弹性合金
新型耐热弹性合金弹性性能的研究
性材料 的主要 性 能 要求 ， 它是 衡 量 材料 在 高 温介 质 中
弹 性 性 能 的 的 主 要 指 标 之 一 。 应 力 松 弛 大 小 对 评 价 弹
性元件 性能 的稳 定 性具 有 重 要 意义 ， 因而 采 取对 螺 旋
进 行冷 热加 工得 到相应 的带材 和丝材 。在绕簧 机 上按
化合金口 ， ］ 加入 Ｂ强 化 晶显著提 高 合金 的持 久 寿命 ，
２ 实 验
２ １ 新 型 耐 热 合 金 和 弹 簧 的 制 备 ．
降低蠕 变速率 ， 并显 著改 善持久 缺 口敏感 性 ， 提高 合金
的 塑 性 和 加 工 性 能 ＿ ］ 弹 性 模 量 温 度 系 数 是 耐 热 弹 ５ ，
弹簧进 行 了静 态夹 持试验 的方 法 。通 过 高温 下长 时 间
图纸绕 制成 螺旋 弹簧 和平面涡 卷弹 簧 。
图 １弹 性 元 件 工 艺 路 线 图
Ｆｉ ｏ ｅ ｓｒ ｕ ｅ ｏ ｌ ｓ ｉ ｌ ｍｅ ｇ １ ｐｒ ｃ ｓ ｏ ｔ ｆｅ ａ ｔｃ ｅｅ ｎｔ
热 弹 簧 的 性 能 。 对 于 许 多 弹 性 元 件 来 说 ， 留 变 形 量 残
量、 弹簧扭矩 进 行 了重点 分 析 和研 究。研 究 了合金 在
不 同热处理 工 艺下 对松 弛 率 力 学性 能的 影 响 ， 以及 弹
簧扭矩 随扭 转 角度 的 变化 情 况。 结果 表 明 ， 制 的 弹 研 簧抗松 弛性 能优 于 进 口产 品 ； 弹簧 的扭 矩 性 能 满足 国
助
财
抖
２０ 年第７ ４） ０９ 期（ 卷 ｏ
新 型 耐 热 弹 性 合金 弹 性 性 能 的研 究
锡青铜的介绍
宁波加伟铜制品为您详细介绍锡青铜锡青铜的介绍锡青铜作为弹性合金指含Sn≤6.5％的铜锡合金，通常尚含P、Zn等合金元素，如还含P则称为磷锡青铜，具有高弹性极限、弹性模量、良好的耐磨与耐蚀性能，适用于制造各种弹性元件。
锡青铜含锡量一般在3～14%之间,主要用于制作弹性元件和耐磨零件。
变形锡青铜的含锡量不超过8%，有时还添加磷、铅、锌等元素。
磷是良好的脱氧剂，还能改善流动性和耐磨性。
锡青铜中加铅可改善可切削性和耐磨性，加锌可改善铸造性能。
这种合金具有较高的力学性能、减磨性能和耐蚀性，易切削加工，钎焊和焊接性能好，收缩系数小，无磁性。
可用线材火焰喷涂和电弧喷涂制备青铜衬套、轴套、抗磁元件等涂层。
尺寸规格有Ф1.6mm、Ф2.3mm。
锡青铜是铸造收缩率最小的有色金属合金，用来生产形状复杂、轮廓清晰、气密性要求不高的铸件，锡青铜在大气、海水、淡水和蒸汽中十分耐蚀，广泛用于蒸汽锅炉和海船零件。
含磷锡青铜具有良好的力学性能，可用作高精密工作母机的耐磨零件和弹性零件。
含铅锡青铜常用作耐磨零件和滑动轴承。
含锌锡青铜可作高气密性铸件。
由于锡青铜凝固范围很宽，铸件枝晶偏析严重，必须进行均匀化退火。
常常不进行固溶处理。
含Sn量小于7%的线材或板材可进行再结晶退火及去应力退火。
对用作弹簧材料的锡青铜QSn4-3、QSn6.5-0.4只能进行去应力退火,温度在250~300摄氏度。
铸造锡青铜是不能通过热处理来强化机械性能的，因为当Sn含量达到10%时，锡青铜组织结构不再是固溶体而是化合物。
这与其它青铜如铍青铜、铝青铜等固溶体类青铜可以通过热处理增强是不同的。
铜合金铸造工艺各种成分的铜合金的结晶特征不同，铸造性能不同，铸造工艺特点也不同。
1、锡青铜：结晶特征是结晶温度范围大，凝固区域宽。
铸造性能方面流动性差，易产生缩松，不易氧化。
工艺特点是壁厚件采取定向凝固（顺序凝固），复杂薄壁件、一般壁厚件采取同时凝固。
2、铝青铜和铝黄铜：结晶特征是结晶温度范围小，为逐层凝固特征。
弹性合金
锡青铜等。 ② 马氏体相变强化类 以马氏体相变达到强化，如碳钢和合金钢、马氏
体类不锈钢。 ③ 沉淀强化类 通过时效沉淀，析出弥散的第二相强化，如在铁基、钴
15
其断面收缩率可达51%；而索氏体组织压缩变形95%， 断面收缩率只有35%。但当下贝氏体的冷变形量很高 时(90%)，钢丝的扭转次数比索氏体要低。另外，下 贝氏体处理所费的等温时间较长。
③ 马氏体状态下的冷变形强化。在马氏体状态只需
少量冷变形就可显著提高强度，即使在回火状态，
其压缩率也不能超过10%。表3为40CrNiMo钢回火 马氏体的冷变形强度。
变形发生。图中比例阶段的夹角tanα，定义
为正弹性模量E=σ/ε。除正弹性模量外，还
有表示材料抵抗切应变弹性模
图2 普通钢的应力应变曲线
3
量G，G=τ/r，τ为切应力、 r为切应变。在体积压缩力作用下的体积弹性 模量K，K= σ/(ΔV/V0)，此三个弹性模量是表征材料弹性的基本物理量。 它们之间的关系为E=2G(1+μ)，E=3K(1-2μ)，μ是泊松比，一般在 1/3~1/4之间。
弹性合金(Elastic alloy)
