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第一章 热弹性马氏体相变和形状记忆效应 5

1.1 热弹性马氏体相变的基本特征和分类 5

1.1.1 热弹性马氏体相变的热力学特点其分类 5

1.1.2 CU基记忆合金中的热弹性马氏体相变 8

1.1.3 Ti-Ni合金中的热弹性马氏体相变 12

1.1.4 Fe-Mn-Si系合金中半热弹性马氏体相变 18

1.2 形状记忆与超弹性合金的力学行为 23

1.2.1 Ti-Ni记忆合金的力学行为 23

1.2.2 Cu基记忆合金的力学行为 28

1.2.3 Fe-Mn-Si系合金的力学行为 32

1.2.4 热循环和形变循环的影响 36

1.3 形状记忆与超弹性合金的主要特性 44

1.3.1记忆合金的主要功能概述 44

1.3.2 双程和全程形状记忆效应 46

1.3.3 形状记忆与超弹性之间的关系 56

1.3.4 约束恢复和恢复应力的产生 60

1.3.5 记忆合金的高阻尼特性 64

1.3.6 记忆合金的循环效应及疲劳和退化 66

参考文献 70

第二章 形变诱发马氏体及其应变恢复特性 80

2.1 诱发马氏体相变的临界应力 80

2.1.1 化学和机械驱动力 80

2.1.2 应力和变形对马氏体相变的影响 83

2.1.3 临界屈服应力与形变温度的关系 85

2.2 应力诱发马氏体的组织结构 88

2.2.1 应力诱发马氏体的显微组织 88

2.2.2 应力诱发马氏体的晶体结构 90

2.2.3 应力诱发马氏体与母体之间的取向关系 91

2.3 应变诱发马氏体及其组织结构 92

2.3.1 应变诱发马氏体的形成 92

2.3.2 应变诱发马氏体的显微组织和亚结构 93

2.4.1 应力——应变——温度之间的关系 95

2.4 形变诱发马氏体的应变恢复特性 95

2.3.3 应变诱发马氏体与母相之间的取向关系 95

2.4.2 形变对应变恢复率的影响 99

2.4.3 形变对恢复力的影响 102

2.4.4 约束和热机械循环对恢复力的影响 105

2.5 形变对应力诱发马氏体应变恢复特性的影响 107

2.5.1 热变形对显微组织的影响 107

2.5.2 热变形对应变恢复特性的影响 110

2.5.3 形变对应力诱发马氏体应变恢复特性的影响 111

参考文献 116

第三章 马氏体变体及其界面结构与稳定性 120

3.1 热形成马氏体变体及其界面结构 121

3.1.1 Cu基记忆合金 121

3.1.2 Ti-Ni基记忆合金 129

3.2 马氏体变体在变形时的界面结构演化 137

3.2.1 Cu基记忆合金 137

3.2.2 Ti-Ni基记忆合金 143

3.3 应力诱发马氏体变体及其界面结构 148

3.3.1 马氏体内部亚结构的演化 148

3.3.2 马氏体变体间的界面结构 157

3.4 界面结构与马氏体的稳定性 160

3.4.1 形变对马氏体逆转变温度的影响 160

3.4.2 形变马氏体逆转变的原位观察 161

3.4.3 马氏体变体界面结构、稳定性和可逆性 163

参考文献 166

第四章 超弹性变形行为及其微观机制 170

4.1 形状记忆合金的非线性超弹性 170

4.1.1 应力诱发马氏体相变与非线性超弹性 170

4.1.2 Ti-Ni合金的非线性超弹性及其影响因素 174

4.2 线性超弹性及其微观变形机制 187

4.2.1 线性超弹性行为 187

4.2.2 冷变形Ti-Ni合金线性超弹性及其影响因素 189

4.2.3 冷变形Ti-Ni合金呈现线性超弹性的微观变形机制 194

