马氏体相变及形状记忆合金.pptx

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1、固态相变的分类固态相变的分类固态相变按热力学：一级、二级相变按平衡状态按原子迁移：扩散、非扩散型相变按相变方式：有核、无核相变伪共析相变贝氏体相变马氏体相变马氏体相变非平衡脱溶沉淀同素异构转变平衡脱溶沉淀共析相变调幅分解有序化转变平衡相变非平衡相变第1页/共60页4.1 马氏体相变马氏体相变扩散与相变相变方式有核相变：通过形核 长大方式进行，新相与母相有界面，如奥氏体珠光体的转变。无核相变：以固溶体中的成分起伏为开端，通过成分起伏形成高浓度区和低浓度区，但是两者无明显的界面（如调幅分解）。从原子迁移情况 扩散型相变：相变过程中伴随有元素的扩散，组成原子在较大范围迁移，相变速率较慢。如奥氏体向珠

2、光体的转变。无扩散型相变：以晶格畸变为主的位移型无扩散相变，如马氏体相变。第2页/共60页 钢：含碳量小于2并含有某些其他元素的铁碳合金。合金：指由两种或两种以上的金属或金属与非金属经熔炼、烧结或其他方法组合而成并具有金属特性的物质。组成合金的基本的独立的物质称为组元。组元可以是金属和非金属元素，也可以是化合物。固态下所形成的合金相基本上可分为固溶体和中间相两大类。固溶体：是以某一组元为溶剂，在其晶体点阵中溶人其他组元原子（溶质原子）所形成的均匀混合的固态溶体，它保持着溶剂的晶体结构类型。分为置换固溶体和间隙固溶体两种。第3页/共60页 铁的两种晶体结构：体心立方结构体心立方结构（存在于两个温

3、度范围内，912以上称铁，1394以上称铁）；面心立方结构面心立方结构（存在于9121394之间，称铁）碳在钢中的两种主要存在形式：溶入铁中与铁形成固溶体；溶入铁中与铁形成固溶体；另一是与铁形成铁碳化合物，称渗碳体另一是与铁形成铁碳化合物，称渗碳体（Fe3C）。）。碳溶于铁中形成的固溶体称铁素体；溶于铁中形成的固溶体称奥氏体，其最大溶解度为2.11。第4页/共60页共析碳钢C曲线图过冷奥氏体等温转变曲线(C曲线)珠光体转变珠光体转变贝氏体转变贝氏体转变马氏体转变马氏体转变第5页/共60页共析转变（珠光体转变）从固溶体母相中以相互协作的方式生长为结构、成分均不同于母相的两个新固相。形成铁素体、渗

4、碳体交替分布的片层状共析组织，由于其经抛光、侵蚀后在光学显微镜下的形态而得名珠光体。第6页/共60页片状珠光体的片层间距和珠光体团示意图第7页/共60页珠光体转变示意图第8页/共60页马氏体转变的发展过程 早在战国时代人们已经知道可以用淬火(即将钢加热到高温后淬入水或油中急冷)的方法可以提高钢的硬度，经过淬火的钢制宝剑可以“削削铁铁如如泥泥”。十九世纪未期，人们才知道钢在“加热和冷却”过程中内部相组成发生了变化，从而引起了钢的性能的变化。为了纪念在这一发展过程中做出杰出贡献的德国冶金学家Adolph Martens，法国著名的冶金学家Osmond建议将钢经淬火所得高硬度相称为“马马氏氏体体”，

