)單程形狀記憶效應(yīng)冷卻冷卻冷卻冷卻變形變形變形加熱加熱加熱全程形狀記憶效應(yīng)雙程4二、形狀記憶效應(yīng)的原理1.奧氏體奧氏體（Austenite）也稱為沃斯田鐵或?-Fe，是鋼鐵的一種顯微組織，通常是?-Fe中固溶少量碳的無磁性固溶體。奧氏體的晶體結(jié)構(gòu)為面心立方，其溶碳能力較大，強(qiáng)度低，可塑性強(qiáng)，膨脹靈敏，無磁性，有一定韌性。2.馬氏體將鋼加熱到一定溫度（形成奧氏體）后經(jīng)迅速冷卻（淬火），得到的能使鋼變硬、增強(qiáng)的一種淬火組織。馬氏體的晶體結(jié)構(gòu)為體心四方結(jié)構(gòu)。高的強(qiáng)度和硬度是鋼中馬氏體的主要特征之一。低碳馬氏體具有良好的強(qiáng)度和一定的韌性，高碳馬氏體強(qiáng)度高、韌性大。二、形狀記憶效應(yīng)的原理1.奧氏體53.形狀記憶合金的機(jī)理

馬氏體和奧氏體的相互轉(zhuǎn)變。3.形狀記憶合金的機(jī)理馬氏體和奧氏體的相互轉(zhuǎn)變64.馬氏體相變

以晶格畸變?yōu)橹鞯奈灰菩蜔o擴(kuò)散相變統(tǒng)稱為馬氏體相變。馬氏體相變往往具有可逆性，即把馬氏體一足夠快的速度加熱，可以不經(jīng)分解直接轉(zhuǎn)變?yōu)楦邷叵啵赶啵?。母相向馬氏體相轉(zhuǎn)變開始，終了溫度稱為Ms，Mf；馬氏體向母相逆轉(zhuǎn)變開始，終了溫度成為As,Af。4.馬氏體相變以晶格畸變?yōu)橹鞯奈灰菩蜔o擴(kuò)7馬氏體相變的一些臨界溫度馬氏體相變的一些臨界溫度8

具有馬氏體逆轉(zhuǎn)變，且Ms與As相差很小的合金，將其冷卻到Ms點(diǎn)以下，馬氏體晶核隨溫度下降逐漸長大，彎度回升是馬氏體片又反過來同步地隨溫度上升而縮小，這種馬氏體叫熱彈性馬氏體。

在Ms以上某一溫度對合金施加外力也可引起馬氏體轉(zhuǎn)變，形成的馬氏體叫應(yīng)力誘發(fā)馬氏體。

有些應(yīng)力誘發(fā)馬氏體也屬彈性馬氏體，應(yīng)力增加時(shí)馬氏體長大，反之馬氏體縮小，應(yīng)力消除后馬氏體消失，這種馬氏體叫應(yīng)力彈性馬氏體。

應(yīng)力彈性馬氏體形成時(shí)會(huì)使合金產(chǎn)生附加應(yīng)變，當(dāng)出去應(yīng)力時(shí)，這種附加應(yīng)變也隨之消失，這種現(xiàn)象稱為超彈性。具有馬氏體逆轉(zhuǎn)變，且Ms與As相差很小的合金，95.NiTi合金的形狀記憶處理

只進(jìn)行固溶處理的TiNi合金幾乎沒有贗彈性，其應(yīng)力---應(yīng)變曲線隨加載-卸載的次數(shù)而發(fā)生顯著的變化。經(jīng)過形變加工，時(shí)效處理后，其贗彈性大大增加，而且應(yīng)力--應(yīng)變曲線不隨加載-卸載次數(shù)而發(fā)生顯著的變化。因此，要使成型加工后的NiTi合金具有形狀記憶功能，必須對合金進(jìn)行訓(xùn)練處理，也就是記憶熱處理，單程、雙程和全程形狀記憶材料的形狀記憶處理的方法不同。5.NiTi合金的形狀記憶處理只進(jìn)行固溶處理的10單程記憶處理中溫處理:

經(jīng)軋制、冷拔等高度冷加工的合金材料加工成所需形狀，然后在400~500°C加熱幾分鐘至幾小時(shí)。低溫處理:

800°C以上高溫退火后，在室溫下成形、加工成所需形狀，再在200~300°C保溫?cái)?shù)分鐘至數(shù)十分鐘。時(shí)效處理:

利用高Ni含量合金析出硬化的優(yōu)點(diǎn)，Ni含量高于50。5%的合金，可進(jìn)行時(shí)效處理。在800~1000°C固溶處理，然后在400°C時(shí)效幾小時(shí)，便可獲得單程形狀記憶功能。單程記憶處理中溫處理:11雙程記憶處理強(qiáng)制變形：

在馬氏體狀態(tài)下的合金進(jìn)行近10%以上的強(qiáng)制變形。約束加熱：

在馬氏體狀態(tài)下變形，并將其形狀固定，然后將合金加熱到高于Af溫度50°C以上。訓(xùn)練：

將合金元件在馬氏體狀態(tài)下變形至可回復(fù)的程度，加熱使其回復(fù)。反復(fù)形變、加熱，即可得雙程記憶。雙程記憶處理強(qiáng)制變形：12全程記憶處理

含Ni量較高的合金在約束時(shí)效時(shí)，母相中形成的細(xì)小析出物,產(chǎn)生應(yīng)力場，從而具有全程記憶效應(yīng)。Ti-51Ni合金經(jīng)800°C固溶處理，冷水中淬火后，在約束狀態(tài)下400~500°C時(shí)效，便得到全程記憶效應(yīng)。目前僅在Ni-Ti合金中發(fā)現(xiàn)此效應(yīng)。全程記憶處理含Ni量較高的合金在約束時(shí)效時(shí)，13三、形狀記憶合金的分類

已發(fā)現(xiàn)具有形狀記憶效應(yīng)的合金種類很多，可以分為鎳-鈦系、銅系、鐵系合金三大類。目前已實(shí)用化的形狀記憶合金只有Ni-Ti系合金和Cu系合金。三、形狀記憶合金的分類已發(fā)現(xiàn)具有形狀記憶效應(yīng)的14

1.NiTi系形狀記憶合金

NiTi基形狀記憶合金具有強(qiáng)度高,耐腐燭性強(qiáng)、耐磨性好,生物兼容性強(qiáng)的優(yōu)異性能,在形狀記憶合金的應(yīng)用方面最廣泛。目前,由于第三元素的加入,NiTi基形狀記憶合金的性能特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域得到極大的豐富。如在NiTi合金中,加入W,會(huì)產(chǎn)生明顯的固溶強(qiáng)化,提高NiTiW合金的強(qiáng)度和力學(xué)性能。但是W的加入不會(huì)改變整個(gè)NiTi合金的相變溫度。1.NiTi系形狀記憶合金NiTi15

2.Cu系形狀記憶合金

Cu基記憶合金分為Cu-Al系和Cu-Zn系,比NiTi合金生產(chǎn)成本低(10%),而且加工性能好,應(yīng)用日益廣泛,但是相變溫度穩(wěn)定性差,韌性不好;但是價(jià)格低,相變溫度區(qū)間寬,低滯后以及導(dǎo)熱性好。2.Cu系形狀記憶合金Cu基記憶合16形狀記憶合金材料教材課件17

3.鐵系形狀記憶合金

與Ni-Ti基及Cu基合金相比，鐵基合金價(jià)格低、加工性好、機(jī)械強(qiáng)度高、使用方便。目前已發(fā)現(xiàn)的鐵基形狀記憶合金的成分、結(jié)構(gòu)和性能，其中應(yīng)用前景最好的合金是FeMnSiCrNi和FeMnCoTi系。3.鐵系形狀記憶合金與Ni-Ti基及Cu18

鐵基形狀記憶合金的成分和性能鐵基形狀記憶合金的成分和性能19四、形狀記憶合金的應(yīng)用四、形狀記憶合金的應(yīng)用20形狀記憶合金材料教材課件21形狀記憶合金材料教材課件22記憶食道支架