1. 弹性的基本概念 2. 弹性合金的分类和应用 3. 一般弹簧钢 4. 耐蚀性弹性合金 5. 高温弹性合金 6. 高导电弹性合金 7. 恒弹性合金
1
1.弹性的基本概念
(1) 固体的弹性
弹性是指固体材料在外力作用下发生变形，当外力去除后，材料自动 恢复原来的尺寸和形状的特性。弹性变形特征和金属与合金内部微观结构 的原子间相互作用密切相关。
镍钛合金在生活中的用途
镍钛合金在生活中的用途
镍钛合金是一种具有形状记忆和超弹性的合金材料，具有广泛的应用范围，以下是镍钛合金在生活中的用途：
1. 眼镜架：因为镍钛合金具有形状记忆特性，所以可以将眼镜架弯曲，不易变形，使用寿命更长。
2. 牙套：镍钛合金的超弹性和耐腐蚀性非常好，可以作为牙套材料使用，不仅美观，而且不易生锈。
3. 手表弹簧：手表的弹簧需要具有超弹性和耐腐蚀性，镍钛合金正好符合这个要求，可以作为手表弹簧的材料使用。
4. 纪念硬币：现代纪念硬币往往采用镍钛合金制成，因为镍钛合金不仅色泽美观，而且硬度适中，耐磨损，使用寿命长。
5. 医疗器械：镍钛合金可以制成医疗器械，因为其具有耐腐蚀、生物相容性好、形状记忆等特点，在牙齿矫正、骨科手术等方面有广泛应用。
总之，镍钛合金在生活中有着广泛的应用，其形状记忆和超弹性特性为其赋予了更多的用途和更好的性能。
- 1 -。
铜基弹性合金的研究现状与发展
１ １ 真 空熔炼 法 ．
采用 真空 熔 炼 法 是 为 了减 少 铸 锭 中锡 的偏 析 使
铸 锭均 匀化 。张利衡 采用 此方 法制 备 了 Ｃ ９ ｉ ｕ一 Ｎ 一 ６ ｎ合金 。具 体方 法是 合金熔 炼 后 在 Ｈ （ Ａ ） Ｓ 或 ｒ 的保 护下 ， 铸 锭 在 ８ ０—８ ０ 长 时 间保 温 处 理 ， 后 水 将 ２ ５℃ 然 冷 至室 温 。冷 加 工 前 再 经 ８ ０～８ ０ 固溶 处 理 。 为 ２ ５％
第４ ０卷
第 ５期
有 色 金 属 加 工
ＮＯＮＦＥＲＲＯＵＳ Ｍ Ｅ ＡＬ Ｔ Ｓ ＰＲＯＣＥ ＳＳＩ ＮＧ
Ｖｏ１４ ＮＯ． ．０ ５
２１ ０ １年 １ ０月
Ｏｃ ｏ ｅ ０ ｔ ｂ ｒ １ ２ １
铜基 弹性 合 金 的研 究 现 状 与 发展
刘 东辉 ， 鹏 ， 文 源 马 崔
制备方 法 是 决 定 铜 基 弹性 合 金 性 能 的一 个 重 要
火效应 改 善其性 能 。众 多 学者 研 究 证 实 ， 这类 铜 合 金
经冷 变形 可形 成 大 量 的 孪 晶 、 错 和 板 织 构 ， 进 一 层 为 步退 火强 化提供 了能量 和组 织 的准 备 。
低 温 退 火 强 化 机 制 是 ： 质 原 子 在 层 错 、 晶 处 溶 孪
合金 。
能 会导 致粉 末缺 陷度 高 、 面 氧 化严 重 以及 粉 末压 制 表
成 形 困难等 ， 了 克 服 这 些 问题 ， 的 学 者 专 门对 此 为 有
方 法进 行 了深 人研 究 ’ 。利 用 此 法 制 备 Ｃ ” ｕ一１ Ｎ ５ ｉ
一
若 以其强 化 机 制 为 主 要 依 据 ， 分 为 以 下 五 类 ： 可
(完整版)弹簧力学性能
弹簧钢丝和弹性合金丝(上)东北特殊钢集团大连钢丝制品公司徐效谦弹性材料是机械和仪表制造业广泛采用的制作各种零件和元件的基础材料，它在各类机械和仪表中的主要作用有：通过变形来吸收振动和冲击能量，缓和机械或零部件的震动和冲击；利用自身形变时所储存的能量来控制机械或零部件的运动；实现介质隔离、密封、软轴连接等功能。
还可以利用弹性材料的弹性、耐蚀性、导磁、导电性等物理特性，制成仪器、仪表元件，将压力、张力、温度等物理量转换成位移量，以便对这些物理量进行测量或控制。
1弹性材料的分类1.1按化学成分分类弹性材料可分为：碳素弹簧钢、合金弹簧钢、不锈弹簧钢、铁基弹性合金、镍基弹性合金、钴基弹性合金等。
1.2按使用特性分类根据弹性材料使用特性，可作如下分类：1.2.1通用弹簧钢(1)形变强化弹簧钢：碳素弹簧钢丝。
(2)马氏体强化弹簧钢：油淬火回火钢丝。
(3)综合强化弹簧钢：沉淀硬化不锈钢丝1.2.2弹性合金(1)耐蚀高弹性合金(2)高温高弹性合金(3)恒弹性合金(4)具有特殊机械性能、物理性能的弹性合金2弹簧钢和弹性合金的主要性能指标2.1弹性模量钢丝在拉力作用下产生变形，当拉力不超过一定值时，变形大小与外力成正比，通常称为虎克定律。
公式如下：ε=σ/E式中ε—应变（变形大小）σ—应力（外力大小）E—拉伸弹性模量拉伸弹性模量(又称为杨氏弹性模量或弹性模量)是衡量金属材料产生弹性变形难易程度的指标，不同牌号弹性模量各不相同，同一牌号的弹性模量基本是一个常数。
工程上除表示金属抵抗拉力变形能力的弹性模量外（E），还经常用到表示金属抵抗切应力变形能力的切变弹性模量（G ）。
拉伸弹性模量与切变弹性模量之间有一固定关系：G=)1(2μ+E ，μ称为泊桑比，同一牌号的泊桑比是一定数，弹性材料的μ值一般在1/3～1/4之间。
E 和G 是弹簧设计时两个重要技术参数（拉压螺旋弹簧的轴向载荷力P=348nDGd ，扭转螺旋弹簧的刚度P=nDEd 644）。
