形状记忆合金02精品PPT课件

5个自由度的微型机械手
形状记忆合金人工心脏
曲轴偏心式热机
皮带轮式热机
斜板式热机
形状记忆合金的驱动能力
记忆合金
马达
蚂蚁
人
形状记忆合金的应用领域
❖ 工业中的应用
管接头 紧固销钉 汽车排热装置 机车分流阀 火灾报警器：温度敏感开关 自动干燥箱 其他：对流式微波炉调节风门、空调视风向自
淬火处理：控制冷却速度，防止α相的析出
❖直接淬火：将β化处理后的合金元件直接淬入室温水 中或冰水中，稳定化处理
❖分级淬火：把β化处理后的合金元件先在150℃左右约 油中淬火，停留—定的时间，然后再淬入室温水中
铜基形状记忆合金的制备 —形状记忆处理
❖双程形状记忆处理：主要采用训练法
形状记忆合金的应用
TiNi形状记忆合金的制备 — TiNi合金的熔炼
❖成分的控制，Ni含量变化0.1%，相变温度Ms 变化10K，Af变化10-20K
❖杂质C、N、O的控制：TiC、Ti4Ni2O改变合 金的相变温度及合金的性能
❖熔炼方法有：电子束、电弧、等离子体、高 频熔炼
TiNi合金熔炼方法比较
TiNi形状记忆合金的制备 —TiNi合金的加工
太阳尾随装置
温室窗自动开闭机构
摩擦离合器
热水控温阀
烟灰缸
眼镜架
咖啡壶
自动开闭百叶窗
医用腔内支架的应用原理示意图
预压缩
受热扩张后
植入腔道内效果
腔内支架临床应用实例
消化道内支架
血管内支架
胆道内支架
形状记忆合金血液过滤器原理图
形状记忆合金套管连接的铝合金假肢
管接头
紧固销钉
自动电子干燥箱
Ti-50at%Ni
TiNi形状记忆合金的制备 —形状记忆处理
❖ 单程记忆效应的记忆处理：3种方法
I. 中温处理：400℃—500℃，保温几分钟到几 小时
II. 低温处理：800高温退火，室温加工成形， 200—300℃温度下保温数分钟至数十分钟
III. 时效处理：Ni含量在50.5at％以上的合金， 800—1000℃均匀化，急冷，400℃左右保温 数小时
III. 训练：将合金元件变形到估计能回复的程度，然后将 合金元件加热，使它回复原来形状，反复多次地重复 上述变形、加热，即可得到双程形状记忆效应
铜基形状记忆合金的制备 — 铜基合金的熔炼
❖ 熔炼炉的选择：电磁感应炉 ❖ 原料和熔剂的选择：Zn蒸汽压大,Al燃烧热大
CuZn、CuAl母合金、高纯Zn、Al 硼砂、氯化钠、氯化钾组成熔剂
❖ 热加工
拉伸曲线：温度、拉伸强度、延伸率 加工温度：700—850℃，保温一段时间溶解非平衡相
❖ 冷加工：难
材料的拉伸强度和屈服应力都与温度密切相关 加工中迅速造成加工硬化，随着加工率的增加，合金的
延伸率急剧下降，屈服强度明显上升 措施：冷加工过程反复多次退火
❖ 切削加工：非常困难，用超硬合金
TiNi合金的温度-应力-应变曲线
TiNi形状记忆合金的制备 —形状记忆处理
❖ 双程记忆效应的记忆处理：使合金试样反复多次地在升 温和降温中可逆地发生形状变化，加热升温时变成高温 时的形状，冷却降温时，变成低温时的形状。
I. 强制变形：就是对低温马氏体状态下的合金进行一定 限度的、10%以上的变形
II. 约束加热：使处于马氏体状态下的合金变形，并将变 了形的形状约束固定下来，然后将合金加热到高于Af 温度50K以上
动调节机构、过电流保护器等等
形状记忆合金的应用领域
❖ 医学应用：
腔内支架 血液过滤器 骨外科治疗 其它：牙科、外科整形、人造关节等
形状记忆合金的应用领域
❖ 日常生活
胸罩 热水控温阀 烟灰缸 眼镜架 咖啡壶 自动开闭百叶窗
形状记忆合金的应用领域
❖ 其它应用
太阳尾随装置 温室窗自动开闭机构 摩擦离合器
谢谢你的到来
学习并没有结束，希望大家继续努力
Learning Is Not Over. I Hope You Will Continue To Work Hard
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
❖ CuZnAl合金的冷加工性能与合金的组织紧密 相关： β、γ、 α+ β，例子
❖ CuZnAl合金的切削加工性能也十分良好，不 论是β单相组织，还是α+β两相组织，都不存 在任何问题
铜基形状记忆合金的制备 —形状记忆处理
❖单程形状记忆处理:
β化处理：将合金元件加热到β相区并保温一段时 间使合金组织全部变成β相，在β相状态下固定合 金元件的形状
❖概述：
1960年CdAgAu温度开关 1970年宇宙飞船天线 80年代～90年代，日本每年1000项专利
❖驱动能力：600MPa ❖形状记忆合金应用目前的研究热点 ❖应用领域
形状记忆合金应用目前的研究热点
❖ 形状记忆合金发动机
曲轴偏心式热机 皮带轮式热机 斜板式热机
❖ 形状记忆合金机器人 ❖ 形状记忆合金人来自百度文库心脏
汽车排热装置
机车分流阀
工程应用
形状记忆合金在紧固销上的应用
形状记忆合金在管接方面的应用
温度敏感开关
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
❖ 相变点的控制：合金成分的调整
Al：3—6.5％ ，变动0.1%，变动15—20 ℃ Zn：变动0.1%，变动5—7 ℃
❖ 熔炼条件：熔炼温度、烧损量的补充，坩埚
铜基形状记忆合金的制备
— 铜基合金的加工
❖ CuZnAl合金的热加工性能十分优良，在α+β 两相共存状态下具有超塑性，用热锻方法可 以容易地加工出形状复杂的元件