镍钛弓丝的弯制与加热定型
镍钛弓丝的特性及临床效果
镍钛弓丝的特性及临床效果目前市场上的各种镍钛合金弓丝是通过不同的冶金技术而获得, 大致可分为三种类型：(1)普通型镍钛合金。
此类镍钛丝释力偏大,释力过程中力的衰减较迅速;不能弯制成形,脆而易折, 目前临床使用已不多；(2)超弹性镍钛合金。
具有超弹性行为, 有良好的回弹性能；(3)温控镍钛合金。
同时具有超弹性和形状记忆特性。
一、特性1、超弹性。
超弹性镍钛合金的最基本特征是超弹性。
超弹性的本质是应力诱发金属马氏体向澳氏体发生相变的可逆性。
与金属内部结构转变有关, 结果就是在一定范围的卸载过程中恒力的释放。
它表现在：当弓丝受外力形变时,首先在澳氏体状态下以弹性方式形变。
但很快由于外力的诱导作用, 澳氏体相逐渐转变为马氏体相。
这个阶段, 在应力/应变图中形成一长的平台区。
实际上, 这种相变转变可能是不彻底的; 弓丝卸载时, 首先应力有一个衰减期, 继之马氏体相逐渐转变回澳氏体相,形成第二个平台区。
在此平台区, 弓丝发生明显的形变,释放的力却几乎保持不变,直至完全恢复到澳氏体相时, 应力/应变又呈现直线关系。
2、超弹性的不恒定性。
超弹性镍钛丝的另一个显著特征是卸载曲线随加载力的大小而改变。
即加载较小时刚度较大,释力较大;加载较大时刚度较小,释力反而较小。
当弓丝形变1mm时,起始卸载力为247g。
当同一根弓丝形变至4mm时,只产生74g的力。
超弹性镍钛的刚度除了依赖于它的尺寸、形态、温度转变范围、弓丝形变量外,也与弓丝所受到的限制状态有关。
比较了三点弯曲试验与三托槽弯曲试验对超弹性镍钛弓丝卸载力值的影响。
发现在弓丝挠曲1、2mm时,三托槽试验的刚度是三点弯曲试验刚度的1.5～4倍。
因此,临床医师在选择弓丝时,应考虑弓丝在不同形变量下所能产生的合适力值。
3、形状记忆特性。
温控型镍钛合金弓丝由温度变化诱发金属相的改变。
同时具有超弹性, 这两种特性形成了此种弓丝的形状记忆功能。
为记住某种形状, 温控型镍钛合金丝需要经过成形、加压、热处理、冷却等加工过程, 形成这种形状。
热激活镍钛丝的一些相关知识
热激活镍钛丝的一些相关知识用以描述镍钛丝硬度主要有两个方面,马氏体状态是指弓丝最软,弯曲程度最高的状态。
奥氏体状态是指弓丝最硬的状态。
这均是室温下弓丝的状态。
马氏体状态的弓丝在受到热时候会发生明显的变化，转变为奥氏体状态，称之热激活。
尽管奥氏体状态的弓丝也会发生类似的变化，但变化程度较小，几乎不可察觉。
马氏体状态的弓丝较奥氏体状态的弓丝弹性好得多，也就是在变形之后具有强的恢复到初始形态的能力，而且不容易被折断；而奥氏体状态的弓丝产生的力量高于马氏体状态的弓丝的42%，但是，马氏体状态的弓丝释放的力量更加持久恒定。
两种弓丝的弹性形变能力类似，但马氏状态的弓丝在室温时可以发生暂时性形变，在口腔温度环境时可以恢复到初始形态，因此，大大提高了它形变的实际范围。
热激活弓丝是早期治疗阶段的理想选择，由于其实际形变范围广，而且力量柔和持久，因此适用于作为初始弓丝。
理论上讲，它可以在严重错位牙的托槽内完全就位。
圆丝和矩形丝均可以作为初始弓丝。
热激活镍钛丝的优点：1患者痛苦少：这源于逐渐增加的力值及最终的轻力，受控的热活性可防止在进食热饮或者热食物时力值突然增加，患者可通过喝冷水来缓解过大的力值。
2托槽脱落及陶瓷托槽破裂少：这是由于作用力逐渐增加的轻力。
这种弓丝对于陶瓷托槽十分理想。
弓丝在低温状态下可以保持其马氏体状态，这有助于进一步减小初始力值，使弓丝的放置容易。
3弓丝断裂少：由于其较奥氏体状态的弓丝柔软，因此在受力后不易折断。
4椅旁工作时间减少：由于其形变范围大，可以减少调整次数和弓丝的更换次数。
5治疗时间缩短：初步研究表明，早期的转矩控制及轻而持续力的使用可以缩短总的治疗时间，在直丝弓托槽上早期使用矩形丝可以使牙齿直接向理想的位置移动。
缺点：不能有效地维护牙弓形态，最好不要用于关闭间隙，因为弹力圈及螺簧的力量会使弓丝变形，牙齿倾斜。
另外，尽管热激活镍钛丝能缩短椅旁工作时间，但移动牙齿的时间要长，医生应耐心等待弓丝充分的发挥作用。
镍钛合金弓丝机械性能的研究进展
牙科设备镍钛合金弓丝机械性能1 镍钛合金弓丝及其机械性能牙科设备镍钛合金弓丝自20 世纪70 年代由Andreasen等[1- 2]引入正畸临床以来，以其能释放出较为持续、柔和的矫治力受到临床正畸医生的推崇。
镍钛合金弓丝在正畸临床应用大致经历了以下3 个主要的发展阶段。
第1 代，普通镍钛合金弓丝时代，由Andreasen引入正畸临床。
其相变温度（austenite finaltemperature，Af）高于口腔正常温度（37 ℃），在临床使用过程中不会发生相变，不表现出超弹性与形状记忆功能。
因其形变释放的力偏大，力值衰减较快且不易弯曲成形，其临床使用受到限制。
第2 代，超弹性镍钛合金弓丝时代，诞生于20 世纪80 年。
超弹性镍钛合金弓丝在应力作用下会发生相变且具有超弹性（又称拟弹性），其释放的力值较第1 代更柔和，也更持久。
因其相变温度Af 远低于人体温度，故在口腔正常温度下此类镍钛弓丝不会发生相变，不能在临床应用中表达形状记忆功能。
第2 代超弹性镍钛合金弓丝目前仍在临床广泛使用。
第3 代，诞生于20 世纪90 年代，是具有真正形状记忆功能的镍钛弓丝，又称作第3 代温控型镍钛合金弓丝和热激活型镍钛合金。
