真空電弧熔煉生物醫(yī)用NiTi基形狀記憶合金組織與性能研究
發(fā)布時間:2021-10-05 06:05
等原子比NiTi形狀記憶合金具有獨特的形狀記憶效應(yīng)、超彈性、生物相容性及優(yōu)異的力學(xué)性能,在醫(yī)療器械領(lǐng)域有很高的應(yīng)用價值。隨著社會的進步和醫(yī)療水平的提高,對等原子比NiTi形狀記憶合金在高溫、低溫條件下的質(zhì)量與性能有了更高的要求。因此,開發(fā)能夠滿足更廣泛使用環(huán)境的NiTi基形狀記憶合金是我們的當(dāng)今之務(wù)。本文以開發(fā)性能優(yōu)良的NiTi基形狀記憶合金為研究目的,著重分析了合金的顯微組織、相變行為及力學(xué)性能。論文首先設(shè)置了等原子比NiTi形狀記憶合金對照組,系統(tǒng)研究了單一添加不同量的Cr、V、Fe元素對NiTi合金顯微組織、相變行為及力學(xué)性能的影響規(guī)律,基于實驗研究結(jié)果,通過復(fù)合添加Fe、V元素,重點研究了 Fe含量對合金顯微組織、相變行為及力學(xué)性能的影響規(guī)律,并通過對比分析,優(yōu)化設(shè)計出Ni49.25Ti49.25Fe1.0V0.5合金成分配方。得出的主要結(jié)論如下:(1)單一添加Cr、V、Fe元素時,隨著元素含量的增加,NiTiCr合金中晶粒細化,固溶強化作用逐漸增強,HCP結(jié)構(gòu)Cr2Ti析出相在晶界處由點狀逐漸連接成線,組織中出現(xiàn)亞晶粒;NiTiV合金中等軸組織微量細化,V原子的固溶強化效果逐...
【文章來源】:安徽工業(yè)大學(xué)安徽省
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1應(yīng)力應(yīng)變示意圖【川??Fig.1.1?The?diagram?of?stress?strain??
1.2.2超彈性??超彈性是NiTi合金的另一個基本特性,可以分為應(yīng)力應(yīng)變呈線性的線性超??彈性和應(yīng)力應(yīng)變呈非線性的非線性超彈性,其應(yīng)力應(yīng)變示意圖如圖1.3所示[26]。??目前NiTi合金的應(yīng)用產(chǎn)品中90%是利用了超彈性,致密型NiTi合金的超彈性可??達?8% ̄10%左右[27]。??M匕??(a)?£r?(b)?Sr?應(yīng)變??圖1.3超彈性應(yīng)力應(yīng)變示意圖(a-線性超彈性;b-非線性超彈性)[26】??Fig.1.3?The?tensile?stress-deflection?cui*ve?of?SE?(a-Linear?superelastic;?b-Nonlinear?superelastic)??通常,材料在彈性極限范圍內(nèi)滿足胡克定律,發(fā)生彈性變形,應(yīng)力應(yīng)變呈線??性相關(guān),但超彈性NiTi合金在彈性極限以上仍能發(fā)生彈性變形,而不產(chǎn)生永久??變形,這一現(xiàn)象的產(chǎn)生主要是其非線性超彈性的影響,非線性超彈性乂稱相變偽??彈性,其對溫度變化比較敏感,在較小的溫度變化范圍內(nèi)可以產(chǎn)生較大的應(yīng)變量。??5??