記憶食道架能在喉部膨脹成新的食道。必要時(shí)只要向食道里加上冰塊，“食道”又會(huì)遇冷收縮，從而可輕易取出，使失去進(jìn)食功能的食道癌患者提高了生活質(zhì)量。記憶食道支架記憶食道架能在喉部膨脹成新的食道。必要時(shí)23形狀記憶合金材料教材課件24形狀記憶合金材料教材課件25五、形狀記憶合金的發(fā)展

早在戰(zhàn)國時(shí)代人們已經(jīng)知道可以用淬火（即將鋼加熱到高溫后淬入水中或油中急冷）的方法可以提高鋼的硬度，經(jīng)過淬火的鋼制寶劍可以“削鐵如泥”。十九世紀(jì)末期，人們才知道鋼在“加熱和冷卻”過程中內(nèi)部相組成發(fā)生了變化，從而引起了鋼的性能的變化。十九世紀(jì)末到二十世紀(jì)初主要局限于研究鋼中的馬氏體轉(zhuǎn)變及轉(zhuǎn)變所得產(chǎn)物——馬氏體。二十世紀(jì)三十年代，人們用X射線結(jié)構(gòu)分析的方法測得鋼中馬氏體是碳溶于α-Fe而形成的過程和固溶體，馬氏體中的固溶碳即原奧氏體中的固溶碳，因此曾一度認(rèn)為“所謂馬氏體即碳在α-Fe中的過飽和五、形狀記憶合金的發(fā)展早在戰(zhàn)國時(shí)代人們已經(jīng)知道26固溶”。1932年，瑞典人奧蘭德在金隔合金中首次觀察到“記憶”效應(yīng)。1938年，美國的格里奈哥和穆拉迪安在Cu-Zn合金中發(fā)現(xiàn)了馬氏體的熱彈性轉(zhuǎn)變。1961年美國海軍軍械實(shí)驗(yàn)室首先研究了Ni-Ti合金的形狀記憶效應(yīng)。

二元NiTi形狀記憶合金機(jī)械性能優(yōu)良、耐腐蝕性好、形狀記憶效應(yīng)優(yōu)良、彈性好,在不同的領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,尤其是在醫(yī)用材料方面有著不可替代的作用。

但它存在一些不足之處，如相變溫度較低。這對其的應(yīng)用是一個(gè)很大的限制。于是人們希望通過添加第三種元素來改善其性能,拓展記憶合金的應(yīng)用領(lǐng)域,這便產(chǎn)生了三元NiTiX形狀記憶合金。固溶”。27六、形狀記憶合金的制備

1、實(shí)驗(yàn)材料

實(shí)驗(yàn)原材料為0級海綿鈦、1號電解鎳(純度大于99.96%)、NiW中間合金,采用中頻感應(yīng)爐+石墨坩堝進(jìn)行NiTiW鑄錠溶煉。將海綿鈦壓成棒料,NiW合金棒材壓成屑塊狀。六、形狀記憶合金的制備1、實(shí)驗(yàn)材料282、熔煉2.1、熔煉機(jī)理

金屬的焰煉方法中電弧爐溶煉應(yīng)用較為便捷,但鑄錠質(zhì)量不高;電子束溶煉在高真空條件下會(huì)帶來合金元素?fù)]發(fā)問題;真空感應(yīng)熔煉爐,利用該溶化爐溶煉時(shí),溶體溫度易于控制,合金成分均勻、準(zhǔn)確,間隙元素含量低,適合于金屬間化合物的熔配。為了得到成分均勻的鑄錠,同時(shí)保證雜質(zhì)含量低于生物醫(yī)用材料的臨界值,采用真空感應(yīng)熔煉法。2、熔煉2.1、熔煉機(jī)理29

由于W的熔點(diǎn)高達(dá)3340°C,與NiTi不存在共晶相變,若采用超高溫溶煉直接與鎳鈦結(jié)合,不僅耗費(fèi)成本,且會(huì)直接導(dǎo)致鈦和鎳嚴(yán)重?fù)]發(fā),幾乎不可執(zhí)行。

當(dāng)NiW形成Ni4W中間合金時(shí),合金溶點(diǎn)最低,達(dá)到1525°C,基本滿足感應(yīng)溶煉能達(dá)到的最高溫度限度。因此,利用粉末冶金方法混粉,壓制,燒結(jié)制成Ni4W中間合金,與電解鎳,海綿鈦一起溶煉。