该类弓丝刚性低、回弹性好，其相变温度Af 在35 ℃左右，可在正常口腔温度内发生相变，从而表现出超弹性和临床所需要的形状记忆功能。
2 温度对牙科设备镍钛合金弓丝机械性能的影响人的口腔温度受体温、外界温度、口腔呼吸、摄入食物、吸烟、开闭口等因素的影响[3]，并非恒定不变。
有学者发现，口腔温度的波动对正畸弓丝，尤其是具有温度敏感性的镍钛丝的机械性能会产生影响。
Iijima等[4]在23、37、60 ℃的恒定温度条件下检测超弹性镍钛合金方丝与温控型镍钛合金方丝的机械性能后发现，根据克劳修斯- 克拉佩隆（Clausius- Clapayron）模式，随温度的升高，镍钛合金弓丝诱导马氏体相变所需的临界应力增大；在温度由37 ℃上升至60 ℃再降回至37 ℃状态下时，以上镍钛合金弓丝在最后37 ℃的力值较最初37 ℃的力值大0.530～1.039 N。
热激活镍钛弓丝和普通镍钛弓丝在正畸治疗中的效果比较
热激活镍钛弓丝和普通镍钛弓丝在正畸治疗中的效果比较陈了斐;张合城;廖武堂【摘要】目的比较热激活镍钛弓丝与普通镍钛弓丝在正畸治疗中的的疗效差异.方法选取2014年1月～2016年1月我院42例实施正畸治疗的患者,随机分为研究组和对照组,每组21例.对照组给予普通镍钛弓丝正畸治疗,研究组患者给予热激活镍钛弓丝治疗,对两组的排齐整平时间、弓丝断裂次数、托槽脱落次数、治疗总时间、视觉模拟评分法(VAS)疼痛评分情况及不良反应情况进行观察比较.结果研究组的排齐整平时间、治疗总时间分别为(18.48±2.13)w、(82.43±5.26)w,短于对照组的(24.83±2.66)w、(91.61±6.62)w(P<0.05);研究组的弓丝断裂次数、托槽脱落次数均较对照组少(P<0.05);治疗后研究组的VAS评分较对照组低(P<0.05);两组均无炎症、过敏等不良反应,耐受性好.结论热激活镍钛弓丝在正畸治疗中效果确切,可显著减少弓丝断裂次数,节省治疗时间,减轻疼痛反应,优于普通镍钛弓丝,值得临床推广.【期刊名称】《现代诊断与治疗》【年(卷),期】2017(028)014【总页数】3页(P2553-2555)【关键词】热激活;镍钛弓丝;正畸【作者】陈了斐;张合城;廖武堂【作者单位】佛山市第一人民医院禅城医院口腔科,广东佛山 528061;佛山市第一人民医院禅城医院口腔科,广东佛山 528061;佛山市第一人民医院禅城医院口腔科,广东佛山 528061【正文语种】中文【中图分类】R783.5随着口腔材料学的不断发展，应用于正畸治疗的口腔正畸材料种类越来越多，弓丝是其中的重要组成［1］。
弓丝按材质的不同可分为不锈钢、镍钛丝及其它合金弓丝，每种性能和优缺点各不相同，在口腔畸形矫正方面特点也各不相同。
［2］不锈钢丝由于刚度大，正畸过程中难以控制适当的矫治力，正畸效果较镍钛弓丝差，在临床正逐渐被淘汰，热激活镍钛弓丝是目前临床应用最广泛的正畸材料，在镍钛丝中添加铜使材料具有良好的形状记忆效应，且临床不良反应少［3，4］。
镍钛合金丝的特性
2007-1-23 16:56:43 【博客】【论坛】【投稿】【打印】【关闭】镍钛合金丝的特性及其在口腔正畸领域的临床应用镍钛合金因其优越的超弹性，形状记忆功能，抗腐蚀能力，以及良好的生物相容性和减震特性，广泛地应用于口腔正畸领域。
(一) 镍钛合金的相变与性能顾名思义，镍钛合金是由镍离子和钛离子组成二元合金，由于受到温度和机械压力的改变而存在两种不同的晶体结构相，即奥氏体相（Austenite）和马氏体相(Martensite). 镍钛合金冷却时的相变顺序为母相（奥氏体相）-R相-马氏体相。
R相是菱方形，奥氏体是温度较高（大于同样地:即奥氏体开始的温度）的时候，或者去处载荷（外力去除Deactivation）时的状态，立方体，坚硬。
形状比较稳定。
而马氏体相是温度相对较低（小于Mf:即马氏体结束的温度）或者加载（受到外力活化）时的状态，六边形，具有延展性，反复性，不太稳定，较易变形。
因此临床上确定镍钛合金弓丝的相变温度具有积极的指导意义，以便临床医生能更好地利用镍钛合金的性能进行临床正畸治疗。
(二) 镍钛合金的特殊性能1、形状记忆特性（shape memory）形状记忆是当一定形状的母相由Af温度以上冷却到Mf温度以下形成马氏体后，将马氏体在Mf以下温度形变，经加热至Af温度以下，伴随逆相变，材料会自动恢复其在母相时的形状。
实际上形状记忆效应是镍钛合金的一个由热诱发的相变过程。
2、超弹性(superelastic) 所谓的超弹性是指试样在外力作用下产生远大于起弹性极限应变量的应变，在卸载时应变可自动恢复的现象。
即在母相状态下，由于外加应力的作用，导致应力诱发马氏体相变发生，从而合金表现出不同于普通材料的力学行为，它的弹性极限远远大于普通材料，并且不再遵守虎克定律。
和形状记忆特性相比，超弹性没有热参与。
总而言之，超弹性是指在一定形变范围内应力不随应变的增大而增大，临床上则表现为弓丝在形变过程中产生的矫治力保持恒定，不再随牙齿向矫治方向的移动而逐渐丧失。
模拟口腔环境下温控型镍钛弓丝力学性能实验研究的开题报告
模拟口腔环境下温控型镍钛弓丝力学性能实验研究的开题报告一、研究背景钢丝托槽矫正技术在口腔矫治领域中应用广泛，但一些患者在使用过程中容易出现刮腭、疼痛和牙根吸收等副作用，因此需要寻找一种更加高效和舒适的矫治方式。
