超弹性钛镍形状记忆合金棒材和丝材-编制说明

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TiNi合金形状记忆和超弹性特性的应用

TiNi合金形状记忆和超弹性特性的应用
研 究 材 料 为 真 空 电 弧 熔 炼 的 450m 的 ,0 m
对于外径为  ̄ 0 m的环件 ,其环坯 尺寸为外径 b 0m 9 9 1 m,内径 85 m 2 m 1 ,高 15 m;使用尺寸为外 m 1 m 径 4 0 m,内径 2 0 m,高 10 m的原始坯料 。 4m 2m 3m 用有限元方法 ,可以模拟环轧参数变化对材料 内部状态参数 ,如应变 、应变速率及温度变化的影 响。在进行有限元模拟时 ,热成形过程中产生的变 形热对流变应力的作用必须予以考虑。有 限元模拟 结果显示 ,在轧制过程 中,随温度升高,环材形状
小 、等轴或拉长 的 组织 。研究所用轧机 的最大
轧制 力 为 9 0k 8 N,模 具 预热 至 10o左 右 ,主 轧辊 5 C 的角 速度 为 2 mi。 6r n /
轧制环材时,必须考虑产品的最终 尺寸 以及环 材的表面公差 ,包括不可避免的缺陷( 2 4 m 、 约 . ) 5m 环材 直径 的变 化因素 ( 01 m) 约 . m 以及 高度或壁厚
1 形 状记 忆特性 ( 感器 、驱动 器用 途 ) 传
称为 TN 合金 ,它是具有形状记忆和超弹性特性 的 ii
合金 ,已开发 了许多用途 的产品。T i i 的组成 比稍 N
作变动 ,其相变温度可在 0 10o附近 自由变化 。 ~ 0 C 而添加相应 的元 素就可 以得到所要求的附加特性 , 这些添加元素一般为 c ,c ,C,F 等。 u o r e 形状记忆特性和超弹性特性实际上仅仅是因组
作为形状记忆效应 的应用 ,考虑到对温度循环
的耐久性 ,几乎都采用圈式弹簧的形状 ,利用 TN ii 合金 的温度特性用作温度敏感元件兼驱动件。也就
是 当达到 恢 复弹 簧形 状 的温 度 ,即 相 变 温 度 时 ,敏

国家标准《紧固件用钛及钛合金棒材和丝材》(讨论稿)编制说明

国家标准《紧固件用钛及钛合金棒材和丝材》(讨论稿)编制说明

紧固件用钛及钛合金棒材和丝材(GB/T XXXXX -XXXX)编制说明(讨论稿)2021-06《紧固件用钛及钛合金棒材和丝材》编制说明(讨论稿)一、工作简况(一)任务来源根据国家标准化管理委员会《关于下达2020年第二批推荐性国家标准计划的通知》(国标委发〔2020〕37号)要求,国家标准《紧固件用钛及钛合金棒材和丝材》制定项目由全国有色金属标准化技术委员会归口,项目计划编号:20202822-T-610,项目周期为24个月,计划完成年限为2022年7月,标准项目由宝钛集团有限公司、宝鸡钛业股份有限公司、有色金属技术经济研究院有限责任公司等单位负责起草。

(二)主要参加单位和工作组成员及其所作的工作2.1 主要参加单位情况标准主编单位宝钛集团有限公司在标准的编制过程中,能积极主动收集国内外相关标准,负责项目的总体实施和策划,能够带领编制组成员单位认真细致修改标准文本,征求多家企业的修改意见,编制实测数据统计表,公司能够带领编制组成员单位认真细致修改标准文本,征求多家企业的修改意见,最终带领编制组完成标准的编制工作。

宝鸡钛业股份有限公司、有色金属技术经济研究院有限责任公司等单位积极参加标准调研工作,针对标准的讨论稿和征求意见稿提出修改意见,主要负责标准中术语的编写和把关。

2.2 主要工作成员所负责的工作情况本标准主要起草人及工作职责见表1。

(三)工作过程1. 预研阶段2019年1月至2020年1月,由宝钛集团有限公司及宝鸡钛业股份有限公司对国内紧固件用钛及钛合金棒材和丝材现状调研,同时收集相关国内外实物并做对比,在实物对比和标准现状分析的基础上,起草《紧固件用钛及钛合金棒材和丝材》标准项目建议书、标准草案及标准立项说明等材料。

2. 立项阶段2020年4月,宝钛集团有限公司向全体委员提交了《紧固件用钛及钛合金棒材和丝材》标准项目建议书、标准草案及标准立项说明等材料,全体委员会议论证结论为同意行业标准立项。