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【參考文獻】:
期刊論文
[1]變形高溫合金純凈熔煉設(shè)備及工藝研究進展[J]. 張勇,李佩桓,賈崇林,王濤,李鑫旭,李陽. 材料導(dǎo)報. 2018(09)
[2]熱處理對鎳鈦合金絲材超彈性和相變的影響[J]. 周劍杰,馬鳳倉,劉平,劉新寬. 材料熱處理學(xué)報. 2017(12)
[3]Fe的添加對NiTi形狀記憶合金相變行為的影響(英文)[J]. 張艷秋,江樹勇,朱曉明,趙亞楠,梁玉龍,孫冬. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2017(07)
[4]過渡元素摻雜NiTi合金的第一性原理研究[J]. 席蒙,尚家香. 稀有金屬材料與工程. 2016(08)
[5]聚髕器與張力帶治療髕骨骨折的臨床療效觀察[J]. 焦軍勝,肖晨光,黃繼成. 山西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報. 2014(01)
[6]逆行交鎖髓內(nèi)釘聯(lián)合骨卡環(huán)置入內(nèi)固定治療股骨髁上骨折[J]. 趙巖,康雄,霍建軍,肖克來提買蘇木,阿布都賽買提,賈天鵬,別克博松,阿不都卡哈爾. 中國組織工程研究. 2012(44)
[7]熱軋對Ti50Ni50-xAlx(x=1,2,4)形狀記憶合金微觀組織、相變和力學(xué)性能的影響[J]. 李巖,肖莉,宋曉云. 航空學(xué)報. 2011(03)
[8]預(yù)變形對TiNiCr形狀記憶合金超彈性及顯微組織的影響[J]. 司乃潮,趙培根,司松海,李鐳,余松林. 中國有色金屬學(xué)報. 2009(04)
[9]低能耗節(jié)約型鈦及鈦合金熔煉技術(shù)的發(fā)展趨勢[J]. 董和泉,國子明,毛協(xié)民,任忠鳴,李重河. 材料導(dǎo)報. 2008(05)
[10]鎳鈦形狀記憶合金絲材加工工藝及其影響因素[J]. 袁志山,王江波,李崇劍,劉偉,繆衛(wèi)東,呂保國. 熱加工工藝. 2008(05)
博士論文
[1]重熔NiTi形狀記憶合金成分、結(jié)構(gòu)與性能研究[D]. 尹燕.蘭州理工大學(xué) 2008
[2]NiTi形狀記憶合金的超彈性及醫(yī)學(xué)應(yīng)用研究[D]. 劉曉鵬.大連理工大學(xué) 2008
[3]人體血管支架有限元分析與結(jié)構(gòu)拓撲優(yōu)化[D]. 吳衛(wèi).大連理工大學(xué) 2007
[4]真空感應(yīng)爐先進控制技術(shù)研究與應(yīng)用[D]. 鄧長輝.東北大學(xué) 2005
[5]鈦鎳形狀記憶合金電化學(xué)拋光研究[D]. 繆衛(wèi)東.北京有色金屬研究總院 2004
碩士論文
[1]TiNi基形狀記憶合金的馬氏體相變與阻尼特性[D]. 劉明月.哈爾濱工程大學(xué) 2017
[2]TiNiFe低溫形狀記憶合金組織與性能的研究[D]. 康小宇.北京有色金屬研究總院 2013
[3]基于形狀記憶合金和可降解聚合物的漸擴張式血管支架研究[D]. 周文選.上海交通大學(xué) 2013
[4]NiTi形狀記憶合金R相區(qū)冷加工性能研究[D]. 李啟全.東南大學(xué) 2004
本文編號:3419149
【文章來源】:安徽工業(yè)大學(xué)安徽省
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1應(yīng)力應(yīng)變示意圖【川??Fig.1.1?The?diagram?of?stress?strain??
1.2.2超彈性??超彈性是NiTi合金的另一個基本特性,可以分為應(yīng)力應(yīng)變呈線性的線性超??彈性和應(yīng)力應(yīng)變呈非線性的非線性超彈性,其應(yīng)力應(yīng)變示意圖如圖1.3所示[26]。??目前NiTi合金的應(yīng)用產(chǎn)品中90%是利用了超彈性,致密型NiTi合金的超彈性可??達?8% ̄10%左右[27]。??M匕??(a)?£r?(b)?Sr?應(yīng)變??圖1.3超彈性應(yīng)力應(yīng)變示意圖(a-線性超彈性;b-非線性超彈性)[26】??Fig.1.3?The?tensile?stress-deflection?cui*ve?of?SE?(a-Linear?superelastic;?b-Nonlinear?superelastic)??通常,材料在彈性極限范圍內(nèi)滿足胡克定律,發(fā)生彈性變形,應(yīng)力應(yīng)變呈線??性相關(guān),但超彈性NiTi合金在彈性極限以上仍能發(fā)生彈性變形,而不產(chǎn)生永久??變形,這一現(xiàn)象的產(chǎn)生主要是其非線性超彈性的影響,非線性超彈性乂稱相變偽??彈性,其對溫度變化比較敏感,在較小的溫度變化范圍內(nèi)可以產(chǎn)生較大的應(yīng)變量。??5??