接插元件弹性铜合金带材的应用与发展现状
～
２ ２ ． ５ ， Ａ ｌ ２ ． ８～ ３ ． ３ ， Ｎ ｉ ０ ． ８～ １ ． ２ ， Ｓ ｉ ０ ． ６～１ ， Ｃ ｕ余
量， 性 能接 近 Ｃ ６ ８ ８ ０ ０ 。还 有 Ｃ ｕ一２ ２ ． ７ Ｚ ｎ一３ ． ４ Ａ １—
０ ． ４ Ｆ ｅ 和Ｃ ｕ— ｚ ｎ—Ｎ ｉ —Ａ ｌ 等。 ２ ． ４ 析 出强化型
析出强化就是借 助形变热处理 工艺 ， 将 高温 固溶
在铜合金基体中的合金元素， 通过快速冷却形成强化 相， 经后续冷加 工 和 时效退 火 工艺 ， 以单 质 或金 属 化
Ｔ ｏ ｔ ａ ｌ １ ２ ２
铜
业
工
程
总第 １ ２ ２期
Ｔ ５ ２ ３ １ 《 加工铜及铜合金牌号和化学成分》 将增加 ９
２ 接插 元件 常用弹性铜合金
２ ． １ 锡 磷青 铜
种 锌 白铜 。相 比锡磷青 铜 、 黄铜带 ， 锌 白铜带 市场 需 求 量少 ， 加工 费 最 高 。锌 白铜 带 材 生产 也 采 用 水 平 连铸 ， 由于熔 点 高 、 导热 性 差 ， 拉 铸 温 度 比锡 磷 青 铜
（ Ｓ ｎ ４ ％） 到高锡 Ｃ ５ ２ １ ２ （ Ｓ ｎ ９ ％） 的锡磷青铜 都被大 量应 用 。 由于锡金 属 的高 成 本 ， 材 料 工作 者 一 直 在 研 制低 锡 或 无 锡 合 金 来 代 替 锡 磷 青 铜 Ｊ 。 锡 磷 青
铜 板带坯 采 用水平 连 铸 生 产 ， 然 而 水 平 连铸 带 坯 的 铸 造 晶粒 十 分粗 大 ， 且 锡磷 青 铜 极 易 产 生偏 析 和 疏 松 。铸坯 晶粒 的细 化 可显 著 改 善 带 坯 的偏 析 和 疏 松， 对提 高铸 坯及 成 品 的质 量 十分 有 效 。对 此 在 锡 磷 青 铜 添 加 加 稀 土 细 化 晶 粒 国 内 学 者 也 研 究 较 多＿ ３ Ｊ ， 其 次工 业上较 为 成 功 的是 用 于 锡 磷青 铜 水 平 电磁连 铸 ， 使 锡磷 青铜 带坯 的凝 固组织 大 为细化 ， 反 偏 析 和缩松 得到 明显 减轻 ， 可缩 短均 匀化 退火 时 间 ， 大大提高石墨模使用 寿命 Ｊ 。锡磷青 铜导 电率 主 要与 Ｓ ｎ 、 Ｐ含 量 有 关 ， 锡 含 量 ４—９ ％ 且磷 ０ ． １— ０ ． ２ ％ 的锡 磷 青 铜 导 电率 介 于 １ １ ％至 １ ９ ％Ｉ Ａ Ｃ Ｓ之 间 。国 内锡 磷青 铜 带 材 生产 技 术 基 本 成熟 ， 市 场竞 争 激烈 ， 已生产该 类 产 品 的高精 度 带 材 厂 家 有 福建 紫金 、 宁波 兴业 、 安徽 鑫科 、 山东天 圆和 江西铜业 等 。
镍基钛形状记忆合金
镍基钛形状记忆合金
镍基钛形状记忆合金，又称为NiTi合金、Nitinol合金，是一
种具有形状记忆性和超弹性的金属合金。
它主要由镍和钛两种元素组成，其中镍的含量通常为50%至60%。
镍基钛形状记忆合金具有以下特点：
1. 形状记忆性：在适当的温度范围内，该合金可以根据外界温度的变化而恢复其初始形状。
当被加热超过其相变温度时，合金会从形变状态恢复为记忆状态。
2. 超弹性：合金具有非常高的弹性和可塑性，可以在外力作用下发生大幅度的变形，并且在外力解除后能快速恢复原始形状。
3. 耐腐蚀性：镍基钛形状记忆合金具有良好的耐腐蚀性，可以在恶劣环境中长期稳定工作。
4. 高温稳定性：合金在高温环境下依然具有良好的形状记忆性和超弹性，能够承受高温条件下的应力和变形。
由于这些特性，镍基钛形状记忆合金被广泛应用于医疗器械、航空航天、汽车、电子设备等领域。
在医疗领域中，它可以用于制作支架、支撑器、血管弹簧和矫形器等医疗器械。
在航空航天领域中，它可以用于制作航天器的复合材料、连接件和传感器。
在汽车领域中，它可以应用于车身形状记忆材料、刹车系统和导轨等部件。
在电子设备领域中，它可以制作精密弹簧、连接器和微马达等微型元件。
超弹性合金材料的研究与开发
超弹性合金材料的研究与开发在现代科技的发展中，材料科学一直扮演着重要的角色。
而超弹性合金作为一种先进的材料，其研究与开发已经引起了广泛的关注。
本文将探讨超弹性合金的概念、研究进展以及未来的发展前景。
超弹性合金，顾名思义，是指具备超弹性能力的金属合金材料。
其最显著的特点是在外力作用下能够发生巨大的形变，但恢复至初始状态后不会出现塑性残留变形。
这种特殊的弹性性质使得超弹性合金在诸多领域具有广泛的应用潜力。
超弹性合金的研究始于20世纪60年代，最初以镍钛合金为代表。
随着研究的深入，人们逐渐发现了超弹性材料的潜力，并开始探索更多的合金体系。
此后，针对镍钛合金进行的微观结构调控以及合金元素的改进，为超弹性合金的研究提供了新的思路。
目前，除了镍钛合金，铜锌铝合金、铜锡合金等也成为了超弹性合金的研究热点。
超弹性合金的研究进展不仅体现在材料合金体系的拓展，还包括对其性能的研究与优化。
