鎳鈦合金冷卻時(shí)的相變順序

【 瀏覽次數： 】【 發(fā)布日期：2021-10-20 14:54:19】        顧名思義，鎳鈦合金是由鎳和鈦構成二元鋁合金，因為遭受溫度和機械設備工作壓力的變化而具有2種不一樣的分子結構相，即馬氏體相和馬氏體相。
    (一)鎳鈦合金的相變與性能
  顧名思義，鎳鈦合金是由鎳和鈦組成二元合金，由于受到溫度和機械壓力的改變而存在兩種不同的晶體結構相，即奧氏體相和馬氏體相。 鎳鈦合金冷卻時(shí)的相變順序為母相(奧氏體相)-R相-馬氏體相。 R相是菱方形，奧氏體是溫度較高(大于同樣地:即奧氏體開(kāi)始的溫度)的時(shí)候，或者去處載荷(外力去除Deactivation)時(shí)的狀態(tài)，立方體，堅硬。形狀比較穩定。而馬氏體相是溫度相對較低(小于Mf:即馬氏體結束的溫度)或者加載(受到外力活化)時(shí)的狀態(tài)，六邊形，具有延展性，反復性，不太穩定，較易變形。   (二)鎳鈦合金的特殊性能
  1、形狀記憶特性： 形狀記憶是當一定形狀的母相由Af溫度以上冷卻到Mf溫度以下形成馬氏體后，將馬氏體在Mf以下溫度形變，經(jīng)加熱至Af溫度以下，伴隨逆相變，材料會(huì )自動(dòng)恢復其在母相時(shí)的形狀。實(shí)際上形狀記憶效應是鎳鈦合金的一個(gè)由熱誘發(fā)的相變過(guò)程。
  2、超彈性：  所謂的超彈性是指試樣在外力作用下產(chǎn)生遠大于其彈性極限應變量的應變，在卸載時(shí)應變可自動(dòng)恢復的現象。即在母相狀態(tài)下，由于外加應力的作用，導致應力誘發(fā)馬氏體相變發(fā)生，從而合金表現出不同于普通材料的力學(xué)行為，它的彈性極限遠遠大于普通材料，并且不再遵守胡克定律。和形狀記憶特性相比，超彈性沒(méi)有熱參與�？偠灾�，超彈性是指在一定形變范圍內應力不隨應變的增大而增大，可將超彈性分為線(xiàn)性超彈性和非線(xiàn)性超彈性?xún)深?lèi)。前者的應力-應變曲線(xiàn)中應力與應變接近線(xiàn)性關(guān)系。
  非線(xiàn)性超彈性是指在A(yíng)f以上一定溫度區間內加載和卸載過(guò)程中分別發(fā)生應力誘發(fā)馬氏體相變及其逆相變的結果，因此非線(xiàn)性超彈性也稱(chēng)相變偽彈性。鎳鈦合金的相變偽彈性可達8%左右。 鎳鈦合金的超彈性可隨著(zhù)熱處理的條件的變化而改變，當弓絲被加熱到400ºC以上時(shí)，超彈性開(kāi)始下降。
  3、口腔內溫度變化敏感性：不銹鋼絲和CoCr合金牙齒矯形絲的矯治力基本不受口腔內溫度的影響。超彈性鎳鈦合金牙齒矯形絲的矯治力隨口腔溫度的變化而變化。當變形量一定時(shí)。溫度升高，矯治力增加。一方面，它可以加速牙齒的運動(dòng)，這是因為口腔內的溫度變化會(huì )刺激由于矯治器件造成造成毛細滯息的血流停滯部位的血液流動(dòng)，從而使得在牙齒移動(dòng)過(guò)程中修復細胞得到充分營(yíng)養，維持其生機和正常功能。另一方面，正畸醫生無(wú)法準確控制或測量口腔環(huán)境下的矯治力。
  4、抗腐蝕性能：有研究表明鎳鈦絲的抗腐蝕性能與不銹鋼絲相仿
  5、抗毒性：鎳鈦形狀記憶合金特殊的化學(xué)組成,即這是一種鎳鈦等原子合金,含約50%的鎳,而已知鎳有致癌和促癌作用。一般情況情況下，表面層鈦氧化充當了一種屏障，使Ni-Ti合金具有良好的生物相容性。表面層的TiXOy和TixNiOy能抑制Ni的釋放。
  6、柔和的矯治力：目前商業(yè)上應用的牙齒矯形金屬絲包括奧氏體不銹鋼絲、鈷-鉻-鎳合金絲、鎳鉻合金絲、澳大利亞合金絲、金合金絲和ß鈦合金絲。關(guān)于這些正畸矯正金屬絲在拉伸試驗和三點(diǎn)彎曲試驗條件的載荷-位移曲線(xiàn)。鎳鈦合金的卸載曲線(xiàn)平臺較低也比較平，說(shuō)明它比較能提供持久柔和的矯治力。
  7、良好的減震特性：由于咀嚼及夜磨牙對于弓絲造成的震動(dòng)越大，對牙根及牙周組織的損害越大。通過(guò)不同弓絲衰減實(shí)驗的結果研究發(fā)現，不銹鋼絲震動(dòng)的振幅比超彈性鎳鈦絲大，超彈性鎳鈦弓絲初始震動(dòng)振幅僅為不銹鋼絲的一半,弓絲良好的震動(dòng)和減震特性對于牙齒的健康很重要，而傳統弓絲如不銹鋼絲，有加重牙根吸收的傾向。