?全程??形細茂腦形攸概應(yīng)??圖1.2形狀記憶效應(yīng)變形示意圖[22]??Fig.1.2?Deformation?diagram?of?shape?memory?effect??1.2.2超彈性??超彈性是NiTi合金的另一個基本特性,可以分為應(yīng)力應(yīng)變呈線性的線性超??彈性和應(yīng)力應(yīng)變呈非線性的非線性超彈性,其應(yīng)力應(yīng)變示意圖如圖1.3所示[26]。??目前NiTi合金的應(yīng)用產(chǎn)品中90%是利用了超彈性,致密型NiTi合金的超彈性可??達?8% ̄10%左右[27]。??M匕??(a)?£r?(b)?Sr?應(yīng)變??圖1.3超彈性應(yīng)力應(yīng)變示意圖(a-線性超彈性;b-非線性超彈性)[26】??Fig.1.3?The?tensile?stress-deflection?cui*ve?of?SE?(a-Linear?superelastic;?b-Nonlinear?superelastic)??通常,材料在彈性極限范圍內(nèi)滿足胡克定律,發(fā)生彈性變形,應(yīng)力應(yīng)變呈線??性相關(guān),但超彈性NiTi合金在彈性極限以上仍能發(fā)生彈性變形,而不產(chǎn)生永久??變形,這一現(xiàn)象的產(chǎn)生主要是其非線性超彈性的影響,非線性超彈性乂稱相變偽??彈性
【參考文獻】:
期刊論文
[1]變形高溫合金純凈熔煉設(shè)備及工藝研究進展[J]. 張勇,李佩桓,賈崇林,王濤,李鑫旭,李陽. 材料導(dǎo)報. 2018(09)
[2]熱處理對鎳鈦合金絲材超彈性和相變的影響[J]. 周劍杰,馬鳳倉,劉平,劉新寬. 材料熱處理學(xué)報. 2017(12)
[3]Fe的添加對NiTi形狀記憶合金相變行為的影響(英文)[J]. 張艷秋,江樹勇,朱曉明,趙亞楠,梁玉龍,孫冬. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2017(07)
[4]過渡元素摻雜NiTi合金的第一性原理研究[J]. 席蒙,尚家香. 稀有金屬材料與工程. 2016(08)
[5]聚髕器與張力帶治療髕骨骨折的臨床療效觀察[J]. 焦軍勝,肖晨光,黃繼成. 山西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報. 2014(01)
[6]逆行交鎖髓內(nèi)釘聯(lián)合骨卡環(huán)置入內(nèi)固定治療股骨髁上骨折[J]. 趙巖,康雄,霍建軍,肖克來提買蘇木,阿布都賽買提,賈天鵬,別克博松,阿不都卡哈爾. 中國組織工程研究. 2012(44)
[7]熱軋對Ti50Ni50-xAlx(x=1,2,4)形狀記憶合金微觀組織、相變和力學(xué)性能的影響[J]. 李巖,肖莉,宋曉云. 航空學(xué)報. 2011(03)
[8]預(yù)變形對TiNiCr形狀記憶合金超彈性及顯微組織的影響[J]. 司乃潮,趙培根,司松海,李鐳,余松林. 中國有色金屬學(xué)報. 2009(04)
[9]低能耗節(jié)約型鈦及鈦合金熔煉技術(shù)的發(fā)展趨勢[J]. 董和泉,國子明,毛協(xié)民,任忠鳴,李重河. 材料導(dǎo)報. 2008(05)
[10]鎳鈦形狀記憶合金絲材加工工藝及其影響因素[J]. 袁志山,王江波,李崇劍,劉偉,繆衛(wèi)東,呂保國. 熱加工工藝. 2008(05)
博士論文
[1]重熔NiTi形狀記憶合金成分、結(jié)構(gòu)與性能研究[D]. 尹燕.蘭州理工大學(xué) 2008
[2]NiTi形狀記憶合金的超彈性及醫(yī)學(xué)應(yīng)用研究[D]. 劉曉鵬.大連理工大學(xué) 2008
[3]人體血管支架有限元分析與結(jié)構(gòu)拓撲優(yōu)化[D]. 吳衛(wèi).大連理工大學(xué) 2007
[4]真空感應(yīng)爐先進控制技術(shù)研究與應(yīng)用[D]. 鄧長輝.東北大學(xué) 2005
[5]鈦鎳形狀記憶合金電化學(xué)拋光研究[D]. 繆衛(wèi)東.北京有色金屬研究總院 2004
碩士論文
[1]TiNi基形狀記憶合金的馬氏體相變與阻尼特性[D]. 劉明月.哈爾濱工程大學(xué) 2017
[2]TiNiFe低溫形狀記憶合金組織與性能的研究[D]. 康小宇.北京有色金屬研究總院 2013
[3]基于形狀記憶合金和可降解聚合物的漸擴張式血管支架研究[D]. 周文選.上海交通大學(xué) 2013
[4]NiTi形狀記憶合金R相區(qū)冷加工性能研究[D]. 李啟全.東南大學(xué) 2004
本文編號:3419149
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