高温合金方向还有什么未解的理论

⑴ 在高温合金熔体冷却中形成晶态和非晶态合金的工艺有什么不同

请结合结晶学和书本P61的理论和图形3.20......

⑵ 什么是高温合金钢

耐热合金这类合金又称高温合金，它对于在高温条件下的工业部门和应用技术，有着重大的意义。

一般说，金属材料的熔点越高，其可使用的温度限度越高。如用热力学温度表示熔点，则金属熔点Tm的60%，被定义为理论上可使用温度上限Tc，即Tc=0.6Tm。这是因为随着温度的升高，金属材料的机械性能显著下降，氧化腐蚀的趋势相应增大，因此，一般的金属材料都只能500~600℃下长期工作,能在>700℃高温下工作的金属通称耐热合金，“耐热”是指其在高温下能保持足够和强度和良好的抗氧化性。

提高钢铁抗氧化性的途径有二：一是在钢中加入Cr、Si、Al等合金元素，或者在钢的表面进行Cr、Si、Al合金化处理。它们在氧化性气氛中可很快生成一层致密的氧化膜，并牢固地附地钢的表面，从而有效地阻止氧化的继续进行；二是在钢铁表面，用各种方法形成高熔点的氧化物、碳化物、氮化物等耐高温涂层。

提高钢铁高温强度的方法很多，从结构、性质的化学观点看，大致有两种主要方法：

（1）增加钢中原子间在高温下的结合力。研究指出，金属中结合力，即金属键强度大小，主要与原子中未成对的电子数有关。从周期表中看，ⅥB元素金属键在同一周期内最强。因此，在钢中加入Cr、Mo、W等原子的效果最佳。

（2）加入能形成各种碳化物或金属间化合物的元素，以使钢基体强化。由若干过渡金属与碳原子生成的碳化物属于间隙化合物，在金属键的基础上，又增加了共价键的成分，因此硬度极大，熔点很高。例如，加W、Mo、V、Nb可生成WC、W2C、MoC、Mo2C、VC、NbC等碳化物，从而增加了钢铁的高温强度。

利用合金方法，除铁基耐热合金外，还可制得镍基、钼基、铌基和钨基耐热合金，它们在高温下具有良好的机械性能和化学稳定性。其中镍基合金是最优的超耐热金属材料，组织中基体是Ni－Cr－Co的固溶体和Ni3Al金属化合物，经处理后，其使用温度可达1000～1100℃。

高温合金主要牌号：

固溶强化型铁基合金：

GH1015、GH1035、GH1040、GH1131、GH1140

时效硬化性铁基合金：

GH2018、GH2036、GH2038、GH2130、GH2132、GH2135、GH2136、GH2302、GH2696

固溶强化型镍基合金：

GH3030、GH3039、GH3044、GH3028、GH3128、GH3536、GH605,GH600

时效硬化型镍基合金：

GH4033、GH4037、GH4043、GH4049、GH4133、GH4133B、GH4169、GH4145、GH4090

国外的高温合金叫包含inconel系列 incoloy系列 Hastelloy系列

760℃高温材料变形高温合金

变形高温合金是指可以进行热、冷变形加工，工作温度范围-253～1320℃，具有良好的力学性能和综合的强、韧性指标，具有较高的抗yang化、抗腐蚀性能的一类合金。按其热处理工艺可分为固溶强化型合金和时效强化型合金。GH后di一位数字表示分类号即1、固溶强化型铁基合金 2、时效硬化型铁基合金 3、固溶强化型镍基合金 4、钴基合金 GH后，二，三，四位数字表示顺序号。

1、固溶强化型合金

使用温度范围为900～1300℃，zui高抗yang化温度达1320℃。例如GH128合金，室温拉伸强度为850MPa、屈服强度为350MPa；1000℃拉伸强度为140MPa、延伸率为85%,1000℃、30MPa应力的持久寿命为200小时、延伸率40%。固溶合金一般用于制作航空、航天发动机燃烧室、机匣等部件。

