一、纯钛的相变温度？
纯钛密度为4.506-4.516克/立方厘米（20℃）,高于铝而低于铁、铜、镍.但比强度位于金属之首.纯钛的相变温度1668±4℃,熔化潜热3.7-5.0千卡/克原子,沸点3260±20℃,汽化潜热102.5-112.5千卡/克原子,临界温度4350℃,临界压力1130大气压.钛的导热性和导电性能较差,近似或略低于不锈钢,钛具有超导性,纯钛的超导临界温度为 0.38-0.4K.在25℃时,钛的热容为0.126卡/克原子·度,热焓1149卡/克原子,熵为7.33卡/克原子·度,金属钛是顺磁性物质,导磁率为1.00004.
二、镍钛丝温度特性？
镍钛合金是一种形状记忆合金，形状记忆合金是能将自身的塑性变形在某一特定温度下自动恢复为原始形状的特种合金。它的伸缩率在20%以上，疲劳寿命达1*10的7次方，阻尼特性比普通的弹簧高10倍，其耐腐蚀性优于目前最好的医用不锈钢，因此可以满足各类工程和医学的应用需求，是一种非常优秀的功能材料。
记忆合金除具有独特的形状记忆功能外，还具有耐磨损、抗腐蚀、高阻尼和超弹性等优异特点。
性能及特性
（一）镍钛合金的相变与性能
顾名思义，镍钛合金是由镍和钛组成二元合金，由于受到温度和机械压力的改变而存在两种不同的晶体结构相，即奥氏体相和马氏体相。镍钛合金冷却时的相变顺序为母相（奥氏体相）-R相-马氏体相。R相是菱方形，奥氏体是温度较高（大于同样地:即奥氏体开始的温度）的时候，或者去处载荷（外力去除Deactivation）时的状态，立方体，坚硬。形状比较稳定。而马氏体相是温度相对较低（小于Mf:即马氏体结束的温度）或者加载（受到外力活化）时的状态，六边形，具有延展性，反复性，不太稳定，较易变形。
（二）镍钛合金的特殊性能
1、形状记忆特性（shapememory）形状记忆是当一定形状的母相由Af温度以上冷却到Mf温度以下形成马氏体后，将马氏体在Mf以下温度形变，经加热至Af温度以下，伴随逆相变，材料会自动恢复其在母相时的形状。实际上形状记忆效应是镍钛合金的一个由热诱发的相变过程。
2、超弹性(superelastic)所谓的超弹性是指试样在外力作用下产生远大于起弹性极限应变量的应变，在卸载时应变可自动恢复的现象。即在母相状态下，由于外加应力的作用，导致应力诱发马氏体相变发生，从而合金表现出不同于普通材料的力学行为，它的弹性极限远远大于普通材料，并且不再遵守虎克定律。和形状记忆特性相比，超弹性没有热参与。总而言之，超弹性是指在一定形变范围内应力不随应变的增大而增大，可将超弹性分为线性超弹性和非线性超弹性两类。前者的应力-应变曲线中应力与应变接近线性关系。非线性超弹性是指在Af以上一定温度区间内加载和卸载过程中分别发生应力诱发马氏体相变及其逆相变的结果，因此非线性超弹性也称相变伪弹性。镍钛合金的相变伪弹性可达8%左右。镍钛合金的超弹性可随着热处理的条件的变化而改变，当弓丝被加热到400ºC以上时，超弹性开始下降。
3、口腔内温度变化敏感性：不锈钢丝和CoCr合金牙齿矫形丝的矫治力基本不受口腔内温度的影响。超弹性镍钛合金牙齿矫形丝的矫治力随口腔温度的变化而变化。当变形量一定时。温度升高，矫治力增加。一方面，它可以加速牙齿的运动，这是因为口腔内的温度变化会刺激由于矫治器件造成造成毛细滞息的血流停滞部位的血液流动，从而使得在牙齿移动过程中修复细胞得到充分营养，维持其生机和正常功能。另一方面，正畸医生无法精确控制或测量口腔环境下的矫治力。
4、抗腐蚀性能：有研究表明镍钛丝的抗腐蚀性能与不锈钢丝相仿
5、抗毒性：镍钛形状记忆合金特殊的化学组成,即这是一种镍钛等原子合金,含约50%的镍,而已知镍有致癌和促癌作用。一般情况情况下，表面层钛氧化充当了一种屏障，使Ni-Ti合金具有良好的生物相容性。表面层的TiXOy和TixNiOy能抑制Ni的释放。