一种镍钛形状记忆合金丝及其制备方法、应用与流程

一种镍钛形状记忆合金丝及其制备方法、应用与流程

一种镍钛形状记忆合金丝及其制备方法、应用与流程
本发明的一种镍钛形状记忆合金丝,由下列重量份的原料制成:镍钛合金粉末60-70份、乙醇15-25份、氨水2-3份、聚乙烯醇1-2份、十六烷基三甲基溴化铵0.05-0.1份。

按照一定比例将上述原料混合均匀后,采用旋转拉丝法制成直径为0.2-2.0毫米的镍钛形状记忆合金丝。

该合金丝具有形状记忆功能,可根据外界温度变化,实现形状的可逆变化。

本发明的一种制备方法,具体步骤如下:将镍钛合金粉末、乙醇、氨水、聚乙烯醇和十六烷基三甲基溴化铵按要求比例混合均匀;将混合物放入旋转拉丝机中进行拉丝;将拉出的镍钛形状记忆合金丝进行退火处理,使其具有形状记忆功能。

本发明的一种应用,可将该镍钛形状记忆合金丝应用于医疗器械和机械领域,如可制成支架用于介入治疗、制成形状记忆弹簧用于机械执行机构等。

本发明的一种流程,具体包括原料混合、旋转拉丝、退火、质量检测和成品包装等环节。

在每个环节中,均有严格的质量控制要求,确保产品质量符合要求。

总之,本发明提供了一种制备简单、性能稳定、应用广泛的镍钛形状记忆合金丝及其制备方法、应用与流程,具有非常重要的实际应用价值。

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钛镍形状记忆合金板材-编制说明

钛镍形状记忆合金板材-编制说明

《钛镍合金板材》标准编制说明(征求意见稿)一、工作简况1.1本标准项目涉及的产品简况:本标准针对适用于外科植入、眼镜架、板型弹簧等用途的钛镍合金板材产品的化学成分、尺寸、力学性能、高低倍组织、表面质量等技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存等进行了规定。

外科植入、眼镜架、板型弹簧用钛镍合金分为TiNi、TiNiV、TiNiCr三个系列,板材厚度范围为0.3mm~60.0mm,具有重量轻、耐腐蚀、无毒、模性量低、弹性好、易加工的优点,应用于记忆合金接骨器、记忆合金髌骨爪、记忆合金骨卡环、记忆合金接骨板等骨科内固定器及眼镜架、板材弹簧等。

产品生产工艺路线如下图所示:图1 钛镍合金板材生产工艺流程图1.2 任务来源:根据《新材料领域先进功能材料关键技术标准研究与应用》项目课题《先进金属功能材料领域关键技术标准研究》中子课题《直线型超弹性钛镍合金棒、丝材》等2项国家标准(子课题编号:2017YFF0208501-12,13),由西安思维金属材料有限公司、有研亿金新材料股份有限公司、有研医疗器械(北京)有限公司承担国家标准《钛镍合金板材》的编制工作,项目计划号:国标委发[2018]60号20182014-T-610,计划完成时间2019年。

1.3 标准项目申报单位简况:西安思维金属材料有限公司于2012年注册成立,主营业务为钛镍材料和钛及钛合金丝材及深加工产品的研发、生产和销售,主导产品为钛镍合金棒材、丝材、板材及航空航天和工程用钛合金棒丝材两大类产品。

公司2013年经认证成为“陕西省和西安市民营科技企业”、“西安市高新技术企业”,2014年经认定为“陕西省中小企业创新研发中心”;2015年被认定为国家“高新技术企业”; 2018年被认定为西安市TOP100企业及“陕西省科技型中小企业”;并已通过ISO 9001-2008、ISO14001-2004及GB/T28001-2011管理体系认证。

超弹性钛镍形状记忆合金棒材和丝材-编制说明

超弹性钛镍形状记忆合金棒材和丝材-编制说明

《超弹性钛镍形状记忆合金棒材和丝材》编制说明(征求意见稿)一、 工作简况1.1本标准项目涉及的产品简况:本标准针对适用于眼镜架、矫形丝、导引丝、通信天线等用途的超弹性钛镍形状记忆合金棒材和丝材产品的化学成分、尺寸、弯曲度、超弹性性能、力学性能、高低倍组织、表面质量等技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存等进行了规定。