2、时效强化型合金

使用温度为-253～950℃，一般用于制作航空、航天发动机的涡轮pan与叶片等结构件。制作涡轮pan的合金工作温度为-253～700℃,要求具有良好的高低温强度和抗pi劳性能。例如：GH4169合金，在650℃的最高屈服强度达1000MPa；制作叶片的合金温度可达950℃，例如：GH220合金，950℃的拉伸强度为490MPa，940℃、200MPa的持久寿命大于40小时。

变形高温合金主要为航天、航空、核能、石油民用工业提供结构锻件、饼材、环件、棒材、板材、管材、带材和丝材。

⑶ 材料学科 学什么 就业方向是什么

学科专业简介
材料学是研究材料组成、结构、工艺、性质和使用性能之间相互关系的学科，为材料设计、制造、工艺优化和合理使用提供科学依据。现代材料学科更注重研究各类材料及它们之间相互渗透的交叉性和综合性。
该专业硕士生应具有坚实的材料学理论基础和系统的专业知识。了解本学科的发展动向。掌握材料学的工艺装备、测试手段与主人技术。具有从事科学研究和解决工程中局部问题的能力。作出具有学术意义或应用价值的研究成果。
我校该学科的四个研究方向主要研究特色是：
纳米材料制备及应用：本研究方向以材料学科的学术前沿问题为主攻方向，是激光技术、纳米材料制备技术、材料物理化学、真空技术、高温氧化及腐蚀、材料磨蚀与磨损等相关学科领域相互交叉、相互渗透的一个重要研究方向。本研究方向的特色在于采用湿化学法和激光化学气相沉积法制备各种纳米陶瓷粉体，研究纳米陶瓷粉体的物理和化学性质；制备纳米陶瓷复合材料，研究纳米陶瓷复合材料的结构和力学性能。
金属及合金强化：本研究方向以材料科学前沿课题为主攻方向，侧重在有色金属及合金的性能强化、金属及合金的失效过程与强化机理、材料强化技术及特种合金的研制开发等方面。本研究方向的特色在于结合国防工业和民用工业相关材料技术领域的热点、难点、共性问题展开基础性研究和应用基础研究，以基础性的科学问题为研究起点，以材料的性能提高为目的，通过相关材料强化技术工艺手段，最终获得新知识、新材料、新技术，为国防工业和地方经济建设服务。
先进陶瓷材料：先进陶瓷材料是近20年在传统陶瓷基础上发展起来的又不同于传统陶瓷的新型材料，是国家自然科学基金、国家863计划、国家十一五科技攻关计划的重要支持方向之一。奔方向的研究重点为高性能陶瓷材料的基础应用研究——从零维陶瓷材料制备与性能表征到三维结构陶瓷、光电功能陶瓷材料的制备与性能分析，主要围绕异型纳米陶瓷刀具；多晶陶瓷闪烁体；压电陶瓷；装甲透明材料；生物复合陶瓷；陶瓷材料可靠性评价等方面开展课题研究。
高纯金属材料制备技术：高纯金属材料是金属材料发展的重要方向之一，因此其制备技术一直是材料学领域的热点问题。本研究方向从材料学和冶金学的结合和交叉点入手，是材料学研究的学术前沿领域。本方向的研究重点为超纯高温合金及高强钢的制备技术，研究特色在于合金成分设计及制备，分析冶金物理化学反应，控制高温合金及高强钢的组织及性能，从而进一步提高高温合金及高强钢的性能。