5、并因此将得到马氏体相的转变过程称为马氏体转变马氏体转变。Martensite M马氏体马氏体第9页/共60页 十九世纪未到二十世纪初主要局限于研究钢中的马氏体转变及转变所得产物马氏体马氏体。二十世纪三十年代，人们用X射线结构分析的方法测得钢钢中中马马氏氏体体是是碳碳溶溶于于-Fe而而形形成成的的过过饱饱和和固固溶溶体体，马马氏氏体体中中的的固固溶溶碳碳即即原原奥奥氏氏体体中中的的固固溶溶碳碳，因此，曾一度认为“所谓马氏体即碳在所谓马氏体即碳在-Fe中的过饱和固溶中的过饱和固溶”。曾经有人认为“马氏体转变与其它转变不同，是一个由快冷造成的内应力场所引起的切变过程”。四十年代前后，在Fe-Ni、F

6、e-Mn合金以及许多有色金属及合金中也发现了马氏体转变。不仅观察到冷却过程中发生的马氏体转变；同时也观察到了在加热过程中所发生的马氏体转变。由于这一新的发现，人们不得不把马氏体的定义修定为：“在在冷冷却却过过程程中中所所发发生生马马氏氏体体转转变变所所得得产产物物统统称称为为马马氏氏体体”。把把以以晶晶格格畸畸变变为为主主的的位位移移型型无无扩散相变统称为马氏体相变。扩散相变统称为马氏体相变。第10页/共60页马氏体转变的主要特性马氏体转变的主要特性（一）马氏体转变的非恒温性（一）马氏体转变的非恒温性 马氏体转变有一上限温度，这这一一温温度度称称为为马马氏氏体体转转变变的的开开始始温温度度，也

7、也称称为为马马氏氏体体点点，Ms表表示示。不同的材料Ms是不同的。马氏体转变还有一个下限温度，用Mf，当奥氏体过冷到Mf以下时转变也不能再进行了。称称为为马马氏氏体体转转变变的的下下限限温温度度或或马马氏氏体体终终了了点点。也也就就是是说说马马氏氏体体转转变变是在是在MsMf之间进行的。之间进行的。一般钢材的Mf都低于室温，在生产中为了获得更多的马氏体，常采用深冷到室温以下的处理工艺，这种工艺方法称为冷处理冷处理。第11页/共60页（二）马氏体转变的切变共格和表面浮凸现象（二）马氏体转变的切变共格和表面浮凸现象 马氏体转变时能在预先磨光的试样表面上形成有规则的表面浮凸。这说明马氏体的形成与母相

8、奥氏体的宏观切变密切相关。第12页/共60页 下图是三种不变平面应变，图中的C既有膨胀又有切变，钢中马氏体转变即属于这一种。显然，界面上的原子排列规律既同于马氏体，也同于奥氏体，这种界面称为共格界面。第13页/共60页（三）马氏体转变的无扩散性（三）马氏体转变的无扩散性 马氏体转变只有点阵改组而无成份变化，转变时原子做有规律的整体迁移，每个原子移动的距离不超过一个原子间距，且原子之间的相对位置不发生变化。1、一些具有有序结构的合金发生马氏体转变后有序结构不发生变化；2、Fe-C合金奥氏体向马氏体转变后，C原子的间隙位置保持不变；3、马氏体转变可以在相当低的温度范围内进行，且转变速度极快。例如：

9、Fe-C、Fe-Ni合金，在-20-196之间一片马氏体形成的时间约510-5510-7 秒。第14页/共60页（四）马氏体转变的位向关系及惯习面（四）马氏体转变的位向关系及惯习面 奥氏体转变为马氏体时，新旧两相之间保持着严格的晶晶体体学学位位向向关关系系，马氏体的不变平面被称为马氏体的惯习面惯习面，以平行于此面的母相的晶面指数表示。（五）马氏体转变的可逆性（五）马氏体转变的可逆性 冷却时高温相可以转变为马氏体，加热时马氏体可以逆转变为高温相，而且转变都是以马氏体转变方式进行的。与 MsMf 相对应，逆转变有AsAf 分别表示逆转变的开始和终了温度。第15页/共60页马氏体转变的切变模型马氏体

