鎳鈦合金

簡介

鈦合金是一種形狀記憶合金，形狀記憶合金是能將自身的塑性變形在某一特定溫度下自動恢復為原始形狀的特種合金。它的伸縮率在20%以上，疲勞壽命達107次，阻尼特性比普通的彈簧高10倍，其耐腐蝕性優于目前最好的醫用不銹鋼，因此可以滿足各類工程和醫學的應用需求，是一種非常優秀的功能材料。

記憶合金除具有獨特的形狀記憶功能外，還具有耐磨損、抗腐蝕、高阻尼和超彈性等優異特點。

性能及特性

一)鎳鈦合金的相變與性能

顧名思義，鎳鈦合金是由鎳離子和鈦離子組成二元合金，由于受到溫度和機械壓力的改變而存在兩種不同的晶體結構相，即奧氏體相和馬氏體相。鎳鈦合金冷卻時的相變順序為母相（奧氏體相）-R相-馬氏體相。R相是菱方形，奧氏體是溫度較高（大于同樣地:即奧氏體開始的溫度）的時候，或者去處載荷（外力去除Deactivation）時的狀態，立方體，堅硬。形狀比較穩定。而馬氏體相是溫度相對較低（小于Mf:即馬氏體結束的溫度）或者加載（受到外力活化）時的狀態，六邊形，具有延展性，反復性，不太穩定，較易變形。

(二)鎳鈦合金的特殊性能

1、形狀記憶特性（shapememory）形狀記憶是當一定形狀的母相由Af溫度以上冷卻到Mf溫度以下形成馬氏體后，將馬氏體在Mf以下溫度形變，經加熱至Af溫度以下，伴隨逆相變，材料會自動恢復其在母相時的形狀。實際上形狀記憶效應是鎳鈦合金的一個由熱誘發的相變過程。

2、超彈性(superelastic)所謂的超彈性是指試樣在外力作用下產生遠大于起彈性極限應變量的應變，在卸載時應變可自動恢復的現象。即在母相狀態下，由于外加應力的作用，導致應力誘發馬氏體相變發生，從而合金表現出不同于普通材料的力學行為，它的彈性極限遠遠大于普通材料，并且不再遵守虎克定律。和形狀記憶特性相比，超彈性沒有熱參與。總而言之，超彈性是指在一定形變范圍內應力不隨應變的增大而增大，可將超彈性分為線性超彈性和非線性超彈性兩類。前者的應力-應變曲線中應力與應變接近線性關系。非線性超彈性是指在Af以上一定溫度區間內加載和卸載過程中分別發生應力誘發馬氏體相變及其逆相變的結果，因此非線性超彈性也稱相變偽彈性。鎳鈦合金的相變偽彈性可達8%左右。鎳鈦合金的超彈性可隨著熱處理的條件的變化而改變，當弓絲被加熱到400ºC以上時，超彈性開始下降。

3、抗腐蝕性能：有研究表明鎳鈦絲的抗腐蝕性能與不銹鋼絲相仿