⑷ 高温合金的简介

高温合金主要牌号：

固溶强化型铁基合金：

GH1015、GH1035、GH1040、GH1131、GH1140

时效硬化性铁基合金：

GH2018、GH2036、GH2038、GH2130、GH2132、GH2135、GH2136、GH2302、GH2696

固溶强化型镍基合金：

GH3030、GH3039、GH3044、GH3028、GH3128、GH3536、GH605,GH600

时效硬化型镍基合金：

GH4033、GH4037、GH4043、GH4049、GH4133、GH4133B、GH4169、GH4145、GH4090

国外的高温合金叫包含inconel系列 incoloy系列 Hastelloy系列

成分和性能

镍基合金是高温合金中应用最广、高温强度最高的一类合金。其主要原因，一是镍基合金中可以溶解较多合金元素，且能保持较好的组织稳定性；二是可以形成共格有序的 A3B型金属间化合物γ'[Ni3(Al，Ti)]相作为强化相，使合金得到有效的强化，获得比铁基高温合金和钴基高温合金更高的高温强度；三是含铬的镍基合金具有比铁基高温合金更好的抗yang化和抗燃气腐蚀能力。镍基合金含有十多种元素，其中Cr主要起抗yang化和抗腐蚀作用，其他元素主要起强化作用。根据它们的强化作用方式可分为：固溶强化元素，如钨、钼、钴、铬和钒等；沉淀强化元素，如铝、钛、铌和钽；晶界强化元素，如硼、锆、镁和稀土元素等。

⑸ 请问高温合金GH4033的高温下物理性能参数如弹性模量、泊松比是多少

GH4033镍基合金为 相(Ni3( ，Ti))强化的镍
基合金，具有良好的高温强度和抗氧化性能，常用来制
作航空飞行器的高温零件。高温低周疲劳损伤是影响
构件服役寿命的一个主要因素⋯ 。许多学者研究了
高温条件下各种镍基合金的力学行为。刘毅等 研
究了镍基合金GH4049的疲劳一蠕变行为，发现循环
初始阶段合金呈硬化趋势，随后 相发生形变，合金
逐渐软化直至断裂。宋如竹等 研究了镍基合金
GH4049高温疲劳小裂纹扩展规律，发现小裂纹扩展
速率的趋势是先快后慢，而且随温度升高，扩展速率反
而下降。M．Marchionni 研究了UDIMET 720 Li在应
变控制下的低周疲劳行为，指出高应变范围的裂纹仅
在循环开始后几周便萌生，低应变范围的疲劳寿命大
部分消耗在裂纹萌生区和生长区。国内外对GH4033
镍基合金的高温低周疲劳行为的研究较少，开展此方
面的研究可为涡轮叶片构件的定寿和延寿工作提供可
靠的理论依据。

⑹ 高温合金管价格是多少

高温合金主要牌号：

固溶强化型铁基合金：

GH1015、GH1035、GH1040、GH1131、GH1140

时效硬化性铁基合金：

GH2018、GH2036、GH2038、GH2130、GH2132、GH2135、GH2136、GH2302、GH2696

固溶强化型镍基合金：

GH3030、GH3039、GH3044、GH3028、GH3128、GH3536、GH605,GH600

时效硬化型镍基合金：

GH4033、GH4037、GH4043、GH4049、GH4133、GH4133B、GH4169、GH4145、GH4090

国外的高温合金叫包含inconel系列 incoloy系列 Hastelloy系列

成分和性能

镍基合金是高温合金中应用最广、高温强度最高的一类合金。其主要原因，一是镍基合金中可以溶解较多合金元素，且能保持较好的组织稳定性；二是可以形成共格有序的 A3B型金属间化合物γ'[Ni3(Al，Ti)]相作为强化相，使合金得到有效的强化，获得比铁基高温合金和钴基高温合金更高的高温强度；三是含铬的镍基合金具有比铁基高温合金更好的抗yang化和抗燃气腐蚀能力。镍基合金含有十多种元素，其中Cr主要起抗yang化和抗腐蚀作用，其他元素主要起强化作用。根据它们的强化作用方式可分为：固溶强化元素，如钨、钼、钴、铬和钒等；沉淀强化元素，如铝、钛、铌和钽；晶界强化元素，如硼、锆、镁和稀土元素等。

⑺ 高温合金材料一般都有哪些，有什么特点

高温合金主要牌号：

固溶强化型铁基合金：
GH1015、GH1035、GH1040、GH1131、GH1140
时效硬化性铁基合金：
GH2018、GH2036、GH2038、GH2130、GH2132、GH2135、GH2136、GH2302、GH2696
固溶强化型镍基合金：
GH3030、GH3039、GH3044、GH3028、GH3128、GH3536、GH605,GH600
时效硬化型镍基合金：
GH4033、GH4037、GH4043、GH4049、GH4133、GH4133B、GH4169、GH4145、GH4090