温控型镍钛弓丝作为一种新型材料，因具有温度敏感性和超弹性等特点，能够在口腔中自动调节回复力，弥补了传统钢丝托槽的缺陷，并减轻了矫治过程中的不适感。
因此，对温控型镍钛弓丝的力学性能进行研究，可以为其进一步应用提供科学依据。
二、研究目的本研究旨在通过模拟口腔环境，在不同温度条件下测试温控型镍钛弓丝的力学性能，包括弯曲制作和持久回弹力等方面。
并通过实验结果的分析，评估温控型镍钛弓丝在矫治中的适用性和可靠性。
同时可通过对比传统钢丝托槽，进一步发现和解决镍钛弓丝在应用过程中的问题。
三、研究内容1、文献综述通过查阅相关文献，了解温控型镍钛弓丝的研究历程、应用现状及主要优缺点；同时对传统钢丝托槽的矫治效果和存在问题进行综述。
2、温度敏感性实验通过不同温度下，测试温控型镍钛弓丝的回弹力和断裂强度等机械性能，利用万能试验机测定其弯曲制作的受力情况和持久回弹力。
并根据结果分析其温度敏感性和力学特性。
3、对比实验以传统钢丝托槽为对比，通过力学测试对温控型镍钛弓丝和钢丝托槽的矫治效果进行对比，以评估温控型镍钛弓丝在矫治中的优越性。
四、预期结果1、能够深入了解温控型镍钛弓丝的机械特性及其应用现状，评估其在口腔矫治中的适用性和可靠性。
2、研究结果可为温控型镍钛弓丝的进一步研究、设计和优化提供技术支持和理论基础。
3、可为矫治患者提供更加高效、舒适和安全的矫治方式，并促进口腔矫治领域的进一步发展。
五、研究意义本研究可为口腔矫治领域中温控型镍钛弓丝的应用提供科学依据和理论支持，并在一定程度上改善口腔矫治的作用和效果。
同时可为材料科学和工程技术研究提供新思路和新方向。
镍钛丝热处理定型
镍钛丝热处理定型镍钛丝是一种具有形状记忆性能的特殊合金，可通过热处理定型来实现其形状记忆效应。
本文将介绍镍钛丝热处理定型的原理、方法和应用。
一、镍钛丝的形状记忆效应镍钛丝是一种具有形状记忆效应的智能材料。
它具有两种稳定的形态：奥氏体相和马氏体相。
在低温下，镍钛丝处于马氏体相，形态固定；而在高温下，镍钛丝转变为奥氏体相，形态发生改变。
当镍钛丝从高温快速冷却到室温时，它会恢复到之前的形状，实现形状记忆效应。
镍钛丝热处理定型的原理是通过控制镍钛丝的温度来实现形状记忆效应。
热处理定型包括两个步骤：一是加热镍钛丝到高温，使其转变为奥氏体相；二是快速冷却镍钛丝到室温，使其恢复到之前的形状。
三、镍钛丝热处理定型的方法镍钛丝热处理定型可以通过以下几种方法实现：1. 电阻加热法：将镍钛丝包裹在电阻丝中，通电加热，使镍钛丝达到高温状态。
2. 激光加热法：利用激光束对镍钛丝进行加热，实现高温状态。
3. 感应加热法：利用感应加热设备对镍钛丝进行加热，使其达到高温状态。
4. 热水浴法：将镍钛丝浸入预先加热的热水中，使其达到高温状态。
以上方法都可以根据具体需求选择，但需要注意控制加热温度和时间，以确保镍钛丝形状的准确记忆。
四、镍钛丝热处理定型的应用镍钛丝热处理定型在许多领域具有广泛的应用价值。
以下是一些常见的应用案例：1. 医疗器械：镍钛丝可以用于制作支架、夹具等医疗器械，通过热处理定型可以使其具有适应不同病人需求的形状。
2. 机械领域：镍钛丝可以用于制作形状可变的机械零件，通过热处理定型可以实现零件的自动调节和变形。
3. 智能材料：镍钛丝可以用于制作智能材料，如智能窗帘、智能门窗等，通过热处理定型可以实现材料形状的自动变化。
4. 纳米技术：镍钛丝可以用于纳米器件的制作，通过热处理定型可以实现纳米器件的形状调节和控制。
镍钛丝热处理定型是一种重要的工艺技术，可以实现镍钛丝的形状记忆效应。
通过合适的方法和参数控制，可以使镍钛丝适应不同应用场景的需求。
镍钛丝热处理定型
镍钛丝热处理定型镍钛丝是一种具有形状记忆效应的合金材料，可以通过热处理定型来改变其形状。
热处理定型是利用镍钛丝在一定温度下的形状记忆特性，通过加热和冷却的方式来控制其形状，从而实现所需的定型效果。
热处理定型的基本原理是利用镍钛丝的相变行为。
镍钛丝具有两种不同的晶体结构，即奥氏体和马氏体。
在高温下，镍钛丝处于奥氏体状态，具有较高的韧性和可塑性。
当温度降低到一定程度时，镍钛丝会发生相变，从奥氏体转变为马氏体。
在这个过程中，镍钛丝会发生形状变化，从而实现定型效果。
热处理定型的步骤包括加热、形状调整和冷却。
首先，将镍钛丝加热到高温，使其转变为奥氏体状态。
然后，通过外力的作用，将镍钛丝弯曲或扭转成所需的形状。
最后，将镍钛丝冷却到低温，使其转变为马氏体，并保持所需的形状。
通过以上步骤，镍钛丝就可以完成热处理定型过程。
热处理定型可以应用于多个领域。
例如，在医疗器械领域，可以利用镍钛丝的形状记忆特性来制作支架、夹具等器械，用于手术治疗或植入体内。
在航空航天领域，可以利用镍钛丝的形状记忆特性来制作控制元件，用于飞行器的控制和调整。
在汽车制造领域，可以利用镍钛丝的形状记忆特性来制作变形件，用于汽车零部件的调整和优化。
然而，热处理定型也存在一些挑战和限制。
首先，镍钛丝的形状记忆效应受到温度、应变和应力等因素的影响，需要精确控制这些参数才能实现准确的定型效果。
其次，镍钛丝的形状记忆效应会随着使用次数的增加而逐渐减弱，需要定期进行修复和调整。
此外，热处理定型的过程需要一定的设备和技术支持，对操作人员的要求较高。