10、转变的切变模型 M转变的无扩散性及在低温下仍以很高的速度进行等事实，都说明在相变过程中点阵的重组是由原子集体的、有规律的、近程迁动完成的，而无成份变化。因此，可以把M转变看作为晶体由一种结构通过切变转变为另一种结构过程。自从1942年以来，由Bain开始，人们便根据M相变的特征，设想了各种相变机制。因为相变时母相发生明显的切变，所以早期提出的机制常常是从简单的切变过程推导出来的，企图通过简单的切变便可以得到与实验事实相符合的M。第16页/共60页1、贝茵（、贝茵（Bain）模型）模型 早在1942年Bain就注意到可以把面心立方点阵看成是轴比为c/a=1.41(即21/2:1)的体心正方点阵。

11、同样，也可以把稳定的体心立方的铁素体看成是体心正方点阵，其轴比等于1。第17页/共60页 Bain模模 型型 给给出出了了点点阵阵变变化化的的清清淅淅的的模模型型，但但不不能能解解释释宏宏观观切切变变和和惯惯习习面面的的存存在在，也也不不能能解解释释M内部的亚结构。内部的亚结构。第18页/共60页2、KS切变模型切变模型 库尔久莫夫和萨克斯测出含C为1.4%的碳钢中M与A存在的位向关系，即KS关系，为了满足这一取向关系必须有点阵的切变。他们于1930年提出了轴比相当于1.06的点阵转换模型，即即K KS S模型模型。首先考虑没有C存在的情况，设想A分以下几个步骤转变为M：第19页/共60页（1

12、）在（111）面上沿-211方向产生第一次切变，第二层原子（B层原子）移动1/12-211，而更高层原子则按比例增加。但相邻两层原子的相对位移都是相同的。第一次切变角是1928。第20页/共60页（2）第二次切变：第二次切变是在（11-2）面上（垂直于（111）面），沿1-10方向产生1030的切变。第二次切变后，使顶角由120变为10930或60角增至7030。第21页/共60页（3）经两次切变后，再作一些小的调整，使晶面间距和测得结果相符合。由于没有C原子存在，得到的是体心立方点阵的M。在有C原子存在的情况下，对于面心立方点阵改建为体心立方点时，两次切变量都略小一些，第一次为1515，第二

13、次为9。第22页/共60页 KS切切变变模模型型的的成成功功之之处处，在在于于它它导导出出了了所所测测得得的的点点阵阵结结构构和和位位向向关关系系，给给出出了了面面心心立立方方的的奥奥氏氏体体点点阵阵改改建建为为体体心心正正方方马马氏氏体体点点阵阵的的清清晰晰模模型型，但是惯习面和宏观切变与事实不符。但是惯习面和宏观切变与事实不符。第23页/共60页3、GT模型模型 格伦宁格和特赖雅诺于1949年提出的另一个两次切变模型。（1）首 先 在 接 近 于（259）的面上发生均匀切变，产生整体的宏观变形，造成磨光的样品表面出现浮凸，并且确定了马氏体的惯习面。这个阶段的转变产物是复杂的三棱结构，还不是

14、马氏体，不过它有一组晶面间距及原 子 排 列 和 马 氏 体 的（112）面相同。第24页/共60页（2）在（112）面 的11-1方 向 发 生 12 13的第二次切变，这次切变限制在三棱点阵范围内，并且是宏观不均匀切变（均匀范围只有18个原子层）。对于第一次切变所形成的浮凸也没有可见的影响。经第二次切变后，点阵转变成体心立方点阵，取向和马氏体一样，晶面间距也差不多。（3）最后作一些微小的调整，使晶面间距和试验测得的符合。第25页/共60页第26页/共60页 均匀切边过程亦称可见切变，可以比较容易的从晶体的宏观表面浮凸确定。不均匀切变涉及到微观结构的变化，亦称不可见切变，不易直接测定。不均匀