为了实现更高的超弹性效应，科研人员尝试通过合金组分的调整以及热处理工艺的改进来提高材料的性能。
通过合金化添加、带状结构调控等手段，研究人员成功地实现了超过1 GPa的应力平台。
此外，一些独特的研究方法，如拉伸-实验方法、压力-实验方法等，也为超弹性合金的研究提供了新的角度。
超弹性合金的研究与开发仍面临一些挑战与机遇。
首先，合金体系的选择与合金化元素的调控仍然是一个复杂而关键的问题。
虽然一些体系已经有了较为明确的研究方向，但对于新型合金体系来说，仍需要大量的试验与实践来确定其可行性。
其次，合金的制备工艺以及优化也是超弹性合金研究的重要内容。
随着制备工艺技术的发展，研究人员能够将合金的微观结构调控至更精确的范围，从而得到理想的超弹性性能。
最后，超弹性合金的应用也是一个重要的问题。
尽管超弹性合金具备广泛的应用前景，但不同领域对材料性能的要求也不尽相同。
因此，如何将超弹性合金在各个领域中得到充分的应用，仍需要更多的研究与探索。
未来，超弹性合金材料的研究与开发将继续取得突破性进展。
镍钛诺摩擦系数
镍钛诺摩擦系数镍钛合金（又称超弹性合金）是一种具有独特性能的材料，其中最著名的合金之一就是镍钛诺（NiTiNOL）。
它具有记忆效应和超弹性，广泛应用于医疗器械、航空航天、汽车和运动等领域。
本文将详细介绍镍钛诺的摩擦系数。
摩擦系数是指两个物体之间的摩擦力与垂直加载力之比。
在机械工程领域中，摩擦系数是一个非常重要的参数，用来描述两个物体之间的摩擦性质。
摩擦系数的大小受多种因素的影响，包括物质的表面性质、温度、压力等。
对于镍钛合金而言，其摩擦系数与一般的金属材料有所不同。
一般金属材料在摩擦过程中往往有一个固定的、相对较大的摩擦系数。
而镍钛合金的摩擦系数则可能发生显著的变化。
镍钛合金在低温下通常具有较低的摩擦系数。
这是由于在低温下，镍钛合金表面的氧化膜会变得更加致密，从而降低了表面的粗糙度，减小了摩擦损耗。
此外，镍钛合金具有优异的弹性回复性能，当外部负载作用在镍钛合金上时，会发生相变，从而实现超弹性行为，摩擦系数减小。
然而，在高温下，镍钛合金的摩擦系数通常会显著增加。
这是因为在高温下，材料的表面氧化膜会发生变化，增加了表面的粗糙度，导致摩擦系数的增加。
此外，高温下材料的应力松弛现象也会导致摩擦系数的增加。
另外，镍钛合金在不同形状记忆温度下的摩擦系数也会发生变化。
镍钛合金具有形状记忆效应，可以根据温度的变化来改变材料的形状。
当镍钛合金处于非常低的温度下时，材料会变得非常硬，摩擦系数相对较大。
而当温度升高到合金的形状记忆温度时，材料会发生相变，变得非常柔软，摩擦系数相对较小。
值得注意的是，镍钛合金的摩擦系数也受到试样的表面处理方式的影响。
通常情况下，粗糙表面的试样具有较高的摩擦系数，而经过抛光等表面处理的试样则具有较低的摩擦系数。
总结一下，镍钛合金的摩擦系数通常受到以下因素的影响：温度、应力松弛现象、形状记忆效应和材料的表面状态。
在低温下，镍钛合金通常具有较低的摩擦系数，而在高温下，摩擦系数可能会显著增加。
弹簧的分类性能要求失效形式应用常见弹簧钢弹性合金
弹簧是一种利用弹性来工作的机械零件。
用弹性材料制成的零件在外力作用下发生形变，除去外力后又恢复原状。
亦作“弹簧”。
弹簧的分类按受力性质，弹簧可分为拉伸弹簧、压缩弹簧、扭转弹簧和弯曲弹簧，按形状可分为碟形弹簧、环形弹簧、板弹簧、螺旋弹簧、截锥涡卷弹簧以及扭杆弹簧等，按制作过程可以分为冷卷弹簧和热卷弹簧。
普通圆柱弹簧由于制造简单，且可根据受载情况制成各种型式，结构简单，故应用最广。
弹簧的制造材料一般来说应具有高的弹性极限、疲劳极限、冲击韧性及良好的热处理性能等，常用的有碳素弹簧钢、合金弹簧钢、不锈弹簧钢以及铜合金、镍合金和橡胶等。
弹簧的制造方法有冷卷法和热卷法。
弹簧丝直径小于8毫米的一般用冷卷法，大于8毫米的用热卷法。
有些弹簧在制成后还要进行强压或喷丸处理，可提高弹簧的承载能力。
弹簧可以分为以下7类：1、螺旋弹簧即扭转弹簧，是承受扭转变形的弹簧，它的工作部分也是密绕成螺旋形。
扭转弹簧端部结构是加工成各种形状的扭臂，而不是勾环。
2、拉伸弹簧是承受轴向拉力的螺旋弹簧。
在不承受负荷时，拉伸弹簧的圈与圈之间一般都是并紧的没有间隙。
3、压缩弹簧是承受轴向压力的螺旋弹簧，它所用的材料截面多为圆形，也有用矩形和多股钢萦卷制的，弹簧一般为等节距的，压缩弹簧的形状有：圆柱形、圆锥形、中凸形和中凹形和少量的非圆形等，压缩弹簧的圈与圈之间会有一定的间隙，当受到外载荷的时候弹簧收缩变形，储存变形能。
4、扭力弹簧利用杠杆原理，通过对材质柔软、韧度较大的弹性材料扭曲或旋转，使之具有极大的机械能。
5、渐进型弹簧，这种弹簧采用了粗细、疏密不一致的设计，好处是在受压不大时可以通过弹性系数较低的部分吸收路面的起伏，保证乘坐舒适感，当压力增大到一定程度后较粗部分的弹簧起到支撑车身的作用，而这种弹簧的缺点是操控感受不直接，精确度较差。