镍钛丝热处理定型是一种利用形状记忆效应来控制材料形状的方法。
通过加热、形状调整和冷却的步骤，可以实现对镍钛丝形状的精确控制。
热处理定型可以应用于多个领域，具有广阔的应用前景。
然而，热处理定型也面临一些挑战和限制，需要进一步的研究和改进。
随着材料科学和工程技术的不断发展，相信镍钛丝热处理定型技术将会得到进一步的推广和应用。
热激活镍钛弓丝说明书
热激活镍钛弓丝说明书一、制造材料：镍钛二元合金该合金具有优良的超弹性和形状记忆功能，耐腐蚀，生物相容性好。
二、规格型号：弓形：卵圆形；尖圆形；方圆形。
圆丝0.012＂、0.014＂、0.016＂、0.018＂、0.020＂、0.022＂方丝0.016＂×0.016＂、0.016＂×0.022＂、0.017＂×0.022＂、0.018＂×0.022＂、0.017＂×0.025＂、0.018＂×0.025＂、0.019＂×0.025＂、0.021＂×0.025＂以上弓丝均分为上颚、下颚。
每袋包装5支。
三、热激活原理：热激活弓丝相变温度：动作开始温度（AS）----22℃±2℃；动作结束温度(Af)：32℃±2℃.热激活镍钛弓丝在AS温度下弹性丧失，在Af温度上弹性恢复。
四、热激活特点：１．在室温下具延展性，弯曲自如，便于结扎，降低了插入托槽所需的时间，有益复杂的临床治疗和敏感患者。
２．在口腔温度环境中呈现良好的超弹性，依靠出色的预成弓形和持久的弹性恢复力，高效地排齐、整平牙列。
３．当热激活弓丝受到体温作用时会逐渐增加力值，这种缓慢增加的力不会给患者造成不适感。
也不会给托槽施加过大的力，其最终产生的力小于同型号超弹性镍钛弓丝，所以不容易造成支抗丧失。
五、正畸专家建议：１．成人错颌患者、特殊敏感患者、牙体错位扭转严重患者优先考虑使用热激活镍钛弓丝。
２．早期排齐建议以0.016＂作为起始弓丝。
３．既排齐又要控根的患者可用0.016×0.022的热激活方丝。
４．由于热激活弓丝形变范围大，可以减少弓丝的调整次数，减少复诊时间，避免托槽脱落及公司断裂。
镍钛丝热处理定型
镍钛丝热处理定型镍钛丝是一种具有形状记忆特性的合金材料，通过热处理定型可以使其具备特定的形状记忆效应。
本文将介绍镍钛丝热处理定型的原理、方法及应用。
一、原理镍钛合金是一种具有双相结构的合金材料，包含镍和钛两种元素。
在合金中添加适量的钛元素后，可以使其具有形状记忆特性。
镍钛合金的形状记忆效应是指在一定的温度范围内，合金可以在外力作用下发生可逆变形，并在去除外力后恢复到原始形状。
二、方法镍钛丝的热处理定型主要包括两个步骤：加热和冷却。
1. 加热：将镍钛丝加热到其相变温度以上，使其达到固态相变温度。
在加热过程中，镍钛丝会由初始的高温相转变为低温相，形成所需的形状。
2. 冷却：将加热后的镍钛丝迅速冷却到室温，使其保持所需的形状。
通过快速冷却，可以固定镍钛丝的形状记忆效应。
三、应用镍钛丝热处理定型在许多领域都有广泛的应用。
1. 医疗器械：镍钛丝可以制作成支架、夹具等医疗器械，用于支持和修复骨骼、血管等组织。
通过热处理定型，可以使医疗器械具有特定的形状和功能，以满足医疗需求。
2. 智能材料：镍钛丝可以应用于智能材料领域，如自适应结构、智能阀门等。
通过热处理定型，可以使材料在特定温度下完成形状转变，实现自动控制和调节。
3. 机械工程：镍钛丝可以用于制作形状记忆弹簧、形状记忆夹具等机械元件。
通过热处理定型，可以使机械元件实现自动变形和控制，提高机械系统的性能和效率。
4. 航空航天：镍钛丝可以用于航空航天领域，如航空发动机零件、航天器部件等。
通过热处理定型，可以使材料在高温和低温环境下保持稳定的形状和性能。
总结：镍钛丝热处理定型是一种重要的工艺，通过加热和冷却的方式，可以使镍钛丝具备形状记忆效应。
这种方法在医疗器械、智能材料、机械工程、航空航天等领域都有广泛的应用。
通过热处理定型，可以使镍钛丝具有特定的形状和功能，为各个领域的应用提供了新的可能性。
镍钛丝热处理定型
镍钛丝热处理定型1什么是镍钛形状记忆合金？镍钛形状记忆合金是一种能够通过热力作用自动恢复其原始形态的特殊合金。
其具有一系列良好的特性，如高弹性模量、良好的防腐性、超弹性和低的线性热膨胀系数等。
2镍钛丝热处理为了获得此类特性，镍钛形状记忆合金通常需要进行热处理和定型。
镍钛丝作为镍钛形状记忆合金的常见形式之一，在热处理和定型方面也非常常见。
通过对镍钛丝的热处理和定型，可以使其具有完全恢复原形的能力，并实现多种不同力学形态的控制。
3镍钛丝热处理定型的原理镍钛丝热处理定型的原理是利用材料的相变特性。
当材料达到特定温度时，其原子排列将发生变化，以获得所需的记忆效应。
然后，通过恒温保持或快速冷却来保留所需的形状。
对于镍钛丝的热处理和定型，有两种主要方法可以实现。
一种方法是使用电对热处理器，即通过电流和外部磁场来实现热处理和定型。
另一种方法是使用热法，即通过加热至特定温度并快速冷却来实现热处理和定型。
在镍钛形态记忆合金的制造过程中，我们通常会使用热法来进行热处理和定型。
该过程看起来非常简单，具体步骤如下：3.1加热首先，将镍钛丝放入特制的加热器中，加热到合金的相变温度；3.2保持温度将温度保持在相应温度下，以促进材料的相变。
如果需要更长时间的保持，通常需要采用恒温器进行。
3.3冷却材料已经变形，保持温度一段时间后冷却材料是必须的。
