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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