6、线性弹簧，线性弹簧从上至下的粗细、疏密不变，弹性系数为固定值。
这种设计的弹簧可以使车辆获得更加稳定和线性的动态反应，有利于驾驶者更好的控制车辆，多用于性能取向的改装车与竞技性车辆，坏处当然是舒适性受到影响。
常用贵金属弹性合金材料及其性能
贵金属弹性合金材料
贵金属弹性合金材料具有高强度、高弹性、高熔点、高使用温度（可在700℃仍保持良好弹性）、弹性后效小、无磁性的贵金属材料。
按构成分为合金和复合材料；按弹性分为高弹性和恒弹性材料；按用途分为张丝，弹簧片，导电游丝，弹性电刷，弹性触点和轴尖材料等。
贵金属弹性材料具有良好的化学稳定性和热稳定性，特别适用于制造高精度、高稳定性、高可靠和长寿命的高级仪表和精密机械的弹性敏感元件、储能元件和频率元件。
使用较成熟的这类材料有：(1)PtAg20合金，综合性能优良，常用于制造精密仪表的张丝和弹簧片，缺点是制造困难。
PtPdAg20-10和PtPdAg30-10的性能与PtAg20合金接近，易于拉成细丝和轧成薄带。
PtPdGa(7～12)-(4～25)、铂镍、铂镍铜等合金也是有用的高弹性材料。
(2)PdAu(40～65)及在此基础上添加铂、铱、铁、镍、锰等20多种元素之一或多种而构成的多元合金的钯金系合金(如中国研制的AuPdMoAl46-5-1合金等)，弹性模量温度系数为(-1.6～+5.0)×10-5℃，是具有无磁、耐氧化和耐腐蚀的恒弹性合金，可作静载和动载条件下的弹性贮能元件、传感元件、频率元件和振动元件。
PdAgCuAuPtZn30-14-10-10-1和AuAgCuPtNi10-14-5-1合金，具有高弹性和优良的电接触性能，可制作精密电位计的弹性电刷和继电器的弹性触点。
常用贵金属弹性合金材料性能见下表。
常用贵金属弹性合金材料性能表。
高弹性合金
高弹性合金high elastic limit alloys弹性极限高、滞弹性效应低（如低弹性后效和低内耗等）的合金，用于制作各类弹性敏感元件和储能元件。
它和恒弹性合金是弹性合金中的两个主要种类。
在不同使用场合，它还可具有耐腐蚀、耐高温、无磁和导电等性能（见金属力学性能的表征。
主要用于制作各类膜盒、膜片和扭等敏感元件,各类弹簧和发条等储能元件,以及轴尖、仪表轴承等小尺寸弹性元件和结构件等。
工程材料的应力和应变关系,在弹性极限范围内,实际上不完全符合经典虎克定律即不呈线性关系；往往形成如下图[弹性滞后回线示意图]所示的弹性滞后回线，这就降低了一些弹性元件的工作性能。
通常，在高弹性合金中，滞弹性效应应降低到最小程度，以提高仪器和仪表的精度。
要求这类合金对弹性应变的响应较为敏感，负荷过程中对微塑性变形抗力较大（相应于小的回线面积）。
为了获得较大的微塑性变形抗力，经常采用形变热处理，以提高合金的性能，合金的这种性能一般用储能比()来衡量。
[195-01](为弹性极限，为弹性模量)。
通常要求愈大愈好。
高弹性合金一般有下述数种。
弥散强化合金在淬火后，形成奥氏体或半奥氏体组织。
随后经冷加工和时效处理，析出弥散相，从而使基体强化，获得良好的力学性能。
在这类合金中，广泛使用的是36Ni-Cr-Ti-Al 合金,它在湿热气氛下，在含硫介质内或短时间在硝酸溶液中，有良好的耐蚀性，使用温度可达250；加5％或8％Mo以后,使用温度可分别提高到350或400。
半奥氏体弥散强化不锈钢，也是常用的高弹性合金，如 0Cr17Ni7Al、0Cr15Ni7Mo2Al。
这种合金具有良好的力学性能、耐蚀性能和热稳定性。
在高、低温或腐蚀介质中工作良好，工作温度可达 400或更高。
在高温恶劣环境中使用时，多采用镍基合金。
主要牌号是 NiCr15TiAlNb和NiCr47Mo3。
前者工作温度为500,具有很高弛豫稳定性；后者在硝酸介质中具有比36Ni-Cr-Ti-Al合金还高得多的耐蚀性能。
(整理)弹簧力学性能
弹簧钢丝和弹性合金丝(上)东北特殊钢集团大连钢丝制品公司徐效谦弹性材料是机械和仪表制造业广泛采用的制作各种零件和元件的基础材料，它在各类机械和仪表中的主要作用有：通过变形来吸收振动和冲击能量，缓和机械或零部件的震动和冲击；利用自身形变时所储存的能量来控制机械或零部件的运动；实现介质隔离、密封、软轴连接等功能。
还可以利用弹性材料的弹性、耐蚀性、导磁、导电性等物理特性，制成仪器、仪表元件，将压力、张力、温度等物理量转换成位移量，以便对这些物理量进行测量或控制。
1 弹性材料的分类1.1 按化学成分分类弹性材料可分为：碳素弹簧钢、合金弹簧钢、不锈弹簧钢、铁基弹性合金、镍基弹性合金、钴基弹性合金等。
1.2 按使用特性分类根据弹性材料使用特性，可作如下分类：1.2.1 通用弹簧钢(1)形变强化弹簧钢：碳素弹簧钢丝。
(2)马氏体强化弹簧钢：油淬火回火钢丝。
(3)综合强化弹簧钢：沉淀硬化不锈钢丝1.2.2 弹性合金(1)耐蚀高弹性合金(2)高温高弹性合金(3)恒弹性合金(4)具有特殊机械性能、物理性能的弹性合金2 弹簧钢和弹性合金的主要性能指标2.1 弹性模量弹簧钢丝在拉力作用下产生变形，当拉力不超过一定值时，变形大小与外力成正比，通常称为虎克定律。