目前国内钛镍合金生产已具有一定的规模,但与国际相关生产技术相比仍存在差距。

在钛镍合金的熔炼技术方面,美国、日本已走在了世界的前列,例如美国WahChang 公司可以生产单锭重量达3吨的钛镍合金铸锭。

国内一般采用25kg 或50kg 真空中频感应炉生产铸锭,存在的问题是铸锭规格小、效率低、杂质含量高,产品的成品率仅为50%左右,不适合规模化生产。

国外钛镍合金生产广泛采用将大规格铸锭通过挤压方法生产棒坯料,然后再轧制拉拔成棒丝材的工艺,其先进的生产线主要是采用了连续式高速轧机,精轧采用三辊、四辊定径轧机等,生产线产能较大,但设备复杂,投资较大。

我国钛镍合金棒丝材普遍采用与普通钛合金相似的加工工艺,即铸锭锻造开坯后轧制、旋锻、拉拔的工艺,生产规模普遍较小,经济效益低,产品质量和精度与国际先进水平有较大差距,缺乏竞争力。

产品生产工艺路线如下图所示:图1 超弹性钛镍形状记忆合金棒材和丝材生产工艺流程图1.2任务来源:根据国标委发[2018]60号20192049-T-610,由西安思维金属材料有限公司、有研亿金新材料股份有限公司、有研医疗器械(北京)有限公司承担国家标准《超弹性钛镍形状记忆合金棒材和丝材》的编制工作,计划完成年限为2019年。

1.3标准项目申报单位简况:西安思维金属材料有限公司于2012年注册成立,主营业务为钛镍材料和钛及钛合金丝材及深加工产品的研发、生产和销售,主导产品为钛镍合金棒材、丝材、板材及航空航天和工程用钛合金棒丝材两大类产品。

公司2013年经认证成为“陕西省和西安市民营科技企业”、“西安市高新技术企业”,2014年经认定为“陕西省中小企业创新研发中心”;2015年被认定为国家“高新技术企业”; 2018年被认定为西安市TOP100企业及“陕西省科技型中小企业”;并已通过ISO 9001-2008、ISO14001-2004及GB/T28001-2011管理体系认证。