15、切变可以是在平行晶面上的滑移，也可以是往复的孪生形变。均匀切变不仅使单胞由正方变为斜方形，并且使晶体的外形由ABCD变为ABCD。不均匀切变可以产生和均匀相似的微观结构变化，但晶体无宏观变形。非均匀切变的这两种方式分别和马氏体的两种亚结构相对应。第27页/共60页 G-T模模型型能能很很好好地地解解释释马马氏氏体体转转变变的的点点阵阵改改组组、宏宏观观变变形形、位位向向关关系系及及亚亚结结构构的的变变化化。但但不不能能解解释释惯惯习习面面不不应应变变不不转转动动，也也不不能能解解释释碳碳钢钢（1.40%C）的位向关系。的位向关系。第28页/共60页4.2 热弹性马氏体相变热弹性马氏体相变（1）

16、Ms，Mf：降温过程中，奥氏体将转变成马氏体，马氏体转变开始和终了温度；（2）As，Af：加热过程中，马氏体逆相变开始和终了的温度；（3）按As-Ms的大小和马氏体的生长将马氏体相变分成非热弹性和热弹性马氏体相变两类。（4）如右图所示，Fe-Ni合金的相变为非热弹性马氏体相变；Au-Cd合金的相变为热弹性马氏体相变第29页/共60页特征：1）相变温度滞后小；2）突发式成核并长大；3）新相于母相保持弹性平衡；4）降温时，马氏体继续长大，相界面能往复运动；5）相变速率与成核与马氏体生脏都有关；6）形状应变为弹性协作。不符合非热弹性马氏体相变部分符合半热弹性热弹性符合第30页/共60页非热弹性马氏体

17、相变过程奥氏体降温马氏体形核迅速长大继续降温 最终马氏体量与马氏体片生长速率无关，是由成核速率和马氏体片的大小决定的。热弹性体马氏体相变过程奥氏体降温马氏体突发形核长大继续长大弹性平衡继续降温新的形核并长大相变速率与成核和长大速率都有关马氏体片不再长大第31页/共60页热弹性马氏体相变的晶体学特征热弹性马氏体相变的晶体学特征：1、条件：进行热弹性马氏体相变的条件是相变时不发生局部范性形变的合金。母相的有序化，有利于提高母相的弹性极限，使母相不发生局部的范性形变，同时有利于马氏体逆相变时恢复形状，因此有利于产生热弹性马氏体相变。CsCl型：B2型结构，Pm3m空间群，Fe3Pt型：L1型结构，P

18、m3m空间群，a=0.375nm2、三类主要的马氏体相变合金Fe3Al型：D03型结构，Fm3m的空间群，a=0.5793nm第32页/共60页4.3 形状记忆合金（形状记忆合金（SMA）形状记忆效应（形状记忆效应（SMA）：）：如果将具有热弹性转变的合金在如果将具有热弹性转变的合金在一定条件下施加外力或将其冷却到该合金的一定条件下施加外力或将其冷却到该合金的Ms点（或点（或Mf）点以）点以下并使之发生形状改变，如果再将这种合金加热到高温相状态下并使之发生形状改变，如果再将这种合金加热到高温相状态（即（即As点以上）使马氏体发生逆转变，此时合金又会自动地恢点以上）使马氏体发生逆转变，此时合金又

19、会自动地恢复到变形前的形状。这种现象称为复到变形前的形状。这种现象称为“形状记忆效应形状记忆效应”。第33页/共60页马氏体的形变与加热后的形状记忆马氏体的形变与加热后的形状记忆第34页/共60页形状记忆效应简易演示实验形状记忆效应简易演示实验(a)原始形状原始形状(b)拉拉 直直(c)加热后恢复加热后恢复 第35页/共60页 1951年美国的年美国的Lead首先在首先在Au-Cd、In-Ti合合金中发现形状记忆效应，他利用金中发现形状记忆效应，他利用Au-47.5%Cd合金的合金的记忆效应制作升降机模型，但由于合金元素价格高、有记忆效应制作升降机模型，但由于合金元素价格高、有毒，没有进行实用