溶煉過程中有化學(xué)反應(yīng)為:Ni4W+Ti—NiTi+W,根據(jù)熱力學(xué)反應(yīng)方程式:

G=H-TS

(2.1)式中,G為吉布斯自由能,H為反應(yīng)焓,S為熵,T為反應(yīng)溫度。

當(dāng)溫度大于1000°C時(shí),G<0,反應(yīng)熱力學(xué)上可自發(fā)進(jìn)行。因此,選用中間合金Ni4W及單質(zhì)Ni,Ti進(jìn)行溶煉,高溫溶煉過程中Ti與Ni4W中的Ni結(jié)合生成NiTi合金,置換出的W原位形核生長,以析出相形式均勾彌散分布于基體中。由于W的熔點(diǎn)高達(dá)3340°C,與NiTi不存在30真空感應(yīng)熔煉爐真空感應(yīng)熔煉爐31形狀記憶合金材料教材課件32形狀記憶合金材料教材課件33形狀記憶合金形狀記憶合金34一、形狀記憶效應(yīng)二、形狀記憶效應(yīng)的原理三、形狀記憶合金的分類四、形狀記憶合金的應(yīng)用五、形狀記憶合金的發(fā)展六、形狀記憶合金的制備一、形狀記憶效應(yīng)35一、形狀記憶效應(yīng)

原來彎曲的合金絲被拉直后，當(dāng)溫度升高到一定值時(shí)，它又恢復(fù)到原來彎曲的形狀。人們把這種現(xiàn)象稱為形狀記憶效應(yīng)（SMF），具有形狀記憶效應(yīng)的金屬稱為形狀記憶合金（SMA）。形狀記憶效應(yīng)有三種形式:單程形狀記憶效應(yīng)，雙程形狀記憶效應(yīng)，全程形狀記憶效應(yīng)。一、形狀記憶效應(yīng)原來彎曲的合金絲36冷卻冷卻冷卻冷卻變形變形變形加熱加熱加熱全程形狀記憶效應(yīng)雙程形狀記憶效應(yīng)單程形狀記憶效應(yīng)冷卻冷卻冷卻冷卻變形變形變形加熱加熱加熱全程形狀記憶效應(yīng)雙程37二、形狀記憶效應(yīng)的原理1.奧氏體奧氏體（Austenite）也稱為沃斯田鐵或?-Fe，是鋼鐵的一種顯微組織，通常是?-Fe中固溶少量碳的無磁性固溶體。奧氏體的晶體結(jié)構(gòu)為面心立方，其溶碳能力較大，強(qiáng)度低，可塑性強(qiáng)，膨脹靈敏，無磁性，有一定韌性。2.馬氏體將鋼加熱到一定溫度（形成奧氏體）后經(jīng)迅速冷卻（淬火），得到的能使鋼變硬、增強(qiáng)的一種淬火組織。馬氏體的晶體結(jié)構(gòu)為體心四方結(jié)構(gòu)。高的強(qiáng)度和硬度是鋼中馬氏體的主要特征之一。低碳馬氏體具有良好的強(qiáng)度和一定的韌性，高碳馬氏體強(qiáng)度高、韌性大。二、形狀記憶效應(yīng)的原理1.奧氏體383.形狀記憶合金的機(jī)理

馬氏體和奧氏體的相互轉(zhuǎn)變。3.形狀記憶合金的機(jī)理馬氏體和奧氏體的相互轉(zhuǎn)變394.馬氏體相變

以晶格畸變?yōu)橹鞯奈灰菩蜔o擴(kuò)散相變統(tǒng)稱為馬氏體相變。馬氏體相變往往具有可逆性，即把馬氏體一足夠快的速度加熱，可以不經(jīng)分解直接轉(zhuǎn)變?yōu)楦邷叵啵赶啵?。母相向馬氏體相轉(zhuǎn)變開始，終了溫度稱為Ms，Mf；馬氏體向母相逆轉(zhuǎn)變開始，終了溫度成為As,Af。4.馬氏體相變以晶格畸變?yōu)橹鞯奈灰菩蜔o擴(kuò)40馬氏體相變的一些臨界溫度馬氏體相變的一些臨界溫度41