最好在水里最殷勤方法。
碳水化合物，比如沙子和煤灰，也可以用来冷却。
3.4测量最后，通过量度应力—应变关系和相变温度来判断所得镍钛丝的性质是否符合要求。
4结论总的来说，镍钛丝热处理定型是一种能够实现材料形状记忆功能的重要方法。
随着材料科学的不断发展，这种技术也得到了广泛的应用。
它已经成为一项急需的技术，用于生产以提供持久性和自动控制的模块化设备。
镍钛合金丝的特性
2007-1-23 16:56:43 【博客】【论坛】【投稿】【打印】【关闭】镍钛合金丝的特性及其在口腔正畸领域的临床应用镍钛合金因其优越的超弹性，形状记忆功能，抗腐蚀能力，以及良好的生物相容性和减震特性，广泛地应用于口腔正畸领域。
(一) 镍钛合金的相变与性能顾名思义，镍钛合金是由镍离子和钛离子组成二元合金，由于受到温度和机械压力的改变而存在两种不同的晶体结构相，即奥氏体相（Austenite）和马氏体相(Martensite). 镍钛合金冷却时的相变顺序为母相（奥氏体相）-R相-马氏体相。
R相是菱方形，奥氏体是温度较高（大于同样地:即奥氏体开始的温度）的时候，或者去处载荷（外力去除Deactivation）时的状态，立方体，坚硬。
形状比较稳定。
而马氏体相是温度相对较低（小于Mf:即马氏体结束的温度）或者加载（受到外力活化）时的状态，六边形，具有延展性，反复性，不太稳定，较易变形。
因此临床上确定镍钛合金弓丝的相变温度具有积极的指导意义，以便临床医生能更好地利用镍钛合金的性能进行临床正畸治疗。
(二) 镍钛合金的特殊性能1、形状记忆特性（shape memory）形状记忆是当一定形状的母相由Af温度以上冷却到Mf温度以下形成马氏体后，将马氏体在Mf以下温度形变，经加热至Af温度以下，伴随逆相变，材料会自动恢复其在母相时的形状。
实际上形状记忆效应是镍钛合金的一个由热诱发的相变过程。
2、超弹性(superelastic) 所谓的超弹性是指试样在外力作用下产生远大于起弹性极限应变量的应变，在卸载时应变可自动恢复的现象。
即在母相状态下，由于外加应力的作用，导致应力诱发马氏体相变发生，从而合金表现出不同于普通材料的力学行为，它的弹性极限远远大于普通材料，并且不再遵守虎克定律。
和形状记忆特性相比，超弹性没有热参与。
总而言之，超弹性是指在一定形变范围内应力不随应变的增大而增大，临床上则表现为弓丝在形变过程中产生的矫治力保持恒定，不再随牙齿向矫治方向的移动而逐渐丧失。
镍钛丝定型温度
镍钛丝的定型温度需要根据具体应用场景和规格来确定。
一般来说，镍钛合金的加工温度范围为300~550度之间，而定型时间通常在20-60分钟之间。
在定型过程中，需要将镍钛丝缠绕在模具上，并放置在定形炉内进行加热。
加热时间过长会导致合金丝的形状失去弹性，而过短则容易出现形变。
因此，需要根据合金丝的直径和长度等因素进行适当调整。
此外，在镍钛丝的生产过程中，还需要注意以下几点：
1.镍钛合金的熔炼和铸造过程需要严格控制，以确保合金的化学成分和物理性能符合要求。
2.在进行热处理时，需要选择合适的加热温度和保温时间，以获得所需的相变组织和性能。
3.在进行机械加工时，需要选择合适的加工参数和刀具，以避免产生裂纹和变形等问题。
总之，镍钛丝的定型温度和生产过程都需要严格控制，以确保其性能和质量符合要求。
镍钛弓丝的弯制与加热定型
镍钛矫正弓丝的弯制与加热定形文章来源： 2006-7-28 16:32:49镍钛矫正弓丝的弯制与加热定形临床口腔医学杂志 1999年第3期第15卷临床研究作者：姚森秦葵庆林朝朗单位：姚森、林朝朗361003厦门，解放军174医院口腔正畸中心；秦葵庆北京有色金属研究总院二○二研究室关键词：镍钛丝；弯制；热处理提要目的提出一种弯制镍钛丝的方法，以期对这种高弹性形状记忆钢丝重新定形、加弯制司匹氏曲度及多种微小弯曲。
方法利用点焊-加热三用机的加热装置配合热处理钳等，对镍钛丝进行通电加热，从而达到弯制后定形的目的。
结论当给镍钛丝加上比A f点高60℃以上的温度时，则相变引起的形状恢复应力超过丝材本身的屈服应力，合金形状记忆特性被部分影响。
利用该方法可再次确定镍钛丝的形状，对提高矫治疗效极其有利。
Bending and Heat-molding of Ni-Ti Orthodontic WiresYao Sen, et al.Center of Orthodontics, 174 Hospital of PLA, Xiamen 361003,Abstract objective Aim of this paper is to introduce a bending method for Ni-Ti orthodontic wire, in roder to remold, put Spee’s curves and other micro-bends to this super-elasticity and shape memory alloy wire.Method To electrify-heat the Ni-Ti wire. with a Heat Treat Device and two Pliers which connected to the Device, in order to bend and remold the Ni-Ti