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第1章 镍钛形状记忆合金与热弹性马氏体相变1

1.1 引言1

1.2 镍钛二元合金体系2

1.2.1 镍钛二元相图2

1.2.2 B2相的扩散型分解4

1.2.3 B2相无扩散型相变7

1.3 近等原子比镍钛合金的热-机行为10

1.3.1 热诱发马氏体相变行为10

1.3.2 应力诱发马氏体相变行为13

1.3.3 马氏体的铁弹性16

1.3.4 热-机行为18

参考文献21

第2章 热弹性马氏体相变热力学27

2.1 马氏体相变的热-机二重性27

2.2 马氏体相变的热弹性28

2.3 热弹性马氏体相变平衡热力学基本公式31

2.4 非平衡热力学因素的影响35

2.4.1 马氏体相变热弹滞现象的热力学描述35

2.4.2 弹性能38

2.4.3 非可逆能39

2.5 热弹性马氏体的联合热力学公式40

2.6 相变温度的确定42

2.7 相变热量的测量44

2.8 热弹性相变热力学的普遍性46

2.9 马氏体相变的热-机不对等性47

参考文献47

第3章 镍钛合金的性能52

3.1 机械行为52

3.1.1 吕德斯变形行为52

3.1.2 变形状态55

3.1.3 变形速率的影响66

3.2 超弹性72

3.3 铁弹性79

3.4 单程形状记忆效应82

3.5 双程形状记忆效应83

3.5.1 双程形状记忆效应的训练84

3.5.2 热处理的影响93

3.5.3 成分的影响94

3.6 疲劳与功能衰减96

3.6.1 热相变循环的影响96

3.6.2 超弹性形变循环的影响101

3.7 镍钛合金的阻尼特性103

3.7.1 铁弹性形变循环103

3.7.2 抗涡蚀损伤能力105

3.8 自由回复与约束回复111

参考文献116

第4章 镍钛合金的制备与处理123

4.1 镍钛合金的制备123

4.1.1 镍钛合金的熔炼123

4.1.2 镍钛合金的固态扩散制备125

4.1.3 镍钛合金单晶的制备132

4.2 镍钛合金的加工与处理136

4.2.1 镍钛合金的传统加工方法136

4.2.2 镍钛合金的切削与连接136

4.2.3 镍钛合金的大塑性变形处理143

4.2.4 镍钛合金的加工与退火152

4.2.5 镍钛合金的固溶处理与时效159

4.2.6 镍钛合金的快速加热与定形174

4.2.7 镍钛合金的梯度处理175

4.2.8 镍钛合金的高温氧化181

4.2.9 镍钛合金的表面处理184

参考文献185

第5章 镍钛基三元记忆合金195

5.1 概述195

5.2 镍钛铌宽滞后形状记忆合金206

5.2.1 镍钛铌合金的显微组织与相组成206

5.2.2 镍钛铌合金的相变行为及其影响因素211

5.2.3 镍钛铌合金的力学行为214

5.2.4 镍钛铌合金的应变回复特性219

5.2.5 镍钛铌合金马氏体的稳定性224

5.2.6 镍钛铌合金的机械加工与焊接226

5.3 镍钛铪高温形状记忆合金233

5.3.1 镍钛铪合金的显微组织与相组成233

5.3.2 镍钛铪合金的马氏体相变241

5.3.3 镍钛铪合金的力学行为243

5.3.4 镍钛铪合金的形状记忆效应246

5.4 镍钛铜窄滞后形状记忆合金248

5.4.1 镍钛铜合金的显微组织和相组成248

5.4.2 镍钛铜合金的相变行为250

5.4.3 镍钛铜合金的力学行为253

5.4.4 镍钛铜合金的形状记忆效应259

参考文献260

第6章 新颖结构镍钛合金265

6.1 镍钛合金粉末265

6.1.1 制备工艺265

6.1.2 显微组织266

6.1.3 相变行为268

6.2 镍钛合金毛细管269

6.3 多孔镍钛合金273

6.3.1 制备工艺273

6.3.2 显微组织275

6.3.3 相变行为278

6.3.4 力学性能280

6.4 镍钛基合金薄膜282

6.4.1 制备工艺283

6.4.2 晶化行为285

6.4.3 显微组织290

6.4.4 马氏体相变行为292

6.4.5 力学行为294

6.4.6 形状记忆效应与超弹性296

6.4.7 纳米力学行为304

6.5 镍钛基合金薄带307

6.5.1 制备工艺308

6.5.2 晶化行为309

6.5.3 显微组织310

6.5.4 织构312

6.5.5 马氏体相变行为313

6.5.6 形状记忆效应与超弹性315

参考文献318

第7章 镍钛合金机敏复合材料329

7.1 引言329

7.2 镍钛合金与金属的复合材料330

7.2.1 镍钛／镁基复合材料331

7.2.2 镍钛／铝基复合材料336

7.2.3 镍钛／钛基复合材料350

7.2.4 镍钛／铁基复合材料351

7.2.5 镍钛／锡铅银基复合材料352

7.2.6 镍钛／锡银基复合材料352

7.3 镍钛合金与陶瓷的复合材料353

7.3.1 碳化钛／镍钛复合材料354

7.3.2 钛酸铅／镍钛复合材料362

7.4 镍钛合金与聚合物的复合材料363

7.4.1 镍钛／碳纤维增强复合材料363

7.4.2 镍钛／环氧树脂复合材料371

7.5 镍钛合金与水泥的复合材料381

7.5.1 镍钛／水泥复合材料的制备382

7.5.2 镍钛／水泥复合材料的相变行为383

参考文献385

第8章 镍钛合金驱动器389

8.1 镍钛合金弹簧驱动器390

8.1.1 镍钛合金弹簧元件390

8.1.2 镍钛合金弹簧驱动器395

8.2 镍钛合金热驱动器404

8.3 镍钛合金电驱动器405

8.4 镍钛合金驱动器的建模与控制410

8.4.1 镍钛合金驱动器的建模410

8.4.2 镍钛合金驱动器的控制412

参考文献415

第9章 镍钛合金的工程应用418

9.1 镍钛合金在汽车工业的应用418

9.1.1 汽车用驱动器418

9.1.2 减震降噪用垫圈426

9.1.3 燃油喷射器高压回路密封器427

9.1.4 其他方面的应用429

9.2 镍钛合金在列车中的应用430

9.3 镍钛合金在土木工程中的应用432

9.3.1 桥梁433

9.3.2 建筑435

9.4 镍钛合金在航空航天工业的应用439

9.4.1 星用解锁机构和锁紧系统439

9.4.2 易断缺口螺栓释放机构440

9.4.3 空间桁架组装结构中的应用443

9.4.4 固定翼飞行器方面的应用447

9.4.5 可展开天线449

9.5 镍钛合金在能源工业的应用450

9.5.1 热机上的应用450

9.5.2 原子能方面的应用455

9.5.3 太阳能方面的应用458

9.5.4 石油工业的应用460

9.6 镍钛合金在电子电气工业的应用464

9.6.1 连接器和紧固件方面464

9.6.2 风向与温度调节方面469

9.6.3 安全系统471

9.7 镍钛合金在矿业工业的应用473

9.8 镍钛合金在机械工业的应用475

9.8.1 阻汽排水装置475

9.8.2 连接与紧固件475

9.8.3 自动组装结构件476

参考文献476