20、化尝试而销声匿迹。毒，没有进行实用化尝试而销声匿迹。1963年美国海军研究所的年美国海军研究所的W.Bueher等人发等人发现现Ni-Ti合金也有形状记忆效应，并设计了新的机械实合金也有形状记忆效应，并设计了新的机械实验装置，受到许多研究者的关注。验装置，受到许多研究者的关注。1969年美国年美国Raychem公司生产公司生产Ti-Ni-Fe记记忆合金管接头用于忆合金管接头用于F14战斗机上的液压管路系统连接，战斗机上的液压管路系统连接，这是这是SMA第一次成功应用。第一次成功应用。70年代以后年代以后SMA真正进入真正进入实用化阶段。至实用化阶段。至80年代末年代末SMA的研究才遍及世界。的

21、研究才遍及世界。90年代初，该合金得到进一步的发展，现已出现第三代形年代初，该合金得到进一步的发展，现已出现第三代形状记忆合金，且进入商品化阶段。状记忆合金，且进入商品化阶段。SMA的发展过程第36页/共60页形状记忆合金可以分为三种：形状记忆合金可以分为三种：（1）单程记忆效应）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。状记忆现象称为单程记忆效应。（2）双程记忆效应）双程记忆效应某些合金加热时恢复高温相形状，冷却时又能某些合金加

22、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。恢复低温相形状，称为双程记忆效应。（3）全程记忆效应）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。而取向相反的低温相形状，称为全程记忆效应。第37页/共60页第38页/共60页应力诱发的马氏体相变和伪弹性应力诱发的马氏体相变和伪弹性应力诱发的马氏体相变定义：在外力作用下，及应力诱发的马氏体相变定义：在外力作用下，及即使温度高于即使温度高于Af点，形状记忆合金也发生马氏体点，形状记忆合金也发生马氏体相变相变。伪弹性：形状记忆合金在应力诱发的马氏

23、体相变伪弹性：形状记忆合金在应力诱发的马氏体相变时所表示出来的超塑性形变行为。时所表示出来的超塑性形变行为。伪弹性产生的条件：临界应力大；外加应力不能伪弹性产生的条件：临界应力大；外加应力不能大于临界应力（保证不产生滑移）；大于临界应力（保证不产生滑移）；第39页/共60页4.4 TiNi合金合金合金的结构和相变合金的结构和相变第40页/共60页1、结构、结构 母相：母相：B2型结构，型结构，a=0.3010.302nm。Ti和和Ni原子原子分别占据立方体的顶点和体心位置，分别占据立方体的顶点和体心位置，110面上面上TiNi原子原子交替排列构成密排面。交替排列构成密排面。马氏体相：单斜结构，

24、共马氏体相：单斜结构，共24各个变体，各个变体，a=0.2899,b=0.4120,c=0.4622nm，=96.80度。度。中间相：当稳定的新相和母相之间的晶体结构差异较中间相：当稳定的新相和母相之间的晶体结构差异较大时，相变不易发生，母相往往不直接转变成自由能最低大时，相变不易发生，母相往往不直接转变成自由能最低的稳定的新相，而是先形成结构和成分与母相交接近的自的稳定的新相，而是先形成结构和成分与母相交接近的自由能较低的亚稳态的过渡相。由能较低的亚稳态的过渡相。R相相:a=0.602nm,=90.7度。度。第41页/共60页R相变不出现记忆效应由单一相变贡献Ti-Ni合金呈现记忆效应的两种