wire.Conclusion When the Ni-Ti wire was heated over 60℃ than point A f, the shape recovery stress caused by the transformation is larger than the bend stress of alloy wire itself, and shape memory characteristic of the alloy was affected partly, so the Ni-Ti wire shape can be changed by the method, this will be useful to satisfying orthodontic results.Key words Ni-Ti wrie Bend Heat treatment材料与方法仪器与材料仪器：西安天隆新技术研究所研制的FS-4000齿科点焊-加热三用机（包括加热装置及热处理钳）。
镍钛合金定型温度
镍钛合金定型温度
镍钛合金因其形状记忆性和超弹性等特殊性能被广泛应用于医疗、航空、机械等领域。
而定型是镍钛合金加工过程中的一个重要环节，
定型温度的选择对于材料的性能和稳定性影响巨大。
首先，定型温度的选择需要考虑到材料的成分和热处理工艺。
一
般来说，镍钛合金的定型温度在500℃-600℃之间，具体温度选择取决于合金的成分和加热方式。
在热处理过程中，需要注意温度的控制和
加热速率的选择，过高的温度和快速的加热速率会影响材料的晶粒尺
寸和形状记忆性等性能，甚至导致材料失去超弹性。
其次，定型温度的选择需要考虑到材料的应用环境和要求。
不同
的应用领域和要求对于镍钛合金的性能和定型温度有着不同的要求。
例如，医疗领域对于材料的生物相容性和稳定性要求非常高，需要选
择较低的定型温度并严格控制材料的热处理过程，以保证达到医疗标准。
最后，定型温度的选择需要进行实际测试验证。
不同成分的镍钛
合金在不同定型温度下的性能表现可能存在较大差异，所以需要在实
际加工过程中进行测试验证，以保证材料的性能和质量。
在镍钛合金的定型温度选择过程中，需要综合考虑成分、工艺、
应用环境和实际测试等因素，以达到最佳定型效果。
同时，需要注重
温度的控制和加热速率的选择，保证定型过程中材料的晶粒尺寸和形
状记忆性等性能不会受到影响。
性能镍钛合金丝
晶格转变: 奥氏体相 (面心立方)
温度 外力
马氏体相
(体心立方)
(2) 类型：
普通型： 超弹性型： 温控型(形状记忆型)： 相变温度59.5 ℃, 没有“超弹性”和“形状 记忆”功能。形变释放的力偏大，力值衰减较 弯 快且不易弯曲成形。 F
曲 应 力
F 形变
超弹性型：
相变温度<37℃, 非稳定状态的奥氏体相 弹性模量<不锈钢， 脆而易折，不易弯制 成形，可焊性差 超弹性(伪弹性): 外力诱导下,奥氏体相转 变为马氏体相, 刚度减小。
锻造合金
通过轧、压、拉伸等锻造方法成型的合金材料。
一、锻造合金丝 (一) 不锈钢丝 (二) 镍钛合金丝 (三) 钴铬镍合金丝 二、锻造合金片 (一) 镍铬合金片 (二) 不锈钢片
一、合金丝
(一) 18-8铬镍不锈钢丝
1. 组成: 铬18%，镍8%，余量为铁
2. 应用 （1）弯制卡环: 1.0~1.2mm （2）矫治器的各类簧：0.36mm, 0.56mm （3）结扎丝：0.2~0.4mm
超 弹 性 形 变
应 力 奥→马
(N)
奥 马
0
应变(mm)
温控型(形状记忆型)：
弹性模量：小(室温)，柔软 具有超弹性: 应力诱导 具有“形状记忆功能”:相变温度(TMF) 35 ℃左 右
F F
(3) 镍钛弓丝的弯制
弯制原则: 选准，用力均匀，少弯。 回火热处理: 250~ 400℃， 2-3秒，空气冷却
电流
加热到蓝色或蓝紫色 →弓丝超弹性损失
(4)应用：主要用于正畸弓丝
2.-钛合金丝
(1) 组成: 钛79% ,钼11% ,锆6% ,锡4% ,体心立方晶格 (2) 性能: 镍钛合金丝 < 弹性模量 < 不锈钢丝 易焊接, 易弯制，价格高 (3) 用途: 作为不锈钢丝与镍钛丝之间的中间选择 用于治疗中期关闭间隙和后期的转矩恢复
弓丝弯制的原理和应用
弓丝弯制的原理和应用
弓丝弯制是指将弓丝加热至一定温度后，通过外力的作用使其变形，并在冷却后保持所需的形状。
其原理主要是基于材料的热膨胀和热塑性变形两个方面。
弓丝弯制的原理主要包括以下几个步骤：
1. 加热：将弓丝加热至一定温度，通过热传导使得整个材料温度均匀。
2. 弯曲：在加热后的弓丝上施加外力，使其弯曲成所需的形状。
由于弓丝被加热后变得柔软且易于塑性变形，因此可以通过外力使其弯曲。
3. 冷却：当弓丝弯曲到所需的形状后，将其冷却到室温，使其保持所弯曲的形状。
弓丝弯制的应用非常广泛，以下是其中几个常见的应用：
1. 弓弦：弓弦是弓箭的重要组成部分，弓丝弯制技术可以用来制造各种不同类型的弓弦。
2. 钢琴音片：弯制弓丝可以制造高级钢琴中的音片，通过不同形状的弓丝，可以调整出不同的音高和音色。
3. 汽车碰撞构件：弓丝弯制技术可以用于制造汽车碰撞构件，通过将弓丝加热后弯曲成复杂的形状，可以使构件更加坚固和耐用。
4. 机械零件：在机械制造中，弓丝弯制技术可以用来制造各种不同形状的零件，如弹簧、支撑杆等。