6、柔和的矫治力：目前商业上应用的牙齿矫形金属丝包括奥氏体不锈钢丝、钴-铬-镍合金丝、镍铬合金丝、澳大利亚合金丝、金合金丝和ß钛合金丝。关于这些正畸矫正金属丝在拉伸试验和三点弯曲试验条件的载荷-位移曲线。镍钛合金的卸载曲线平台最低也最平，说明它最能提供持久柔和的矫治力。
7、良好的减震特性：由于咀嚼及夜磨牙对于弓丝造成的震动越大，对牙根及牙周组织的损害越大。通过不同弓丝衰减实验的结果研究发现，不锈钢丝震动的振幅比超弹性镍钛丝大，超弹性镍钛弓丝初始震动振幅仅为不锈钢丝的一半,弓丝良好的震动和减震特性对于牙齿的健康很重要，而传统弓丝如不锈钢丝，有加重牙根吸收的倾向。
三、镍钛合金丝怎么通过热处理降低其相变温度？
摘要：变形温度对形状记忆和超弹性镍钛 (Nitinol) 合金的机械性能的影响已得到研究并有详细记录。在确定设备在环境温度或体温下在应变下部署和维护时的有效性时，必须考虑材料特性和最终设备遇到的环境。在设备设计中，了解所提供线材的热机械历史非常重要。然而，在推导转变温度与一系列机械性能之间的关系方面缺乏数据。医疗设备工程师通常通过定型过程来定制医疗设备应用中使用的线材的最终材料特性。在这种类型或类似工艺中对镍钛诺线进行热处理有助于获得所需的形状以及在最终表面制备之前达到目标活性 Af。这些加工步骤会影响疲劳寿命。通过旋转梁疲劳测试应用交替拉伸和压缩状态，可以生成数据来预测镍钛诺线的预期寿命。具有不同活性奥氏体表面处理温度的试样已受到多个应变水平的影响。此类研究的相关性涉及疲劳数据的生成，补充了热数据和机械数据，为设计工程师提供了用于开发镍钛合金线植入物的更多信息。
一、简介
通过热机械加工，包括冷拔、层间退火和训练热处理，生产出超弹性医用级镍钛合金丝。在定型或直接退火工艺之后，最终的活性奥氏体表面处理值被灌输到镍钛诺材料中。该过程直接影响镍钛诺材料的结构、性能和最终性能。将通过旋转梁疲劳试验 (RBT) 探索这种热特性的含义及其对特定环境疲劳寿命的影响。在之前的一项研究中，暴露于各种时效热处理的镍钛诺管材的疲劳行为产生了 Active Af 为 25°C +/- 2°C 的材料。使用已知的平均应变和不同的交替应变，没有发现这些材料疲劳的主要趋势。目前的研究主要集中在零平均应变条件下的 0.323 mm 镍钛诺（Ni 55.8wt%-Ti；Ti49.2at%，Ni50.8at%）线材。当金属丝旋转时，位于顶点的外表面会受到拉伸和压缩状态的周期性应力逆转。目的是破译疲劳寿命趋势是否可以通过操纵产品的活性奥氏体表面处理来实现，通过类似的处理，同时提供不同测试温度的结果。此外，当工程师遇到材料选择问题时，必须重点关注机械性能和热性能之间的关系。事实证明，使用旋转梁疲劳测试作为寿命预测工具有助于对植入的线材项目得出结论，以及利用镍钛合金线材的温度依赖性。
正如 Pelton 等人研究的那样，镍钛诺的机械性能变化与克劳修斯-克拉佩龙关系的热性能变化密切相关：
式中，σ为平台应力，T为试验温度，ε为相变应变，ΔH为单位体积相变焓。如图 1 所示，活性 Af 为 11°C 的超弹性镍钛诺线随着测试温度和活性 Af 之间的差异增加而表现出上部平台应力增加。
图 1：测试温度对 Active Af 为 11°C 的镍钛合金丝的影响。
这种测试方法的目的是为那些使用医疗设备的工程师提供有关镍钛合金超弹性线的温度敏感性的更多信息。为当前研究完成的线材拉伸测试遵循与先前发表的作品中发现的类似趋势。已经发现拉伸测试以及疲劳测试的温度是最重要的。微调适当的 Active Af 对于评估镍钛诺性能同样重要。除了超弹性 NiTi 线材的拉伸测试外，克劳修斯-克拉佩龙关系还适用于 RBT。通过利用六个不同的测试温度 ΔT 和 Active Af，可以得出拉伸测试数据的相关性。