国外的高温合金叫包含inconel系列 incoloy系列 Hastelloy系列

制造工艺/高温合金

不含或少含铝、钛的高温合金，一般采用电弧炉或非真空感应炉冶炼。含铝、钛高的高温合金如在大气中熔炼时，元素烧损不易控制，气体和夹杂物进入较多，所以应采用真空冶炼。为了进一步降低夹杂物的含量，改善夹杂物的分布状态和铸锭的结晶组织，可采用冶炼和二次重熔相结合的双联工艺。冶炼的主要手段有电弧炉、真空感应炉和非真空感应炉；重熔的主要手段有真空自耗炉和电渣炉。

固溶强化型合金和含铝、钛低（铝和钛的总量约小于4.5%）的合金锭可采用锻造开坯；含铝、钛高的合金一般要采用挤压或轧制开坯，然后热轧成材，有些产品需进一步冷轧或冷拔。直径较大的合金锭或饼材需用水压机或快锻液压机锻造。

合金化程度较高、不易变形的合金，目前广泛采用精密铸造成型，例如铸造涡轮叶片和导向叶片。为了减少或消除铸造合金中垂直于应力轴的晶界和减少或消除疏松，近年来又发展出定向结晶工艺。这种工艺是在合金凝固过程中使晶粒沿一个结晶方向生长，以得到无横向晶界的平行柱状晶。实现定向结晶的首要工艺条件是在液相线和固相线之间建立并保持足够大的轴向温度梯度和良好的轴向散热条件。此外，为了消除全部晶界，还需研究单晶叶片的制造工艺。

粉末冶金工艺，主要用以生产沉淀强化型和氧化物弥散强化型高温合金。这种工艺可使一般不能变形的铸造高温合金获得可塑性甚至超塑性

综合处理高温合金的性能同合金的组织有密切关系，而组织是受金属热处理控制的。高温合金一般需经过热处理。沉淀强化型合金通常经过固溶处理和时效处理。固溶强化型合金只经过固溶处理。有些合金在时效处理前还要经过一两次中间处理。固溶处理首先是为了使第二相溶入合金基体，以

便在时效处理时使γ、碳化物（钴基合金）等强化相均匀析出，其次是为了获得适宜的晶粒度以保证高温蠕变和持久性能。

固溶处理温度一般为1040～1220℃。目前广泛应用的合金，在时效处理前多经过1050～1100℃中间处理。中间处理的主要作用是在晶界析出碳化物和γ膜以改善晶界状态，与此同时有的合金还析出一些颗粒较大的γ相与时效处理时析出的细小γ相形成合理搭配。时效处理的目的是使过饱和固溶体均匀析出γ相或碳化物(钴基合金)以提高高温强度，时效处理温度一般为700～1000℃。