公式如下：ε=σ/E式中ε—应变（变形大小）σ—应力（外力大小）E —拉伸弹性模量拉伸弹性模量(又称为杨氏弹性模量或弹性模量)是衡量金属材料产生弹性变形难易程度的指标，不同牌号弹性模量各不相同，同一牌号的弹性模量基本是一个常数。
工程上除表示金属抵抗拉力变形能力的弹性模量外（E），还经常用到表示金属抵抗切应力变形能力的切变弹性模量（G）。
E，μ称为泊桑比，同一牌号的泊桑拉伸弹性模量与切变弹性模量之间有一固定关系：G =)+1(2μ比是一定数，弹性材料的μ值一般在1/3～1/4之间。
E 和G 是弹簧设计时两个重要技术参数（拉压螺旋弹簧的轴向载荷力P=348nDGd ，扭转螺旋弹簧的刚度P=nDEd 644）。
弹簧的分类性能要求失效形式应用常见弹簧钢弹性合金
弹簧的分类性能要求失效形式应用常见弹簧钢弹性合金弹簧是一种利用弹性来工作的机械零件。
用弹性材料制成的零件在外力作用下发生形变，除去外力后又恢复原状。
亦作“弹簧”。
弹簧的分类按受力性质，弹簧可分为拉伸弹簧、压缩弹簧、扭转弹簧和弯曲弹簧，按形状可分为碟形弹簧、环形弹簧、板弹簧、螺旋弹簧、截锥涡卷弹簧以及扭杆弹簧等，按制作过程可以分为冷卷弹簧和热卷弹簧。
普通圆柱弹簧由于制造简单，且可根据受载情况制成各种型式，结构简单，故应用最广。
弹簧的制造材料一般来说应具有高的弹性极限、疲劳极限、冲击韧性及良好的热处理性能等，常用的有碳素弹簧钢、合金弹簧钢、不锈弹簧钢以及铜合金、镍合金和橡胶等。
弹簧的制造方法有冷卷法和热卷法。
弹簧丝直径小于8毫米的一般用冷卷法，大于8毫米的用热卷法。
有些弹簧在制成后还要进行强压或喷丸处理，可提高弹簧的承载能力。
弹簧可以分为以下7类：1、螺旋弹簧即扭转弹簧，是承受扭转变形的弹簧，它的工作部分也是密绕成螺旋形。
扭转弹簧端部结构是加工成各种形状的扭臂，而不是勾环。
2、拉伸弹簧是承受轴向拉力的螺旋弹簧。
在不承受负荷时，拉伸弹簧的圈与圈之间一般都是并紧的没有间隙。
3、压缩弹簧是承受轴向压力的螺旋弹簧，它所用的材料截面多为圆形，也有用矩形和多股钢萦卷制的，弹簧一般为等节距的，压缩弹簧的形状有：圆柱形、圆锥形、中凸形和中凹形和少量的非圆形等，压缩弹簧的圈与圈之间会有一定的间隙，当受到外载荷的时候弹簧收缩变形，储存变形能。
4、扭力弹簧利用杠杆原理，通过对材质柔软、韧度较大的弹性材料扭曲或旋转，使之具有极大的机械能。
5、渐进型弹簧，这种弹簧采用了粗细、疏密不一致的设计，好处是在受压不大时可以通过弹性系数较低的部分吸收路面的起伏，保证乘坐舒适感，当压力增大到一定程度后较粗部分的弹簧起到支撑车身的作用，而这种弹簧的缺点是操控感受不直接，精确度较差。
6、线性弹簧，线性弹簧从上至下的粗细、疏密不变，弹性系数为固定值。
niti形状记忆合金的超弹性及医学应用研究
niti形状记忆合金的超弹性及医学应用研究iti形状记忆合金的超弹性及医学应用研究为标题，本文将就niti形状记忆合金的特性及其在医学领域的应用作一介绍。
niti形状记忆合金，简称niti SMAs，是一种耐腐蚀耐高温的高弹性合金，是在合金中添加大量活性元素以达到高弹性和高耐腐蚀的成分。
niti SMA具有优异的力学性能，包括高弹性、高强度、高硬度和优良的抗腐蚀性等，广泛用于航天、医疗、汽车、机械等行业。
与普通材料不同，niti SMAs只需微量的力量就可以达到超弹性运动，具有很强的应变能力。
niti形状记忆合金是以优异的力学性能和超弹性运动而成为当前最主要的材料之一，在医学院校中备受关注。
niti形状记忆合金目前在医学领域的应用主要有两个方面：一是用于支撑器械，比如可以用来制作矫形器、矫形鞋等；二是作为植入体，比如制作听力改善器、矫正器等。
niti形状记忆合金在医学领域的应用也有很多，比如可以用来制作外科器械，包括机械手术钳、脊柱外科手术钳、微型外科手术钳等；可以用来制作医疗仪器，比如用于诊断心脏病的心电图和肺部疾病的肺波图仪等；甚至可以用来制作体外体积检测仪器。
此外，niti 形状记忆合金还可以用于人体植入，如制作生物植入材料、平移螺钉等。
不仅如此，niti形状记忆合金在医学领域的应用也越来越广泛。
近年来，随着niti形状记忆合金的性能持续改善，它不再仅仅被用于植入、外科器械及医疗仪器等常用应用，而是被广泛用于植入式医学机器人及自动化植入器等高科技的医疗产品中。
为了深入研究niti 形状记忆合金的性能，许多学者研究了它的力学特性、可控性、组织及表面特性等等。
综上所述，niti形状记忆合金是一种可用于植入和外科器械制造的高弹性合金，它具有优异的力学性能，如高弹性、高硬度、高强度、优良的抗腐蚀性等，可以用于支撑器械和植入体，如制作矫形器、矫形鞋、听力改善器、矫正器，以及外科器械、仪器和植入体等。
弹性合金