总的来说，弓丝弯制技术在各个领域都有着广泛的应用，通过加热、弯曲和冷却
等过程，能够制造出具有特定形状和性能需求的材料。
热激活镍钛弓丝和普通镍钛弓丝在正畸治疗中的效果差异
热激活镍钛弓丝和普通镍钛弓丝在正畸治疗中的效果差异目的：探讨热激活镍钛弓丝和普通镍钛弓丝在正畸治疗中效果差异。
方法：选取2014年2月至2015年3月我院收治行正畸患者74例为研究对象，采用随机分组表将患者分为研究组和对照组，分别采用热激活镍钛弓丝和普通镍钛弓丝进行正畸治疗，对两组患者随访1年，比较两组患者弓丝断裂次数、托槽脱落次数、排齐整平时间、复诊次数及不良反应发生率。
结果：研究组患者弓丝断裂次数、托槽脱落次数、排齐整平时间及复诊次数均低于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）。
研究组患者炎症、肿胀不良反应发生率均低于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）。
结论：热激活镍钛弓丝在正畸治疗中较普通镍钛弓丝可减少弓丝断裂次数、托槽脱落次数，提高患者正畸效果，缩短治疗时间，降低不良反应发生率。
标签：正畸；热激活镍钛弓丝；普通镍钛弓丝正畸为口腔科常见治疗方法，为解除和矫正错牙的主要方法。
随着科学技术发展，口腔正畸材料种类繁多，不同材料在正畸中效果不同。
正畸治疗中主要工具为弓丝，弓丝可分为不锈钢、镍钛及其他合金材质，不同材质弓丝治疗性能不同，镍钛弓丝为临床中最常用正畸弓丝，热激活镍钛弓丝为新型材质，为探究其与普通镍钛弓丝在正畸中治疗效果差异，笔者研究如下。
1资料与方法1.1一般资料选取2014年2月至2015年3月我院收治行正畸患者74例为研究对象，采用随机分组表将患者分为研究组和对照组，每组37例。
研究组中男18例，女19例；年齡12～16岁，平均（13.3±0.4）岁。
对照组中男17例，女20例；年龄12～16岁，平均（13.5±0.8）岁。
两组患者一般资料比较无明显差异，分组有比较性。
两组患者家属均自愿参加本研究，并签署知情同意书。
1.2入组标准①所有患者诊断符合Angle Ⅰ类错牙诊断标准，均为恒牙列。
②经头侧X 线检查无异常，无正颌史、正畸史、颌面部肿瘤病史患者。
③排除有牙列缺损、缺失，牙周病患者。
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镍钛矫正弓丝的弯制与加热定形
文章来源： 2006-7-28 16:32:49
镍钛矫正弓丝的弯制与加热定形
临床口腔医学杂志 1999年第3期第15卷临床研究
作者：姚森秦葵庆林朝朗
单位：姚森、林朝朗361003厦门，解放军174医院口腔正畸中心；秦葵庆北京有色金属研究
总院二○二研究室
关键词：镍钛丝；弯制；热处理
提要目的提出一种弯制镍钛丝的方法，以期对这种高弹性形状记忆钢丝重新定形、加弯制司匹氏曲度及多种微小弯曲。
方法利用点焊-加热三用机的加热装置配合热处理钳等，对镍钛丝进行通电加热，从而达到弯制后定形的目的。
结论当给镍钛丝加上比A f点高60℃以上的温度时，则相变引起的形状恢复应力超过丝材本身的屈服应力，合金形状记忆特性被部分影响。
利用该方法可再次确定镍钛丝的形状，对提高矫治疗效极其有利。
Bending and Heat-molding of Ni-Ti Orthodontic Wires
Yao Sen, et al.
Center of Orthodontics, 174 Hospital of PLA, Xiamen 361003,
Abstract objective Aim of this paper is to introduce a bending method for Ni-Ti orthodontic wire, in roder to remold, put Spee’s curves and other micro-bends to this super-elasticity and shape memory alloy wire.Method To electrify-heat the Ni-Ti wire. with a Heat Treat Device and two Pliers which connected to the Device, in order to bend and remold the Ni-Ti wire.Conclusion When the Ni-Ti wire was heated over 60℃ than point A f, the shape recovery stress caused by the transformation is larger than the bend stress of alloy wire itself, and shape memory characteristic of the alloy was affected partly, so the Ni-Ti wire shape can be changed by the method, this will be useful to satisfying orthodontic results.