⑻ 王水溶金的原理

王水概述 王水（aqua regia） 又称“王酸”“硝基盐酸”，是一种腐蚀性非常强、冒黄色烟的液体，是浓盐酸(HCl)和浓硝酸(HNO3)组成的混合物，其混合比例从名字中就能看出：王，三横一竖，故盐酸与硝酸的体积比为3:1。它是少数几种能够溶解金（Au）物质之一，这也是它名字的来源。王水一般用在蚀刻工艺和一些检测分析过程中，不过塑料之王——聚四氟乙烯和一些非常惰性的纯金属如钽（Ta）不受王水腐蚀（还有氯化银和硫酸钡等）。王水极易分解，有氯气的气味，因此必须现配现用。 目录[隐藏] 历史 原理 配制方法： 王水及其氧化作用 用王水“做手脚”洗项链盗黄金 中国科学技术大学教授 [编辑本段]历史 有两位科学家，劳厄和弗兰克，曾获得1914年和1925年的物理学奖，德国纳粹政府要没收他们的诺贝尔奖牌，他们辗转来到丹麦，请求丹麦同行、1922年物理学奖得主玻尔帮忙保存。1940年，纳粹德国占领丹麦，受人之托的玻尔急得团团转。同在实验室工作的一位匈牙利化学家赫维西(1943年化学奖得主)帮他想了个好主意：将奖牌放入“王水”(盐酸与硝酸混合液)中，纯金奖牌便溶解了。玻尔于是将溶液瓶放在实验室架子上，来搜查的纳粹士兵果然没有发现这一秘密。战争结束后，溶液瓶里的黄金被还原后送到斯德哥尔摩，按当年的模子重新铸造，于1949年完璧归赵时，当时弗兰克工作的美国芝加哥市还专门举行了一个隆重的奖牌归还仪式。 [编辑本段]原理 虽然王水的两个组成部分单一无法溶解金，但它们联合起来却可以溶解金，原理是这样的：硝酸是一种非常强烈的氧化剂，它可以溶解极微量的金，而盐酸则可以与溶液中的金离子反应，形成氯金酸，使金离子离开溶液，这样硝酸就可以进一步溶解金了 [编辑本段]配制方法： 取一体积浓硝酸慢慢倒入到三体积浓盐酸中,不断用玻棒搅拌.看到溶液迅速变黄这是由于生成亚硝酰氯之故.容器壁微热 .没有过什么样的剧烈反应! 王水:需现配现用,王水可用来溶解许多金属和合金，其中包括钢、高温合金钢、铝合金、锑、铬和铂族金属等。王水和其他类似混合液在化学分析中用于溶解某些铁矿石、磷酸盐岩石、矿渣、镍铬合金、锑和硒以及不易溶解的汞、砷、钴和铅的硫化物。 植物体与废水也常使用它来进行消化。王水可从硅酸盐基质中酸洗出部分金属，但无法有效的加以完全溶解。 逆王水:也叫勒福特（Lefort）王水，是三份硝酸与一份盐酸的混合物,可用来溶解氧化硫和黄铁矿。 危险，注意安全使用！！！！！ 虽然王水的两个组成部分单一无法溶解金，但它们联合起来却可以溶解金，原理是这样的：硝酸是一种非常强烈的氧化剂，它可以溶解极微量的金，而盐酸则可以与溶液中的金离子反应，形成氯化金，使金离子离开溶液，这样硝酸就可以进一步溶解金了。 王水中含有硝酸、氯气和氯化亚硝酰等一系列强氧化剂，同时还有高浓度的氯离子，王水的氧化能力比硝酸强，一些不溶于硝酸的金属如金、铂等能被王水溶解，王水因此被称为“水”中之王。