一种镍钛形状记忆合金丝及其制备方法应用与流程

一种镍钛形状记忆合金丝及其制备方法应用与流程

一种镍钛形状记忆合金丝及其制备方法应用与流程镍钛形状记忆合金是一种具有独特形状记忆效应的材料,能够通过力作用自动恢复到原有的形状。

这种合金材料具有良好的回弹性、耐腐蚀性和耐疲劳性,因此在机械、航空航天、医疗等领域具有广泛的应用前景。

本文将介绍一种镍钛形状记忆合金丝的制备方法、应用和流程。

制备方法:1.材料准备:将镍和钛按照一定比例混合,并加入一定量的其他合金元素,如铜、锰等,以提高合金的性能。

2.粉末冶金:将混合好的材料进行粉末冶金处理,包括制备合金粉末和调节合金粉末的滤筒。

3.烧结:将合金粉末放入烧结炉中进行烧结处理,以使得合金粉末颗粒之间形成相互连接的结构。

4.热处理:将烧结后的材料进行热处理,包括固溶处理和时效处理,以改善合金的微观结构和性能。

5.拉丝:将经过热处理的合金坯料进行拉丝处理,制备成丝状材料。

应用和流程:1.制备:将制备好的镍钛形状记忆合金丝进行化学表面处理,以去除杂质和提高表面质量。

2.测试:对处理后的镍钛形状记忆合金丝进行各项性能测试,包括拉伸强度、回弹性、形状记忆效应等。

3.加工:根据具体应用需要,对合金丝进行加工,如切割、弯曲等。

4.使用:将加工好的镍钛形状记忆合金丝应用于具体领域,如医疗器械、机械元件等。

5.校验与维护:对使用过程中的镍钛形状记忆合金丝进行校验和维护,确保其性能和品质。

镍钛形状记忆合金丝的应用非常广泛1.弹簧:利用镍钛形状记忆合金丝的回弹性和形状记忆效应,制作高性能弹簧,用于汽车、家电等领域。

2.医疗器械:应用于骨科手术中的记忆合金丝,可以在体内恢复到原始形状,用于固定骨折等手术。

3.航空航天领域:利用记忆合金丝的形状记忆效应,制造飞行器复杂形状件,如可变形机翼。

4.智能材料:利用镍钛形状记忆合金丝的热敏性能,制造智能窗帘等智能材料产品。

总之,镍钛形状记忆合金丝是一种具有独特性能的材料,在多个领域都有广泛应用的潜力。

通过合适的制备方法和生产流程,可以制备出高质量的合金丝材料,并将其应用于机械、航空航天、医疗等领域,为人类创造更多的便利和创新。

形状记忆与超弹性镍钛合金的发展和应用

形状记忆与超弹性镍钛合金的发展和应用
(哈尔滨工业大学 材料科学与工程学院 , 哈尔滨 150001)
摘 要 : 回顾了镍钛合金自 1963 年发现形状记忆效应至今 40 年的发展历程 、应用领域和产业状况 。镍钛合金
具有优良的力学性能 、腐蚀抗力 、形状记忆效应 、超弹性 、阻尼特性和生物相容性等特点 , 其应用范围涉及航空 、 航天 、机械 、电子 、化工 、能源 、建筑等工程领域 、民用和医学领域 。纵观全球记忆合金产业 , 国外主要高利润经 济增长点正逐步从工业产品和民用产品转变到超弹性介入医学产品 , 从原材料 →半成品 →成品已经形成良好的产 业链 , 正进入蓬勃发展时期 。国内记忆合金产业刚刚兴起 , 理论研究和应用基础研究的基础不错 , 应加强企业之 间的合作 , 避免恶性竞争 , 共同推进镍钛合金高技术产业的健康发展 。
1 发展历史阶段
镍钛合金的发展历史可分为 3 个阶段 : 1) 1963 年 ~ 1986 年 , 开展了初步的基础研 究 , 包括相变行为 、晶体结构 、显微组织 、力学性 能和冶炼加工制备技术等[2 , 3 ] 。20 世纪 70 年代初 , 美国 Raychem 公司成功研制了 Ni TiFe 航空用液压 管路接头和紧固件 , 并应用于 F14 战斗机中 , 成为 镍钛合金第一个成功的工业应用实例 。1975 年 5 月 在加拿大多伦多大学召开了国际上第一次形状记忆
现功能的 。在此期间 , 中国学者分别在杭州 (1997 年) 和昆明 ( 2001 年) 承办了 C2J SMA97 和 SMM SMST2001 国际会议 。
2 应用现状
在过去的 40 年里 , 镍钛合金因其优良的生物 相容性 、射线不透性 、核磁共振无影响性 、力学性 能 、腐蚀抗力 、形状记忆效应 、超弹性和阻尼等特 性 , 应用范围涉及航空 、航天 、机械 、电子 、化工 、 能源 、建筑等工程 、民用和医学领域 。航空航天应 用的产品包括管接头 、超弹性防松构件 、超弹性均 载连接件以及智能结构控制件等 ; 在能源 、交通 、 电子等领域的应用产品有内燃机车蒸汽自动调节 器 、温控开启机构 、大功率电缆连接插头 、屏蔽电 缆连接用紧固圈及电子微动开关等 ; 在石油化工领 域主要应用于油井封隔器 、油井套管记忆合金整形 器 、电控记忆合金驱动截流器等 ; 民用产品主要包 括超弹性眼镜架 、移动电话天线 、女性胸衣托架 、 高弹高韧性钓鱼丝线 、耳机头套等 ; 在牙科 、骨科 、 介入治疗 、心内科 、耳鼻喉科 、妇科等医学领域中 的应用包括牙齿矫形丝 、根管锉 、脊柱矫形棒 、接 骨板 、髓内针 、髌骨爪 、导丝 、导针 、心脏补片 、血 管支架 、血栓滤器 、食道支架 、呼吸道支架 、胆道 支架 、尿道支架 、直肠支架 、十二指肠支架 、外耳 道支架 、节育环等 。

镍钛基形状记忆合金制作流程

镍钛基形状记忆合金制作流程

镍钛基形状记忆合金制作流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。

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封隔器用钛镍形状记忆合金超弹性实验研究

封隔器用钛镍形状记忆合金超弹性实验研究
第 二相 的长 大也 有很 大影 响 。
钛 镍合 金 的相 变点 测 试 是 在 自制 的 电 阻 率一 温
度 曲线测试仪上完成的 ,系统测试误差 △ m T <± 2
c 。合 金 的相变 点 为 :A I 二 = 一3c ,A 6 ℃ , I f= 二 = - 8c ,My 一3 4 I 二 = 5℃ 。 ( , A 、A , 和 结束 温度 ) 。 不 同温度 下 的超 弹性行 为 和循 环条 件下 的超 弹
1 .实 验 材 料
笔 者实 验所 使 用 的 材料 是 T 2型 钛 镍 形 状 记 M
忆合金 ,它是 以质量分 数为 9.7 的 电解镍 和 99 % 9 .5 99 %的海绵钛为原料 ,采用水冷铜坩埚 自耗电
弧真 空炉熔 炼 ,用 离心浇 注法 真空直 接 浇人石 墨铸
模 。合金铸锭经 80o 0 5 C,1 h均匀化扩散退火后在
20 07年
第3 5卷
第 6期
刘克勇等 :封隔器用钛镍形状记・, I合金超弹性 实验研 究 z