Key words Ni-Ti wrie Bend Heat treatment
材料与方法
仪器与材料
仪器：西安天隆新技术研究所研制的FS-4000齿科点焊-加热三用机（包括加热装置及热处理钳）。
镍钛丝：北京有色金属研究总院生产的预成弓型镍钛丝（批号：970305）：
圆丝：.016”；方丝：.018”×.025”。
镍钛丝的弯制
1. 镍钛丝弓型的重新调节
镍钛矫正弓丝在出厂时已被制作成了一定的弓型，其宽度不一定与每个患者的牙弓宽度相匹配，不利于矫治的进行，应该对镍钛丝的弓型宽度重新进行调节〔1、2〕。
具体的方法是：将预成弓型的镍钛丝夹在点焊加热三用机的加热板上，调节镍钛丝的宽度与患者牙弓宽度相匹配。
将点焊-加热三用机的功率调节至最大，点按加热开关，给镍钛丝加热，使镍钛丝瞬间即将变红（但尚未变红）（温度约为360℃〔3〕）。
镍钛丝弓型调节即可完成。
2. 镍钛丝司匹氏曲的弯制
在使用镍钛丝打开咬、压低前牙时，往往需要给弓丝加弯司匹氏曲，才能起到良好的效果。
具体的方法是：将预成弓型镍钛丝夹在点焊-加热三用机的加热板上并调节弓丝的宽度与患者牙弓宽度相匹配。
左手持细玻璃棒于弓丝的中点处上挑弓丝，加弯司匹氏曲度（图1），右手点按加热开关，给弓丝通电加热，使弓丝瞬间即将变红（但尚未变红）。
取下已有司匹氏曲度的弓丝。
将镍钛丝热处理钳及脚控开关装配在点焊-加热三用机上，调节功率旋钮至合适的位置（一般为刻度的4.5），利用热处理钳将镍钛丝的末端内收，通电加热，即可将预成弓型的镍钛丝调节成与患者牙弓宽度相匹配的带司匹氏曲度的弓丝（图2）。
图1 给镍钛丝加弯司匹氏曲
图2 将镍钛丝末段内收，将左边的形状改为右边的形状
3. 镍钛丝微小弯曲的弯制
微小弯曲指的是在磨牙颊侧管前给镍钛弓丝弯制必要的磨牙外展弯、后倾曲、末端内收弯。
若弓丝需要调整宽度或加弯司匹氏曲，其方法同上。
其后将点焊-加热三用机的功率调节旋钮调节至合适的档次（一般为刻度的4.5）。
将镍钛丝热处理钳及脚控开关装配在机器上，先用两把镍钛丝热处理钳给弓丝弯制微小弯曲（如外展弯、后倾曲、末端内收弯等）（图3），用脚点踩脚控开关，给微型曲加热定形。
图3 利用热处理钳通电加热，给镍钛丝加弯微小弯曲
讨论
目前利用镍钛丝的形状记忆特性已制作成了具有记忆特性的镍钛矫正弓丝，出厂时其被制作成了一定的形状。
本研究所选用的镍钛丝（Ti-54-Ni-Fe)具有在29℃-36℃时转变成原来形状的特性〔4〕。
此外在临床上还利用了镍钛丝的另一大特性，即高弹性。
本研究所选镍钛丝刚度系数很小，仅为矫正不锈钢丝的1／4，柔和易弯曲；回弹性特别好，经90°弯曲后残余变形角仅为3.6°，75°弯曲2月后残余变形角只有2°；在受力卸载后很长时间能保持近乎的恒定力。
虽然镍钛丝属于一种在低温下加载形变，一旦受热就会回复到原来形状的形状记忆合金但不同的变形方式可使镍钛丝永久性变形。
这种永久性变形一般情况下应当避免，但有时候也可以被利用。
图4所示为在低于Ms点的温度下（Ms点表示镍钛合金冷却时从高温相向马氏体相转变的开始温度），镍钛合金典型的应力-应变曲线。
当受到外力时，镍钛丝弹性变形，后接着产生屈服，应力值几乎恒定不变。
这一平台部分的变形不是滑移变形，是一种由孪生导致的变形，表观上和通常的塑性变形相同。
当从平台部分的某一点卸载时，只有弹性变形部分的应变得到恢复，而表观塑性应变则残留下来。
这种表观塑性应变在合金受热时可完全恢复到原状。
但当应变加大时，
应力脱离平台部分逐渐增大，开始产生加工硬化。
当加工硬化到一定程度，从该状态卸载时，应变残留下来，此时即使加热到相变点以上也回不到应变为零的状态，此时就出现了不完全形状记忆效应。
图4 Ni-Ti形状记忆合金的应力-应变曲线
与过应变的原理相同，加热也可以改变镍钛丝的记忆效应〔3〕。
在镍钛丝受到约束（如受力）时，当受到比A f点高60℃以上的温度时（A f表示加热时马氏体相转变的终了温度），则相变引起的形状恢复应力超过丝材本身的屈服应力，与变形应变过大时的情况一样，合金形状记忆特性被部分影响，产生永久性变形。
通过过大加载使镍钛丝产生永久性变形，需要的时间比较长，也比较费力。
在加载外力的情况下，通过瞬间加热使镍钛丝重新定形的方法则相对简单、省时，更适合临床使用。
镍钛矫正弓丝的弯制与加热定形国家自然科学基金“快速反应项目”，编号：69773042
参考文献
1 Yoneyama T, Doi H, Hamanaka H, Yamamoto M, Kuroda T. Bending properties and transformation temperatures of heat treated Ni-Ti alloy wire for orthodontic appliances, J Biomed Mater Res. 1993;27(3):399～402
2 Hurst CL, Duncanson MG Jr, Nanda RS, Angolkar PV, An evaluation of the shape-memory phenomenon of nickeltitanium orthodontic wires. Am J Orthod Dentofacial Orthop, 1990;98(1):72～6
3 舟久保，熙康编（千东范译）.形状记忆合金.第1版，机械工业出版社.北京，1992：P157～163
4 王邦康主编.临床口腔正畸学.第1版.北京科学技术出版社，北京，1990：P35～42
（收稿：1999—01—13。