王水溶解金和铂的反应方程式如下： Au+HNO3+4HCl=H[AuCl4]+NO+2H2O 3Pt+4HNO3+18HCl=3H2[PtCl6]+4NO+8H2O [编辑本段]王水及其氧化作用 王水是由1体积的浓硝酸和3体积的浓盐酸混合而成的（严格地说是在制取混酸所用的溶质HNO3和HCl的物质的量之比为1∶3）。王水的氧化能力极强，称之为酸中之王。一些不溶于硝酸的金属，如金、铂等都可以被王水溶解（铂必须被加热才能缓慢反应）。 （铂金反应很慢基本肉眼难以观察到） 高浓度的氯离子与其金属离子可形成稳定的络离子，如[AuCl4]－： （理论上的化学式） 从而使金的标准电极电位减小，有利于反应向金属溶解的方向进行。总反应的化学方程式可表示为： （其中铂金反应尚待研究） 由于金和铂能溶解于王水中，人们的金铂首饰（黄金）在被首饰加工商加工清洗时，常会在不知不觉中被加工商用这种方法偷取，损害消费者的利益。 王水能够溶解金和铂的原因，过去曾被认为是在王水中产生了原子氯和强氧化性的氯化亚硝基的缘故： HNO3+3HCl=NOCl+Cl2+2H2O 现在看来，主要是由于大量氯离子的存在，能够形成配位离子，从而改变了电极电势的结果。以金为例： Au与Cl配位形成AuCl4 + 3e = Au; E = 1.52V AuCl4 + 3e = Au + 4Cl; E = 1.002V 可以看出，在没有氯离子存在下，硝酸和氯都不易氧化金，但是当金在氯离子存在下时，它的电极电势降低很多，换句话讲，由于形成AuCl4而增强了金的还原能力。这时氯甚至浓硝酸也能氧化Au成AuCl4。所以，王水能溶解金的主要原因不是王水的氧化能力被增强，而是金属的还原能力被增强。 [编辑本段]用王水“做手脚”洗项链盗黄金 2008年4月28日 内蒙古自治区鄂尔多斯市东胜区公安分局刑侦大队破获一起特殊的黄金盗窃案，犯罪嫌疑人是一名金银首饰加工店老板，这名吴姓老板利用给顾客清洗金项链之机盗窃黄金。盗窃行为败露后，这名盗金老板于4月18日被警方采取强制措施。 据介绍，4月1日下午，东胜区公安分局刑侦大队接到一市民报案称，自己的金项链在某金银首饰加工店进行清洗后，发现金项链不仅变瘦了，且项链上面的花纹也变得不清晰。他对金项链称重后发现，原来重达78克的金项链少了16.48克。 接警后，警方立刻赶到金银首饰加工店将店主带回讯问，同时将店内清洗金项链的药水拿回进行成分分析。经分析化验发现，原来店老板为了盗取黄金，专门用腐蚀性很强的“王水”清洗黄金项链。在证据面前，吴姓店老板交代，一般黄金等首饰清洗时，先用火烧，将黄金加热去除上面的油渍，然后将烧热的黄金放入盐酸溶液中清洗，这样上面的灰尘就被洗下来，而对黄金本身并没有损耗。但他为了谋利，将清洗溶液换成“王水”，利用化学反应窃取顾客的首饰黄金，浸泡时间越长窃取的黄金越多。 吴姓老板还交代，由于目前国家对首饰清洗没有统一标准和规定，所以一些小首饰加工店均以低价清洗为诱饵，等顾客光临后再用“王水”洗金子，这样的方法几乎成了业内公开的秘密，而且利润可观。针对这起特殊的黄金盗窃案，警方提醒清洗黄金首饰的人们，一定要到商业信誉好的大型正规金银首饰店进行委托加工或进行首饰清洗美容，切勿贪图便宜到一些管理较差的小店。