3h ,用 于拉 伸 实验 。
2 .实验 方法
强化 ,钛镍合金的超弹性才会发生。获得最高的屈 服强度 是进 行 时效处 理 的 目的 。时 效温度 是决 定第
二 相形 核 的关 键 ,即控制 着第 二相 的分布 ,同时对
金属 封 隔器 能 更 好 地 满足 油 田采 油 工 艺 的使 用 要 求 ,必须 对这 种专 为油 田封 隔器设 计 的钛镍形 状记
密封部分都是 由橡胶材料制作 的,它具有填充性能
和 密封性 能优 良、易于 实施 坐封 和解封 、适 用于各 种 复杂井况和价格便宜等优点 。但是 ,它也有强度 低 、可使用 的内通径 小 ( 6m 、使 用 温度 低 、 <7 m) 耐高 温和 耐 高压 性 能 差 、容 易 老 化 、使用 寿命 短 、

用镀镍钛丝制作形状记忆元件

用镀镍钛丝制作形状记忆元件
试料 中除有 N i 和. r i 以外 ,还 有 T i N i — B 1 9 ( T i N i 合金
可 制作 构造 简 单 的 驱 动 元 件 。这 种 驱 动 元 件 的单 位 体积做功远 比 P Z T等 其 它材 料 的驱 动元 件 大 ,但 是
制 造 这种材 料 必 须 经过 复杂 的塑 性 加 工 和热 处 理 的 组 合 工艺 ,是 该 材 料 的 缺 点 之 一 。 日本 富 士菲 尔 特 工业 公 司和 全泽 工 业 大 学 的研 究 人 员 采 用 镀 镍 的纯 钛 丝 ,制 成 三维 形 状 元 件 后 进 行 扩 散 热 处 理 ,得 到 新 开 发 的元件 ,并评 价 了该 元件 的性 能 。 这种 三 维形 状 T i N i 合 金 元 件 的制 造 方 法 是 :在 直径 1 0 0 t x m 的纯 钛丝 表 面镀 镍 ( 镀层厚度 1 2 I x m) , 然 后缠 绕在 陶 瓷 卷筒 上 加 工 成 圆筒 形 状 ,再 在 真 空
然而 ,当裂纹 穿 过 外 面 的 反 应 层 ,就 为元 素 提 供 一 个 了限制性 的扩 散 通 道 ,从 而促 进 有 害元 素 向 内层
渗入 。
黄朝 文译 自(  ̄ J o u na r l o f Ma t e i r a l s P r o c e s s i n g T e c h n o l o g y }
经 过锻 造后 ,试 样 孔双 锥 体 试 样 显 微 组 织 中 的 初 生
O / 相 在9 5 0℃ 、较 高 的应变 速 率 ( 0 . 0 1 、0 . 1 、1 s ) 时发 生 破 碎 ,这 与 有 限 元 模 拟 结 果 具 有 很 好 的 一
用 镀 镍 钛 丝 制作 形 状 记忆 元 件