具有馬氏體逆轉(zhuǎn)變，且Ms與As相差很小的合金，將其冷卻到Ms點(diǎn)以下，馬氏體晶核隨溫度下降逐漸長大，彎度回升是馬氏體片又反過來同步地隨溫度上升而縮小，這種馬氏體叫熱彈性馬氏體。

在Ms以上某一溫度對合金施加外力也可引起馬氏體轉(zhuǎn)變，形成的馬氏體叫應(yīng)力誘發(fā)馬氏體。

有些應(yīng)力誘發(fā)馬氏體也屬彈性馬氏體，應(yīng)力增加時(shí)馬氏體長大，反之馬氏體縮小，應(yīng)力消除后馬氏體消失，這種馬氏體叫應(yīng)力彈性馬氏體。

應(yīng)力彈性馬氏體形成時(shí)會(huì)使合金產(chǎn)生附加應(yīng)變，當(dāng)出去應(yīng)力時(shí)，這種附加應(yīng)變也隨之消失，這種現(xiàn)象稱為超彈性。具有馬氏體逆轉(zhuǎn)變，且Ms與As相差很小的合金，425.NiTi合金的形狀記憶處理

只進(jìn)行固溶處理的TiNi合金幾乎沒有贗彈性，其應(yīng)力---應(yīng)變曲線隨加載-卸載的次數(shù)而發(fā)生顯著的變化。經(jīng)過形變加工，時(shí)效處理后，其贗彈性大大增加，而且應(yīng)力--應(yīng)變曲線不隨加載-卸載次數(shù)而發(fā)生顯著的變化。因此，要使成型加工后的NiTi合金具有形狀記憶功能，必須對合金進(jìn)行訓(xùn)練處理，也就是記憶熱處理，單程、雙程和全程形狀記憶材料的形狀記憶處理的方法不同。5.NiTi合金的形狀記憶處理只進(jìn)行固溶處理的43單程記憶處理中溫處理:

經(jīng)軋制、冷拔等高度冷加工的合金材料加工成所需形狀，然后在400~500°C加熱幾分鐘至幾小時(shí)。低溫處理:

800°C以上高溫退火后，在室溫下成形、加工成所需形狀，再在200~300°C保溫?cái)?shù)分鐘至數(shù)十分鐘。時(shí)效處理:

利用高Ni含量合金析出硬化的優(yōu)點(diǎn)，Ni含量高于50。5%的合金，可進(jìn)行時(shí)效處理。在800~1000°C固溶處理，然后在400°C時(shí)效幾小時(shí)，便可獲得單程形狀記憶功能。單程記憶處理中溫處理:44雙程記憶處理強(qiáng)制變形：

在馬氏體狀態(tài)下的合金進(jìn)行近10%以上的強(qiáng)制變形。約束加熱：

在馬氏體狀態(tài)下變形，并將其形狀固定，然后將合金加熱到高于Af溫度50°C以上。訓(xùn)練：

將合金元件在馬氏體狀態(tài)下變形至可回復(fù)的程度，加熱使其回復(fù)。反復(fù)形變、加熱，即可得雙程記憶。雙程記憶處理強(qiáng)制變形：45全程記憶處理

含Ni量較高的合金在約束時(shí)效時(shí)，母相中形成的細(xì)小析出物,產(chǎn)生應(yīng)力場，從而具有全程記憶效應(yīng)。Ti-51Ni合金經(jīng)800°C固溶處理，冷水中淬火后，在約束狀態(tài)下400~500°C時(shí)效，便得到全程記憶效應(yīng)。目前僅在Ni-Ti合金中發(fā)現(xiàn)此效應(yīng)。全程記憶處理含Ni量較高的合金在約束時(shí)效時(shí)，46三、形狀記憶合金的分類

已發(fā)現(xiàn)具有形狀記憶效應(yīng)的合金種類很多，可以分為鎳-鈦系、銅系、鐵系合金三大類。目前已實(shí)用化的形狀記憶合金只有Ni-Ti系合金和Cu系合金。三、形狀記憶合金的分類已發(fā)現(xiàn)具有形狀記憶效應(yīng)的47