⑼ 高温合金管规格有几种

高温合金材料的种类分为几种高温合金材料有哪些

1、760℃高温材料的分类：

（1）按照现有的理论，760℃高温材料按基体元素主要可分为铁基高温合金、镍基高温合金和钴基高温合金。

（2）按制备工艺可分为变形高温合金、铸造高温合金和粉末冶金高温合金。

（3）按强化方式有固溶强化型、沉淀强化型、氧化物弥散强化型和纤维强化型等。

2、1200℃高温材料：1200℃高温材料目前中国还没有使用。

3、1500℃高温材料：1500℃高温材料目前中国还没有使用。

⑽ 记忆合金的形状改变后为什么能回复原状拜托了各位 谢谢

19世纪70年代，世界材料科学中出现了一种具有“记忆”形状功能的合金。记忆合金是一种颇为特别的金属条，它极易被弯曲，我们把它放进盛着热水的玻璃缸内，金属条向前冲去；将它放入冷水里，金属条则恢复了原状。在盛着凉水的玻璃缸里，拉长一个弹簧，把弹簧放入热水中时，弹簧又自动的收拢了。凉水中弹簧恢复了它的原状，而在热水中，则会收缩，弹簧可以无限次数的被拉伸和收缩，收缩再拉开。这些都由一种有记忆力的智能金属做成的，它的微观结构有两种相对稳定的状态，在高温下这种合金可以被变成任何你想要的形状，在较低的温度下合金可以被拉伸，但若对它重新加热，它会记起它原来的形状，而变回去。这种材料就叫做记忆金属（memory metal）。它主要是镍钛合金材料。例如，一根螺旋状高温合金，经过高温退火后，它的形状处于螺旋状态。在室温下，即使用很大力气把它强行拉直，但只要把它加热到一定的“变态温度”时，这根合金仿佛记起了什么似的，立即恢复到它原来的螺旋形态。这是怎么回事？难道合金也具有人类那样的记忆力？ 原来不是那么回事！这只是利用某些合金在固态时其晶体结构随温度发生变化的规律而已。例如，镍-钛合金在40oC以上和40oC以下的晶体结构是不同的，但温度在40oC上下变化时，合金就会收缩或膨胀，使得它的形态发生变化。这里，40oC就是镍-钛记忆合金的“变态温度”。各种合金都有自己的变态温度。上述那种高温合金的变态温度很高。在高温时它被做成螺旋状而处于稳定状态。在室温下强行把它拉直时，它却处于不稳定状态，因此，只要把它加热到变态温度，它就立即恢复到原来处于稳定状态的螺旋形状了。 分类及应用 形状记忆合金可以分为三种： （1）单程记忆效应 形状记忆合金在较低的温度下变形，加热后可恢复变形前的形状，这种只在加热过程中存在的形状记忆现象称为单程记忆效应。 （2）双程记忆效应 某些合金加热时恢复高温相形状，冷却时又能恢复低温相形状，称为双程记忆效应。 （3）全程记忆效应 加热时恢复高温相形状，冷却时变为形状相同而取向相反的低温相形状，称为全程记忆效应。 三种记忆效应如下图所示。 目前已开发成功的形状记忆合金有TiNi基形状记忆合金、铜基形状记忆合金、铁基形状记忆合金等。 最早关于形状记忆效应的报道是由Chang及Read等人在1952年作出的。他们观察到Au-Cd合金中相变的可逆性。后来在Cu-Zn合金中也发现了同样的现象，但当时并未引起人们的广泛注意。直到1962年，Buehler及其合作者在等原子比的TiNi合金中观察到具有宏观形状变化的记忆效应，才引起了材料科学界与工业界的重视。到70年代初，CuZn、CuZnAl、CuAlNi等合金中也发现了与马氏体相变有关的形状记忆效应。几十年来，有关形状记忆合金的研究已逐渐成为国际相变会议和材料会议的重要议题，并为此召开了多次专题讨论会，不断丰富和完善了马氏体相变理论。在理论研究不断深入的同时，形状记忆合金的应用研究也取得了长足进步，其应用范围涉及机械、电子、化工、宇航、能源和医疗等许多领域。 形状记忆合金的具体应用如下。 工业应用： （1）利用单程形状记忆效应的单向形状恢复。如管接头、天线、套环等。 （2）外因性双向记忆恢复。即利用单程形状记忆效应并借助外力随温度升降做反复动作，如热敏元件、机器人、接线柱等。 （3）内因性双向记忆恢复。即利用双程记忆效应随温度升降做反复动作，如热机、热敏元件等。但这类应用记忆衰减快、可靠性差，不常用。 （4）超弹性的应用。如弹簧、接线柱、眼镜架等。 医学应用： TiNi合金的生物相容性很好，利用其形状记忆效应和超弹性的医学实例相当多。如血栓过滤器、脊柱矫形棒、牙齿矫形丝、脑动脉瘤夹、接骨板、髓内针、人工关节、避孕器、心脏修补元件、人造肾脏用微型泵等。 高科技应用展望： 20世纪是机电学的时代。传感——集成电路——驱动是最典型的机械电子控制系统，但复杂而庞大。形状记忆材料兼有传感和驱动的双重功能，可以实现控制系统的微型化和智能化，如全息机器人、毫米级超微型机械手等。