形状记忆合金棒材

形状记忆合金棒材

形状记忆合金棒材概述形状记忆合金棒材是一种具有特殊形状记忆性能的材料,广泛应用于各个领域。

它能够在外力作用下发生形状改变,并在去除外力后恢复到原始形状,具有很高的弹性和可塑性。

本文将对形状记忆合金棒材的特性、制备方法、应用领域等进行探讨。

特性形状记忆合金棒材具有以下特性: 1. 形状记忆性能:形状记忆合金棒材在加热或受力作用下能够发生形状改变,并在去除外力后恢复到原始形状。

这种特性使得它可以用于制作自动控制、自修复等功能性材料。

2. 高弹性和可塑性:形状记忆合金棒材具有很高的弹性和可塑性,可以承受较大的变形而不会破裂。

这使得它在工程领域中得到广泛应用。

3. 耐腐蚀性:形状记忆合金棒材具有良好的耐腐蚀性能,可以在恶劣环境中长期稳定使用。

制备方法形状记忆合金棒材的制备方法主要包括以下几个步骤: 1. 材料选择:选择适合制备形状记忆合金棒材的合金材料,常用的有镍钛合金、铜锌铝合金等。

2. 材料合成:将选定的合金材料按照一定的比例混合,并进行熔炼或粉末冶金等方法制备成形状记忆合金棒材的原料。

3. 热处理:将原料进行热处理,通过控制温度和时间等参数,使其获得特定的晶体结构和形状记忆性能。

4. 成型加工:将经过热处理的材料进行机械加工,如拉伸、压制等,制备成符合要求的形状记忆合金棒材。

应用领域形状记忆合金棒材在各个领域都有广泛的应用,以下是几个典型的应用领域: 1. 医疗器械:形状记忆合金棒材可以制作成各种医疗器械,如支架、夹具等。

它们可以在体内发生形状改变,适应不同的治疗需求,提高治疗效果。

2. 机械工程:形状记忆合金棒材可以用于制作各种机械零件,如弹簧、连接件等。

它们具有高弹性和可塑性,可以承受较大的变形而不会破裂,提高机械设备的可靠性和寿命。

3. 自动控制:形状记忆合金棒材可以用于制作自动控制系统中的传感器和执行器。

通过改变形状记忆合金棒材的形状,可以实现对系统的自动控制和调节。

4. 航空航天:形状记忆合金棒材可以用于制作飞机和航天器的结构件,如襟翼、舵面等。

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《超弹性钛镍形状记忆合金棒材和丝材》编制说明(征求意见稿)一、工作简况1.1本标准项目涉及的产品简况:本标准针对适用于眼镜架、矫形丝、导引丝、通信天线等用途的超弹性钛镍形状记忆合金棒材和丝材产品的化学成分、尺寸、弯曲度、超弹性性能、力学性能、高低倍组织、表面质量等技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运 输、贮存等进行了规定。

目前国内钛镍合金生产已具有一定的规模,但与国际相关生产技术相比仍存在差距。

在 钛镍合金的熔炼技术方面,美国、日本已走在了世界的前列,例如美国WahCha ng 公司可以生产单锭重量达3吨的钛镍合金铸锭。

国内一般采用25kg 或50kg 真空中频感应炉生产铸锭, 存在的问题是铸锭规格小、效率低、杂质含量高,产品的成品率仅为 50%左右,不适合规模化生产。

国外钛镍合金生产广泛采用将大规格铸锭通过挤压方法生产棒坯料, 然后再轧制拉拔成棒丝材的工艺,其先进的生产线主要是采用了连续式高速轧机,精轧采用三辊、四辊定径轧机等,生产线产能较大,但设备复杂,投资较大。

我国钛镍合金棒丝材普遍采用与普通钛合 金相似的加工工艺,即铸锭锻造开坯后轧制、旋锻、拉拔的工艺,生产规模普遍较小,经济 效益低,产品质量和精度与国际先进水平有较大差距,缺乏竞争力。

产品生产工艺路线如下图所示:图1超弹性钛镍形状记忆合金棒材和丝材生产工艺流程图1.2任务来源:根据国标委发[2018]60号20192049-T-610,由西安思维金属材料有限公司、有研亿金新材料股份有限公司、有研医疗器械(北京)有限公司承担国家标准《超弹性 钛镍形状记忆合金棒材和丝材》的编制工作,计划完成年限为2019年。

1.3标准项目申报单位简况:西安思维金属材料有限公司于2012年注册成立,主营业务为钛镍材料和钛及钛合金丝材及深加工产品的研发、 生产和销售,主导产品为钛镍合金棒材、丝材、板材及航空航天和工程用钛合金棒丝材两大类产品。

公司 2013年经认证成为“陕西省和西安市民营科技企业”、“西安市高新技术企业”, 2014年经认定为“陕西省中小企业创新研发中心”;2015年被认定为国家“高新技术企业”;2018年被认定为西安市TOP100企业及“陕西省科技型中小企业” ;并已通过 ISO 9001-2008、ISO14001-2004 及GB/T28001-2011管理体系认证。

公司目前在研科研项目 15余项,其中获得国家、省、市政府支持的项目 10 余项,获得 2017 年陕西省科技进步三等奖, 西安市科技进步一等奖。

公司 2012 年至今起草制定国家标准、有色金属行业标准10 余项。

公司依托西北有色金属研究院电热张力矫直[表面磨削—►「表面氧化处理----------- ►拉 丝成品矫直 扒皮,切冒口棒、丝坯旋锻性能检测 入库在钛合金材料领域雄厚的技术力量和近30 年的钛镍形状记忆合金功能材料科研成果,凭借全新的管理理念和灵活的运行机制,不断扩展业务、壮大规模,已成为国内钛镍形状记忆合金功能材料产业领域的领先者。