图 2 显示了在 Ø=2.16 mm 的供应材料中发现的夹杂物。这些非均匀的微观不连续性被发现为单个颗粒或长纵梁，很好地分散在 NiTi 基体中。扫描电子显微镜-背散射电子成像 (SEMBEI) 显示发现的最长暗特征。在测试体积内，特征是多种尺寸的夹杂物和空隙的组合。根据能量色散 X 射线光谱 (EDS)，在 5000 倍放大后，图 2 中的特定夹杂物含有的钛多于周围 NiTi 的主体。
图 2：在 5000X 下 2.16 毫米原材料上发现的典型特征。
二、材料和方法
来自同一钢锭截面的镍钛诺圆线从 2.16 毫米冷加工到 0.323 毫米，在最终拉丝模具序列中名义上减少了 45% 的面积。然后将材料直接退火以显示以下活性 Af 值：3.20°C、12.0°C 和 20.8°C，通过弯曲和自由恢复进行测试。这三种材料条件的直接退火工艺是在相同的惰性气氛、温度下的时间和张力下完成的。热处理温度是镍钛丝加工过程中唯一需要调整的变量。正如所记载的那样，镍钛合金材料中应力和应变随温度变化的依赖性遵循克劳修斯-克拉佩龙关系。该关系表明，在热处理样品时以及随后的测试过程中，必须考虑测试温度与活性 Af 的差异。
拉伸测试和 RBT 测试在标称温度 22.0°C 和 37.0°C 下进行；这些温度被选为最终医疗级线材设备的常见测试和操作温度。使用 Positool 旋转梁 U 型弯曲线材旋转疲劳试验机 (10-040) 来评估 Niti 圆线材的疲劳性能。测试在温控水浴中完成。测试了以下应变水平 (%)：0.80、0.90、1.00、1.50、2.00、2.50。在 2.50% 的最高应变水平下，测试了 10 个样本；在剩余的应变水平上测试了七个样品。测试完成是基于金属丝断裂或达到每个应变水平的用尽标准。测试协议允许线材旋转多达 1 亿个交替周期。材料以每分钟 3,600 转 (RPM) 的恒定频率循环。
三、实验结果
本实验评估了六个 ΔT 值。∆T 的计算方法如下面的公式 2 所示：
温差范围如下：1.20°C、10.0°C、16.2°C、18.8°C、25.0°C和33.8°C。室温机械测试的结果见表 1。在表 2 中，相同材料的平均机械性能是在体温下测试的。在拉伸测试期间，材料循环到 8% 应变，然后恢复到 0% 应变，然后拉至失效。上平台应力在 4% 偏移量下测得。22°C 测试在环境空气中完成，而 37°C 测试在环境室中进行。
表 1：室温下的平均机械特性
表 2：体温下的平均机械性能
图 3 中的下图绘制了表中的数据，以更好地表示测试温度对平台应力的影响。温度变化 15°C 时，上部平台应力会增加大约 7% - 8%。可以推断出材料应力随着 Active Af 的增加而降低，或者换句话说，上平台应力与 ΔT 成正比。
图 3：测试温度对上部平台应力的影响。
镍钛诺疲劳数据通常绘制在 ε-N 曲线上，如图 4 和 5 所示。在体温下，平均疲劳寿命与选定应变水平下的活动 Af 和测试温度之间的 ΔT 成反比。正如预期的那样，当材料在体温下循环时，发现了类似的趋势。这些趋势与拉伸测试的结果一致。从数据中可以推断，如果线材具有更大的应力状态，那么它在交替循环次数更少的情况下更容易发生故障。
图 4：0.323 mm NiTi 线的室温 RBT 测试。
图 5：0.323 mm NiTi 线的体温 RBT 测试。
在室温下，12.0°C 的活性 Af 材料在 0.80% 的应变下达到耗尽，如箭头所示。20.8°C 活性 Af 材料在 0.90% 应变测试期间会耗尽。表 3 列出了室温 (RT) 和体温 (BT) 下拉伸和 RBT 测试的趋势。
表 3：数据趋势