21世纪将成为材料电子学的时代。形状记忆合金的机器人的动作除温度外不受任何环境条件的影响，可望在反应堆、加速器、太空实验室等高技术领域大显身手。 记忆合金 谈到合金，当然要讲最有趣的合金--记忆合金。金属具有记忆，是一个偶然的发现：60年代初，美国海军的一个研究小组从仓库领来一些镍钛合金丝做实验，他们发现这些合金丝弯弯曲曲，使用起来很不方便，于是就把这些合金丝一根根拉直。在试验过程中，奇怪的现象发生了，他们发现，当温度升到一定的数值时，这些已经拉直的镍钛合金丝突然又恢复到原来的弯曲状态，他们是善于观察的有心人，又反复做了多次试验，结果证实了这些细丝确实具?"记忆"。 美国海军研究所的这一发现，引起了科学界的极大兴趣，大量科学家对此进行了深入的研究。发现铜锌合金、铜铝镍合金、铜钼镍合金、铜金锌合金等也都具有这种奇特的本领。人们可以在一定的范围内，根据需要改变这些合金的形状，到了某一特定的温度，它们就自动恢复到自己原来的形状，而且这“改变--恢复”可以多次重复进行，不管怎么改变，它们总是能记忆自己当时的形状，到了这一温度，就丝毫不差地原形再现。人们把这种现象叫作形状记忆效应，把具有这种形状记忆效应的金属叫作形状记忆合金，简称记忆合金。 为什么这些合金能具有这种形状记忆效应？它们是怎样记住自己的原形？用一般金属键理论、自由电子理论是难以解释合金的这种记忆效应的。记忆合金在一定的温度条件下能回复到原形，为核外电子的运动--随温度变化的运动，提供了绝佳的例证。 正是由于合金的形成是在高温条件下液态金属的互熔，由于液态金属的结构元排异，导致了这种元素的结构元与另一种金属的结构元相互均布，凝固后，其微观结构是不同种类的结构元成比例的有序排列，电磁力是构成合金物体的主要内聚力。 电磁力是由价和电子的运转所形成，而电子的运转速率随温度条件而变化的，所以，物体内的电磁力（大小、方向、作用点）也是随温度条件而变化。由此导致了金属物体的内力随温度条件而变化，只是这些变化在小温差范围内不明显，只有在较大温度变化（几百摄氏度）时才有表现。 一般金属在受力后，能产生塑性变形，如一根铁丝被折弯了，在折弯部位，电磁力受到外力的干扰，导致产生电磁力的价和电子的运转平面作出微量调整，一次塑性变形就完成了。 记忆合金由于是不同种类的结构元相互掺和均布，尽管结构元的个子、电磁力的大小不同，但各自都加快了自身的价和运转，在一定的温度条件下相邻相安。在受到外力后，电磁力受到外力的干扰，价和电子的运转平面作出微量角度调整，物体产生塑性变形，在此塑性变形中，部分调整后的价和电子的运转是不舒展的。当温度条件变化时价和电子的速率随之变化，当温度回复到相安舒展的（转变温度）条件时，不舒展的价和电子的运转立即回复到当时的速率，电磁力随之发生变化，使相邻结构元的价和运转也都作出相应的调整，全部回复到原来的舒展状态，于是整个物体也都回复到了原来的状态。这就是记忆合金的记忆过程。 其实，金属的记忆早就被发现：把一根直铁丝弯成直角（90° ），一松开，它就要回复一点，形成大于90° 的角度。把一根弯铁丝调直，必须把它折到超过180°后再松开，这样它就能正好回复到直线状态，这就是中国成语中所讲的矫枉过正。还有记忆力更好的合金就是弹簧，（这里所说的是钢制弹簧，钢是铁碳合金）弹簧牢牢地记住了自己的形状，外力一撤除，马上回复到自己的原来的样子，只是弹簧的记忆温度很宽，不像记忆合金这样有一个特定的转变温度，从而有了一些特别的功用。 利用记忆合金在特定温度下的形变功能，可以制作多种温控器件，可以制作温控电路、温控阀门，温控的管道连接。人们已经利用记忆合金制作了自动的消防龙头--失火温度升高，记忆合金变形，使阀门开启，喷水救火。制作了机械零件的连接、管道的连接，飞机的空中加油的接口处就是利用了记忆合金--两机油管套结后，利用电加热改变温度，接口处记忆合金变形，使接口紧密滴水（油）不漏。制作了宇宙空间站的面积几百平米的自展天线--先在地面上制成大面积的抛物线形或平面天线，折叠成一团，用飞船带到太空，温度转变，自展成原来的大面积和形状。 记忆合金目前已发展到几十种，在航空、军事、工业、农业、医疗等领域有着用途，而且发展趋势十分可观，它将大展宏图、造福于人类。 形状记忆合金的研究、发现至今为止已有十几种记忆合金体系。包括Au-Cd、Ag-Cd、Cu-Zn、Cu-Zn-Al、Cu-Zn-Sn、Cu-Zn-Si、Cu-Sn、Cu-Zn-Ga、In-Ti、Au-Cu-Zn、NiAl、Fe-Pt、Ti-Ni、Ti-Ni-Pd、Ti-Nb、U-Nb和Fe-Mn-Si等