1.NiTi系形狀記憶合金

NiTi基形狀記憶合金具有強(qiáng)度高,耐腐燭性強(qiáng)、耐磨性好,生物兼容性強(qiáng)的優(yōu)異性能,在形狀記憶合金的應(yīng)用方面最廣泛。目前,由于第三元素的加入,NiTi基形狀記憶合金的性能特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域得到極大的豐富。如在NiTi合金中,加入W,會(huì)產(chǎn)生明顯的固溶強(qiáng)化,提高NiTiW合金的強(qiáng)度和力學(xué)性能。但是W的加入不會(huì)改變整個(gè)NiTi合金的相變溫度。1.NiTi系形狀記憶合金NiTi48

2.Cu系形狀記憶合金

Cu基記憶合金分為Cu-Al系和Cu-Zn系,比NiTi合金生產(chǎn)成本低(10%),而且加工性能好,應(yīng)用日益廣泛,但是相變溫度穩(wěn)定性差,韌性不好;但是價(jià)格低,相變溫度區(qū)間寬,低滯后以及導(dǎo)熱性好。2.Cu系形狀記憶合金Cu基記憶合49形狀記憶合金材料教材課件50

3.鐵系形狀記憶合金

與Ni-Ti基及Cu基合金相比，鐵基合金價(jià)格低、加工性好、機(jī)械強(qiáng)度高、使用方便。目前已發(fā)現(xiàn)的鐵基形狀記憶合金的成分、結(jié)構(gòu)和性能，其中應(yīng)用前景最好的合金是FeMnSiCrNi和FeMnCoTi系。3.鐵系形狀記憶合金與Ni-Ti基及Cu51

鐵基形狀記憶合金的成分和性能鐵基形狀記憶合金的成分和性能52四、形狀記憶合金的應(yīng)用四、形狀記憶合金的應(yīng)用53形狀記憶合金材料教材課件54形狀記憶合金材料教材課件55記憶食道支架

記憶食道架能在喉部膨脹成新的食道。必要時(shí)只要向食道里加上冰塊，“食道”又會(huì)遇冷收縮，從而可輕易取出，使失去進(jìn)食功能的食道癌患者提高了生活質(zhì)量。記憶食道支架記憶食道架能在喉部膨脹成新的食道。必要時(shí)56形狀記憶合金材料教材課件57形狀記憶合金材料教材課件58五、形狀記憶合金的發(fā)展

早在戰(zhàn)國時(shí)代人們已經(jīng)知道可以用淬火（即將鋼加熱到高溫后淬入水中或油中急冷）的方法可以提高鋼的硬度，經(jīng)過淬火的鋼制寶劍可以“削鐵如泥”。十九世紀(jì)末期，人們才知道鋼在“加熱和冷卻”過程中內(nèi)部相組成發(fā)生了變化，從而引起了鋼的性能的變化。十九世紀(jì)末到二十世紀(jì)初主要局限于研究鋼中的馬氏體轉(zhuǎn)變及轉(zhuǎn)變所得產(chǎn)物——馬氏體。二十世紀(jì)三十年代，人們用X射線結(jié)構(gòu)分析的方法測得鋼中馬氏體是碳溶于α-Fe而形成的過程和固溶體，馬氏體中的固溶碳即原奧氏體中的固溶碳，因此曾一度認(rèn)為“所謂馬氏體即碳在α-Fe中的過飽和五、形狀記憶合金的發(fā)展早在戰(zhàn)國時(shí)代人們已經(jīng)知道59固溶”。1932年，瑞典人奧蘭德在金隔合金中首次觀察到“記憶”效應(yīng)。1938年，美國的格里奈哥和穆拉迪安在Cu-Zn合金中發(fā)現(xiàn)了馬氏體的熱彈性轉(zhuǎn)變。1961年美國海軍軍械實(shí)驗(yàn)室首先研究了Ni-Ti合金的形狀記憶效應(yīng)。

二元NiTi形狀記憶合金機(jī)械性能優(yōu)良、耐腐蝕性好、形狀記憶效應(yīng)優(yōu)良、彈性好,在不同的領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,尤其是在醫(yī)用材料方面有著不可替代的作用。

但它存在一些不足之處，如相變溫度較低。這對其的應(yīng)用是一個(gè)很大的限制。于是人們希望通過添加第三種元素來