25、相变过程合金呈现记忆效应的两种相变过程母相 马氏体母相 R相 马氏体依成分和预处理条件的不同相变过程都是热弹性马氏体相变R相变出现记忆效应由两个相变阶段贡献加铁、时效第42页/共60页TiNi合金相变的影响因素合金相变的影响因素（1）成分的影响）成分的影响 Ni含量在含量在4751at，Ms从从80降降至至150。含。含Ni量超过此范围，合金便不存在量超过此范围，合金便不存在形状记忆效应。形状记忆效应。MsNi atom%80C-100 C4751（2）热处理、加工的影响）热处理、加工的影响第43页/共60页例例：加加Cu置置换换Ni形形状状记记忆忆效效应应、力力学学性性能能，合合金金的的价价

26、格格显显著著降降低低，加加入入Cu对对相相变变温温度度有有显显著著影影响响，相相变变温温区区（Ms-Mf）、（Af-As）都变窄，窄滞后记忆合金）都变窄，窄滞后记忆合金 例：加例：加Nb可得到很宽滞后的记忆合金。可得到很宽滞后的记忆合金。合金元素对合金元素对Ti-Ni合金相变的影响合金相变的影响加入合金元素调整相变点加入合金元素调整相变点第44页/共60页第三元素的引入：第三元素的引入：Co、Fe等代替部分等代替部分Ni，降低，降低Ms；V、Cr、Mn代替代替Ti，降低，降低Ms；Fe代替代替Ni，Ms下降，但是对下降，但是对R相的起始转变温度无影响，相的起始转变温度无影响，Fe的浓度的浓度4

27、%时，增加时，增加R的稳定温度。的稳定温度。Cu代替代替Ni，相变温度不变，（，相变温度不变，（Af-Mf）减小，脆性增加，）减小，脆性增加，不利于加工。不利于加工。Pt、Pd的加入，提高的加入，提高Ms,如如Pt全部替代全部替代Ni，Ms超过超过500 CNb(铌铌)的加入，使（的加入，使（Af-Mf）增达到）增达到150 C。第45页/共60页（3）TiNi合金的形状记忆处理合金的形状记忆处理：形状记忆功能必：形状记忆功能必须进行训练须进行训练*单程记忆处理：单程记忆处理：三个独立的处理方式三个独立的处理方式 中温处理，轧制，冷拔等高度冷加工的合金材料，加中温处理，轧制，冷拔等高度冷加工的

28、合金材料，加工成所需要的形状后，在工成所需要的形状后，在400-500 C加热加热30分钟。分钟。低温处理：低温处理：800 C以上高温退火候，在室温下成形，以上高温退火候，在室温下成形，加工成所需要的形状，再在加工成所需要的形状，再在200-300 C保持数十分钟。保持数十分钟。时效处理：优点是可以消除材料的历史影响，缺点是时效处理：优点是可以消除材料的历史影响，缺点是工艺太复杂。工艺太复杂。*双程记忆处理：双程记忆处理：强制变形（在马氏体状态对合金进行强制变形（在马氏体状态对合金进行10%以上的强制变形）以上的强制变形）约束加热（将变形后的形状约束加热（将变形后的形状固定后加热到高于固定后

29、加热到高于Af50 C以上）以上）训练（将合金变训练（将合金变形到可恢复的程度，加热使其恢复，反复的训练）形到可恢复的程度，加热使其恢复，反复的训练）*全程记忆处理：全程记忆处理：条件（较高的条件（较高的Ni含量），原因（在约束含量），原因（在约束时效时，在母相中形成了细小的析出物，产生应力场）时效时，在母相中形成了细小的析出物，产生应力场）第46页/共60页4.5 Cu基合金基合金Cu-Al合金合金Al含量高时含量高时2相也随之析出不利于记忆效相也随之析出不利于记忆效应。加入应。加入Ni可抑制可抑制2相析出相析出,从而发展出从而发展出Cu-Al-Ni系记系记忆合金。加入其它组元进一步提高性能