第四章弹性合金§概述弹性合金是金属功能材料中的一个重要部份，广泛应用于机模样，仪器，仪表和通讯技术等领域中的各种弹性元件，如弹簧，膜片，波纹管、音叉和根子等。
因用途的广泛和应用条件的多样化，除弹性性能外，对弹性合金还提出了如耐蚀性，导电性，磁性和热弹性综合要求。
弹性合金的品咱日益增加，可涉及的材料领土地逐步扩大到超变强度钢、不锈钢，耐热合金等类材料，从而形成弹性合金与其它材料互相渗透，互相交错的局面。
按性能特点，弹性合金可分为高弹性合金与恒弹性合金两大类，这两类合金均具有优良的弹性性能，其中恒弹性合金远具有弹性模量或固有共振频率在一定温度范围（如-60℃~+100℃）内几乎不随温度而变化的特点，即恒弹性特性。
弹性是由于原子与力的作用下偏离其平衡位置，而当作用力消失后重新回到原来平衡位置的可逆热力学过程可造成的，在宏观上则表现为受载时变形，而卸载后参恢复到原来的形状与尺寸的性质，这种变形称为弹性变形。
在实际金属中，伴随弹性变形还会出现各种不可逆的热力学过程，如原子、位错的迁移，与磁性和相变有关的效应等等，使物体的弹性行为偏离理想弹性体，例如在静态应力作用下出现弹性后效，弹性滞后，应力松弛；在动态应力作用下出现内耗等非弹性行为。
非弹性行为的强解程度，除了与外力的大小，环境因素（如磁场、电场）有关外，还取决于材料本身的特点。
描述静，动态应力作用下材料的弹性与非弹性行为的主要特征参数示于表4。
1。
表4。
1中一些主要特征参数的物理意义如下：弹性极浪：卸载后不出现残余塑性变形的最大应力，由于微小残余塑性变形难以精确。
测量，工程X 常用对应于给定残余塑性应变值（如5×10%）的应力，代表，称之为条件弹性极限，005.0σ表示，另外，因许多弹性元件在弯曲应力状态下工作，适用弯曲弹性极限be σ相当于弯曲出现0.00335%残余应变可对应的应力。
循环应力作用下，不同最大应力可产生的应力——应变关系如图4。
(完整版)弹簧力学性能
弹簧钢丝和弹性合金丝(上)东北特殊钢集团大连钢丝制品公司徐效谦弹性材料是机械和仪表制造业广泛采用的制作各种零件和元件的基础材料，它在各类机械和仪表中的主要作用有：通过变形来吸收振动和冲击能量，缓和机械或零部件的震动和冲击；利用自身形变时所储存的能量来控制机械或零部件的运动；实现介质隔离、密封、软轴连接等功能。
还可以利用弹性材料的弹性、耐蚀性、导磁、导电性等物理特性,制成仪器、仪表元件，将压力、张力、温度等物理量转换成位移量，以便对这些物理量进行测量或控制。
1弹性材料的分类1。
1按化学成分分类弹性材料可分为:碳素弹簧钢、合金弹簧钢、不锈弹簧钢、铁基弹性合金、镍基弹性合金、钴基弹性合金等。
1。
2按使用特性分类根据弹性材料使用特性,可作如下分类:1.2.1通用弹簧钢(1）形变强化弹簧钢：碳素弹簧钢丝.（2)马氏体强化弹簧钢:油淬火回火钢丝。
(3）综合强化弹簧钢：沉淀硬化不锈钢丝1.2。
2弹性合金(1）耐蚀高弹性合金（2)高温高弹性合金（3)恒弹性合金（4）具有特殊机械性能、物理性能的弹性合金2弹簧钢和弹性合金的主要性能指标2。
1弹性模量钢丝在拉力作用下产生变形,当拉力不超过一定值时，变形大小与外力成正比，通常称为虎克定律。
公式如下: ε=σ/E式中ε—应变（变形大小）σ—应力(外力大小) E —拉伸弹性模量拉伸弹性模量(又称为杨氏弹性模量或弹性模量）是衡量金属材料产生弹性变形难易程度的指标,不同牌号弹性模量各不相同，同一牌号的弹性模量基本是一个常数。
工程上除表示金属抵抗拉力变形能力的弹性模量外（E)，还经常用到表示金属抵抗切应力变形能力的切变弹性模量（G)。
拉伸弹性模量与切变弹性模量之间有一固定关系：G=)1(2μ+E ，μ称为泊桑比，同一牌号的泊桑比是一定数，弹性材料的μ值一般在1/3~1/4之间。
E 和G 是弹簧设计时两个重要技术参数（拉压螺旋弹簧的轴向载荷力P=348nD Gd ，扭转螺旋弹簧的刚度P=nDEd 644)。
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• （1）原子结构的影响
• 弹性模量是表征原子间结合力 大小的物理量，是组织结构不 敏感的。主要取决于原子结构， 点阵类型等金属与合金的本质。 • 在元素周期表中原子的外层电 子数呈周期变化，因此常温下 元素的弹性模量随原子序数周 期变化，如图所示。但过渡族 金属的弹性模量较大，表现出 特殊的规律性。这是由于 d 层 电子引起较大原子间结合力的 结果。
2.2 弹性模量
E
在弹性变形范围内，应力和应变存在着线性关系，即虎克定律。 在拉力或压力作用下，表达式为：
为正应变。 式中，E是正弹性模量(杨氏模量)， 为正应力， 换句话说，弹性模量是应力与应变的比值 E
切变弹性模量表示材料抵抗切应变的能力，用G表示:
为切应力， 为切应变。 式中， 在体积压缩力作用下的弹性模量称为体积弹性模量，用K表示:
• 原子间的相互作用力和位能的变 化已在图4.1中表明。在无外力作 用时，两原子间引力和斥力平衡， 合力为零，位能最低，原子间距 离为 r0，处于相对平衡的稳定状 态。 • 压力作用下弹性变形的实质：当 物体受压力作用时，原子间距离 缩短 r<r0，打破了原来的平衡状 态，位能增加。这是不稳定状态， 所以去掉外力后原子自动回到 r0 的平衡位置。同样，物体受拉力 作用时的分析是类似的。这说明 物体宏观的弹性变形，微观上就 是在外力作用下原子间距的可逆 变化。
热处理不会引起弹性模量的很大变化，即其为组织结构不敏 感量，但铁磁性金属和合金例外。 • 外磁场对铁磁性材料的弹性模量有特殊的影响。
• Q-1----内耗，机械品质因数Q的倒数； • r----应力松弛率(%)； • S----屈服强度(MPa)； • b----抗拉强度(MPa)； • ----延伸率(%)；
• E----正弹性模量温度系数(1/℃)； • ----断面收缩率(%)； • G----切变弹性模量温度系数(1/℃)； • ----泊松比 • f----频率温度系数(1/℃)； • ----线膨胀系数(1/℃)。 • Ht----正弹性后效(10-3%)；
第二节、金属与合金的弹性
• 1、性能、符号及单位
• e----(条件)弹性极限(MPa)； • p----比例极限(MPa)； • be----弯曲弹性极限(MPa)； • e----扭转弹性极限(MPa)； • E----正弹性模最(MPa)； • G----切变弹性模量(MPa)；
• ----相对滞后系数；
3.2. 恒弹性合金:
这类合金的性能特点是具有低的弹性模量温度系数或频率温 度系数，一般小于或等于1010-6/℃。其应用范围很广，按承受 载荷方式不同分静态和动态两类。静态应用如仪表、钟表的游丝 或张丝，弹簧天平及测量控制技术中的弹簧系统。动态应用主要 利用与材料固有频率有关的参数，用作振子等。例如频率谐振器、 延迟线、延时贮存器、机械滤波器等。
2、弹性变形及弹性模量
2.1 弹性变形及其实质
在外力作用下,物体的尺寸和形状的变化 称为变形。去掉外力后物体能自动恢复原 来的尺寸和形状的变形称为弹性变形。 弹性变形的特点是：应力、应变成正比； 变形是可逆的；应变比较小。 这个宏观特性是和物体内部原子间的相互 作用紧密相关的。
2.1、弹性变形及其实质
• H’t----反弹性后效(10-3%)；
1、性能、符号及单位
e----(条件)弹性极限
• 弹性极限：从弹性变形过渡到塑性变形的应力， 或去掉外力后不保留残余变形的最大应力称为 弹性极限，以e表示。工程上采用条件规定的 办法，即规定产生一定残余塑性变形值时的应 力作为规定弹性极限。一般规定的残余塑性变 形量为：0.005%、0.01%、0.05%，其规定弹性 极限分别为： 0.005 、 0.01 、 0.05 。 • 弹性极限表征了弹性元件在加载过程中不应超 过的极限应力。
• 2. 对弹性合金的一般要求：
弹性合金应具有良好的机械性能，包括在静态、 动态和周期载荷下的强度，塑性和韧性；
须有特殊的机械性能：最主要的是在不同温度下的 静态和周期载荷条件下的微塑性变形抗力。 此外，弹性合金又必须具有特殊的物理—化学性能： 如耐腐蚀、无磁性(或铁磁性)、高的电导性、恒定 的线膨胀系数、低的弹性模量温度系数、小的对铜 热电动势和接触电阻等等。
K V / V
G
式中，为体积压缩应力，V / V 为体积的相对变化。
2.2、弹性模量
对各向同性物体，E, G, K之间有如下关系:
E=2G (1+ ) E=3K(1-2 ) 式中， 是泊松比，表示材料纵向变形与横向变形间 的关系。 值一般为1/3～1/4。
2.2、弹性模量
第五章、弹 性 合 金
第一节、 概述
1. 定义： 弹性合金是具有特殊弹性性能的材料。
应用：广泛用于仪器仪表、精密机械、自动化装
置的各种弹性、频率和敏感元件。如弹簧管、波纹
管、膜片、膜盒、螺旋弹簧、板簧、各种仪表游丝、 张丝、电子测力仪音叉等。 这些元件作用重要，大多情况下决定着仪器仪 表及测量装置的情度、可靠性和寿命。
2.2、弹性模量----影响因素
• （2）温度的影响 随温度升高，原子间距增加，使原子间结合力减弱。所以一
般金属及合金的弹性模量随温度升高而降低。
• （3）弹性各向异性 金属的结晶是各向异性的，不同结晶方向上原子间结合力不 同，所以单晶体的弹性模量是各向异性的。 • （4）合金成分与组织结构影响
弹性模量主要取决于原子间的结合力，所以一般的合金化和
弹性合金还必须具有良好的工艺性能，以保证能够 制造规定形状或形状复杂的弹性元件。这些工艺性 能包括加工成型、焊接、热处理等等性能。
3. 弹性合金的种类：
按照弹性合金的使用性能及特点可将其分为两种：
3.1. 高弹性合金： 要求具有高弹性模量、高弹性极限和低弹性不完整性，有时 还需要耐腐蚀、耐高温、高导电、抗磁性等特性。主要用于航空 仪表、精密仪表和精密机械中作弹性元件，如弹簧、膜盒、波纹 管、发条、轴尖等。