有研亿金新材料有限公司(简称“有研亿金” )成立于2000 年,现为有研新材料股份有限公司全资子公司。

为国家技术创新示范企业、中国有色金属学会贵金属学委会副主任单位,全国有色金属标委会贵金属分标委会副主任单位。

有研亿金主要从事稀有金属和贵金属材料两大领域的相关产品的生产、研究、开发和销售。

钛镍形状记忆合金产品有热驱动元件、记忆环、口腔正畸器材、防伪产品以及手机天线和眼镜架用丝材;其大部分产品为国内首创,拥有自主知识产权,性能稳定,质量可靠,达到国际先进水平。

有研亿金历年承担国家级、省部级科技开发项目近百项,获部级奖56项,国家专利104 项,国家科技进步奖3项,国家发明奖9项,全国科学大会奖2 项,国家科技进步奖特等奖子项奖1项。

公司牵头起草了医用镍- 钛形状记忆合金加工材、非血管自扩张金属支架、正畸丝、固定和活动修复用金属材料等十余项国行标,为我国生物医用材料产业的发展起到了重要支撑作用。

有研医疗器械(北京)有限公司是有研新材料股份有限公司之全资子公司,专业从事医疗器械的研发、生产、销售。

有研医疗为中国医疗器械行业协会会员单位、中国医疗器械行业协会外科植入物专委会会员单位、中国仪器仪表学会医疗仪器分会会员单位、全国外科植入物和矫形器械标委会标委单位、全国口腔材料及器械设备标委会标委单位。

有研医疗主要研发、生产、销售二类、三类医疗器械及生物医用新材料,目前拥有口腔正畸、口腔修复、微创介入、骨科矫形等四大门类、八大系列共23 个产品注册证,包括口腔正畸用牙弓丝、托槽、颊面管、齿科贵金属修复合金、主动脉血管支架系统、非血管支架、漏斗胸矫形器等。

公司作为国内权威生物医用及功能材料研发单位,历年来承担国家级、省部级科技开发项目近百项,获国家级及部级科技进步奖数十项,拥有众多自主知识产权和专利技术。

1.4 主要工作过程以及主要工作内容:为了作好本标准的制订工作,在接到《超弹性钛镍形状记忆合金棒材和丝材》标准编制任务后,经与合作编制单位交流协商,组织相关技术人员,成立了标准编制小组,通过各种渠道收集国内外超弹性钛镍形状记忆合金棒材和丝材制造行业对产品的需求和使用情况,查阅大量国内外在超弹性钛镍形状记忆合金棒材和丝材方面的生产经验、检验数据,结合公司近些年来在超弹性钛镍形状记忆合金棒材和丝材生产方面的生产经验、生产水平以及对国内市场的需求情况,撰写了标准征求意见稿。

征求意见稿形成后及时发送各单位征求意见,分别向兰州西脉、宝鸡海鹏、上海赐泰、有研亿金新材料有限公司、有研医疗器械(北京)有限公司等相关起草单位、同行、用户发送征求意见稿及征求意见函。

2019 年1 月,陆续收到各单位相关专家对本标准征求意见稿研讨提出的意见和建议。

标准编制小组对所有反馈意见和建议进行讨论后,对征求意见稿进行修改,编制完成讨论稿。

二、准编制原则和确定标准主要内容的依据2.1 本标准编制原则为指导和规范适用于眼镜架、矫形丝、导引丝、通信天线等用途的超弹性钛镍形状记忆合金棒材和丝材产品的贸易,针对供需双方的要求,对超弹性钛镍形状记忆合金棒材和丝材产品的技术要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输、贮存、质量证明书、合同等内容作出了相应的规定。

2.2 标准主要内容与论据本标准规定了超弹性钛镍形状记忆合金棒材和丝材产品的技术要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输、贮存、质量证明书、合同等内容。

(1)主要技术要求本标准技术指标综合考虑当前国内外超弹性钛镍形状记忆合金棒材和丝材产品的生产水平和用户使用要求的变化,化繁就简,抓住主要关键指标,以追求经济合理性和可操作性。

1)化学成分医疗器械和外科植入物用钛镍合金产品的原材料的化学成分和允许偏差符合GB 24627《医疗器械和外科植入物用镍- 钛形状记忆合金》的规定。

超弹性钛镍形状记忆合金棒材和丝材可以基于钛镍二元合金,通过添加铬、钒等第三元素,调节第三元素的比例,使得产品在低温(-10 C〜5C)情况下仍然具有良好的超弹性,作为眼镜、通信天线可以适用北方的气候。