30、（多元合金）忆合金。加入其它组元进一步提高性能（多元合金）基基本本特特点点：形形状状记记忆忆效效应应好好，价价格格便便宜宜，易易于于加加工工制制造造，但但强强度度较较低低，稳稳定定性性及及耐疲劳性能差，不具有生物相容性。耐疲劳性能差，不具有生物相容性。主要合金：主要合金：主要由主要由Cu-Zn和和Cu-Al两个二元系发展而来两个二元系发展而来Cu-Zn合合金金的的热热弹弹性性马马氏氏体体相相变变温温度度极极低低，通通过过加加入入Al,Ge,Si,Sn,Be可可以以有有效效的的提提高高相相变变温温度度，由由此此发发展展了了的的Cu-Zn-X(X=Al,Ge,Si,Sn,Be)三三元元合合金金。加

31、入其它组元进一步提高性能（多元合金）加入其它组元进一步提高性能（多元合金）第47页/共60页Cu-Zn-Al合金相图的垂直截面图(6 wt%Al)Cu基记忆合金的成分范围通常在 相（电子化合物）区Cu基记忆合金中的基本相和相变基记忆合金中的基本相和相变 相区成分的合金亚稳的有序 相高温淬火冷却马氏体热弹性马氏体相变转变加热冷却第48页/共60页Cu-Zn-Al基记忆合金的稳定性及其影响因素影响相变点的因素：影响相变点的因素：稳定性稳定性 相变点、记忆性能、力学性能、化学相变点、记忆性能、力学性能、化学成分：Ms(oC)=1890-5100w(Zn)%-13450w(Al)%热热循循环环：随随热

32、热循循环环次次数数的的增增加加相相变变点点会会变变化化。在在大大多多数数情情况况下下Ms、Af温温度度升升高高，而而As和和Mf下下降降或或保保持持不不变变。同同时时马马氏氏体体转转变变的的量量也也会会有有所所降降低低，即即有有部部分分马马氏氏体体失失去去热热弹弹性性。循循环环一一定定次次数数后后相相变变点点与与马马氏氏体体转转变变量量都都趋于稳定值。趋于稳定值。第49页/共60页SMA的应用月球上使用的形状记忆合金天线 第50页/共60页形状记忆合金铆钉第51页/共60页形状记忆合金管接头第52页/共60页 形状记忆合金在现代临床医疗领域内已获得广泛应用，正扮演着不可替代的重要角色。例如，各

33、类人体腔内支架、心脏修补器、血栓过滤器、口腔正畸器正畸器、人造骨骼、伤骨固定加压器、脊柱矫形棒、栓塞器、节育环、医用介入导丝和手术缝合线等等，都可以用形状记忆合金制成。医用腔内支架的应用原理如4所示。记忆合金支架经过预压缩变形后（a），能够经很小的腔隙安放到人体血管、消化道、呼吸道、胆道、前列腺腔道以及尿道等各种狭窄部位。支架扩展后形成如图（b）所示的记忆合金骨架，在人体腔内支撑起狭小的腔道，如图（c）所示，这样就能起到很好的治疗效果。第53页/共60页（a）预压缩（b）受热扩张后（c）植入腔道内效果第54页/共60页（a）消化道内支架（b）血管内支架（c）胆道内支架腔内支架临床应用实例 第5

34、5页/共60页形状记忆合金血栓过滤器第56页/共60页 记忆合金同我们的日常生活已经是休戚相关。仅以记忆合金制成的弹簧为例，把这种弹簧放在热水中，弹簧的长度立即伸长，再放到冷水中，它会立即恢复原状。利用形状记忆合金弹簧可以控制浴室水管的水温，在热水温度过高时通过“记忆”功能，调节或关闭供水管道，避免烫伤。下图是日本 TOTO公司生产的智能水温调节器。智能水温调节器 第57页/共60页移动电话天线 牙刷形状记忆合金眼镜架 第58页/共60页习题1.什么是马氏体相变，马氏体相变的特征是什么？2.以TiNi合金为例，说明形状记忆合金材料的工作原理。3.形状记忆合金主要有哪些用处？第59页/共60页感谢您的观看！第60页/共60页