4.3.1 马氏体时效与类橡皮效应 199

4.3 类橡皮效应及其微观机制 199

4.3.2 类橡皮效应的微观机制 200

参考文献 203

第五章 沉淀相对马氏体相变和力学行为的影响 206

5.1 Ti-Ni合金富镍沉淀相的析出过程 206

5.1.1 富镍沉淀相的析出 206

5.1.2 富镍沉淀相的结构及其与母相的晶体学关系 207

5.1.3 富镍沉淀相析出过程及显微组织变化 209

5.1.4 沉淀析出的应变场分析 217

5.2 富镍沉淀析出对马氏体相变的影响 220

5.2.1 Ti3Ni4相析出对相变温度的影响 220

5.2.2 Ti3Ni4相析出对R相变的影响 222

5.2.3 Ti3Ni4相析出对马氏体相变的影响 223

5.2.4 Ti3Ni4相析出对马氏体亚结构的影响 227

5.3.1 时效合金的应变及其恢复特性 230

5.3 富镍沉淀相析出对超弹性和形状况忆效应的影响 230

5.3.2 时效合金的类线 233

5.3.3 时效合金的相变超弹性及形状记忆效应 234

5.3.4 约束时效产生的多种形状记忆效应及其微观机制 237

参考文献 240

第六章 形状记忆与超弹性合金的工程应用 243

6.1 形状记忆合金驱动器的设计及其应用 243

6.1.1 记忆合金驱动器的特性 243

6.1.2 记忆合金弹簧设计及应用 244

6.1.3 记忆合金双程驱动器设计 250

6.1.4 其他记忆合金驱动器 256

6.1.5 记忆合金驱动器的应用 257

6.2 记忆合金连接及紧固件的设计和应用 266

6.2.1 记忆合金管接头的设计和应用 266

6.2.2 记忆合金紧固圈的设计和应用 269

6.2.3 记忆合金电器接插件的设计和应用 272

6.2.4 记忆合金紧固铆钉 276

6.3.1 超弹性构件设计和基本参数和原则 277

6.3 超弹性构件设计等及其工程应用 277

6.3.2 超弹性记忆合金构件的工程应用 287

参考文献 295

第七章 形状记忆合金在机敏结构中的应用 297

7.1 记忆合金机敏复合材料 297

7.1.1 机敏复合材料概述 297

7.1.2 埋入记忆合金丝的自适应复合材料 299

7.2.1 记忆合金星用解锁机构和锁紧系统 304

7.2 记忆合金在空间机敏结构中的应用 304

7.2.2记忆合金驱动的易断缺口螺栓释放机构 308

7.2.3记忆合金在组装空间桁架结构中的应用 313

7.2.4 形状记忆合金驱动器的空间应用 319

7.3 记忆合金在微机电系统和光信息处理系统中的应用 324

7.3.1记忆合金微型阀门 324

7.3.2 Ti-Ni记忆合金薄膜微型驱动器 326

7.3.3记忆合金在光信息处理系统中的应用 329

参考文献 337

第八章 形状记忆与超弹性合金的生物医学应用 339

8.1 医用记忆合金的特点 340

8.1.1 医用记忆合金的化学成分和技术性能指标 340

8.1.2医用记忆合金的生物相容性和腐蚀抗力 345

8.1.3 医用记忆合金的表面处理 351

8.2 记忆合金在介入医学治疗中的应用 352

8.2.1 腔道内支架 352

8.2.2 血管支架 356

8.2.3颅骨成形板和固定钉 360

8.2.4 医用超弹性导丝及应用 363

8.2.5 下腔静脉滤器 364

8.2.6 心腔内异常通道栓堵器 370

8.2.7 介入放射学产品 373

8.3 记忆合金在整形外科中的应用 377

8.3.1 牙科正畸产品和根管预备器械 377

8.3.2 超弹性脊柱侧弯矫形棒 381

8.3.3 记忆合金在正骨外科中的应用 382

参考文献 384