2)产品的形状和尺寸超弹性钛镍形状记忆合金棒材和丝材产品针对不同客户对产品形状和尺寸有不同的要求,不能一概而论,故本标准中规定“截面厚度” 的要求和“可供应超出表中规格” 的要求。

3)弯曲度超弹性钛镍形状记忆合金棒材和丝材产品在生产后期需要做热张力矫直处理,使得成卷丝材产品放开后无约束呈直线状,其弯曲度应符合规定。

棒材整根进行检验后,其弯曲度也应符合规定。

4)超弹性能超弹性钛镍形状记忆合金丝材产品由于其热张力矫直工艺的不同,所产出的产品的超弹性能是不同的,丝材的供应状态因产品的超弹性程度不同而区分,将产品供应状态分为特软态、软态、硬态、特硬态,所对应的使用方向是不同的。

特硬态产品适用于后续不进行冷变形加工而直接使用其优良的超弹性能,比如做需要弹性优良的手机天线;硬态产品适用于后续仅进行小变形量冷加工,比如直接进行小变形量压扁成型的眼镜中梁用丝。

软态产品适用于后续进行温拉丝的产品,比如进行后续温拉细丝作为矫形丝产品。

特软态产品适用于后续进行大变形量冷加工,比如眼镜腿进行直接大变形量冷加工律线和压扁成型。

5)表面质量超弹性钛镍形状记忆合金丝材产品按其表面状态分为黑皮和光亮表面,黑皮表面的产品表面附带的润滑涂层及氧化皮不做处理,有利于后续进行再加工,但表面不应有裂纹、起皮、起刺、折叠等缺陷;而光亮表面可以直接使用,允许有轻微的、局部的划伤、擦伤、压痕、斑点等缺陷,但不能影响使用性能。

(2 )检验规则通过与用户充分的沟通,收集相关的用户要求,最终制定了检验规则。

(3 )标志、包装、运输、贮存、质量证明书、合同根据供需双方的要求,在标志、包装、运输、贮存、质量证明书、合同几个方面都做出了相关规定。

(4 )主要试验(或验证)的分析、综述报告钛镍合金矫形丝、导引丝产品的国内主要生产厂家(如北京有色院、北京记一等)和使用厂家(如北京圣玛特、上海埃蒙迪、深圳速航等)均对成分和性能持同意态度。

钛镍合金眼镜和通信天线产品的国内主要生产厂家和使用厂家(如丹阳新辰、温州军明、温州信泰、玉环光明等)均对成分和性能持同意态度。

现将生产的超弹性钛镍形状记忆合金棒材和丝材产品的指标验证情况陈述如下:1)化学成分医疗器械和外科植入物用钛镍合金产品的化学成分和允许偏差符合GB 24627的规定。

在钛镍二元合金的基础上通过添加铬、钒等第三元素,使得产品可以在低温(-10 C〜5C)情况下具有良好的超弹性。

TiNi-02材料是在钛镍二元合金的基础上通过添加0.3〜0.5wt%的铬,降低了钛镍记忆合金的相变温度,使得材料的本征相变温度Af=-40 C〜-10 C,经过后续的加工和定型热处理,相变温度调整为Af=-10 C〜5 C,作为眼镜架使用材料能够在-10 C〜45C的温度区间仍然具有优良的超弹性。

我公司生产的TiNi系及TiNiV系超弹性镍形状记忆合金棒材和丝材产品的化学成分实际测试结果如表1及表2所示。

注1:钛含量用差减法进行,不需分析。

注2:其他元素一般包括:Co、Cu、Cr、Fe、Nb (该牌号中含有的合金元素应除去)。

产品出厂时供方可不检验其他元素,需方要求并在合同中注明时予以检验。

公司TiNi及TiNiV系超弹性镍形状记忆合金棒材和丝材的形状和尺寸检验结果如表3和表4所示:3)弯曲度某公司产品的弯曲度检验结果如表5所示:4)超弹性能某公司产品的超弹性能检验结果如表6所示:软态10.59.811.2硬态 4.8 5.0 5.4特硬态 2.2 1.5 1.8国外和国内与超弹性钛镍形状记忆合金棒材和丝材产品相关且有权威性的标准有美国的ASTM F2063《医疗器械和外科植入物用镍钛形状记忆合金加工材》以及等同采用美标的国标GB24627,该标准也主要为医疗器械和外科植入物用的钛镍二元合金的成分、显微组织和力学性能做以规定,因其标准较为苛刻,国内钛镍产业的熔炼设备和生产技术水平还有一定距离,未作为推荐性标准予以推广使用,并且该标准对于钛镍产品的相关特性以及其他技术指标没有做规定。

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