通过使用 SEM-BEI 和 EDS 功能，对断裂表面的形态和化学成分进行了全面评估并进行了比较。断裂面一般位于应力集中的平面和横向平面上，材料中有明显的条纹。没有观察到明显的总塑性变形，例如颈缩或弯曲。此外，断裂表面是典型的疲劳断裂机制，部分是由于其余横截面的韧性断裂机制。发现的外部结构显示出不同程度的钛、碳、氧和不同大小的少量镍。断裂面上的径向标记表明在断裂起点处有一个非金属夹杂物的单一起爆点；其他表面在断裂面上有径向标记，表明每个样品表面的小区域内有多个裂纹起始点。
下图（图 6 和 7）显示了因疲劳断裂而断裂的线段的配合侧（A 和 B）。图 6a 和 7a 显示了嵌入表面的夹杂物，而图 6b 和 7b 显示了缺失缺陷形成的空腔。样品经过热处理以具有 20.8°C 的活性 Af，并在体温下在 0.80% 交变应变下进行 RBT 评估。图 8 中的 EDS 分析显示了主要是 Ti 和 C 化合物的光谱。
图 6a 和 6b：在 1500X 下匹配断裂面 A 和 B。
图 7a 和 7b：在 10000X 下匹配断裂面 A 和 B。
图 8：夹杂物的 EDS 谱
对于大多数线材样品，无论交变应变水平、测试温度和活性 Af 如何，断裂表面都显示出夹杂物和径向标记。在高应变水平下，线材的外表面粗糙且边缘呈锯齿状，如图 9a 所示，而在低应变水平下，线材的外圆度完好无损，如图 9b 所示。一些脆性陶瓷夹杂物 ( 图 10a 和 10b) 分开，可以位于配合面的两侧。在极少数情况下，在观察到的起源区域中不存在夹杂物或预先存在的不连续性，在线断裂表面上发现了小的二次裂纹（图 11）。当观察到有棱角的凹坑，但没有发现夹杂物时，夹杂物可能曾经存在于该位置，但在断裂后脱落。之前的研究也发现了类似的缺陷。
图 9a 和 9b：在 200X 下，2.50% 的高应变水平下的粗糙外线表面和 0.80% 的低应变水平下的光滑外线表面。
图 10a 和 10b：12.0 BT 的 A 面和 B 面 0.80% 脆性夹杂物分裂，位于两个断裂面上，放大倍数为 10000X。
图 11：在 1500X 的断裂面上发现的小二次裂纹。
四、讨论
正如一般趋势所表明的那样，室温下的疲劳寿命远大于那些在体温下测试的样品。此外，室温测试样本的平台应力小于体温测试的样本，这是从拉伸测试中得出的。这两种纪念活动都与克劳修斯-克拉佩龙关系的影响同时发生。应力诱导马氏体 (SIM) 应变水平传统上通过 σ-ε 曲线的加载平台的开始来近似。在此应变水平下，材料将经历相变，其中局部马氏体结构出现在被测材料的母体中。不同的热处理温度应该在样品之间改变这个值。在与测试温差 (ΔT=|1.2°C|) 具有最小 Active Af 的材料中发现了表现出最佳 RBT 磨损寿命的材料。具有最大温度分布 (ΔT=|33.8°C|) 的材料在选定的应变水平下完成的交替循环次数最少。
五、总结与结语
在上述研究中，使用镍钛诺管试图得出具有相同活性 Af 的材料特性的结论。在目前的研究中，Niti 圆线正在调查中，从而避免了 Lopes 等人遇到的测试问题。管子的过早失效归因于管子内径上的缺陷；相反，通过测试圆线样品，消除了这些错误。此外，在推导绝对属性关系时，实心圆线提供了一致的结果，因为内部应力横跨恒定的横截面。
继续研究应该在 SIM 应变水平附近集中测试更大的样本集。从此类测试中积累的数据集将更能代表基体结构的临界相变，这会对材料性能和疲劳性能产生巨大变化。在此初步工作中，并非所有样品都用完了；然而，这项介绍性工作的验证正在进行中。根据生成的 ε-N 曲线，在高交替应变水平下进行的测试表明，样品中增加的应变水平与预期的完整交替周期数成反比。当在 SIM 应变水平附近的中间应变水平进行测试时，由于奥氏体向马氏体结构的局部局部转变，这些值会出现偏差，但大多数情况下都遵循与其他应变水平相似的趋势。当试样制备得当时，DSC 测试可用作奥氏体向马氏体相变的指标，并有助于确定出现 R 相的可能性。最后，相和析出物应在断裂表面确定。
当与拉伸测试结果结合使用时，通过弯曲耐久性测试获得的值对于最终设备设计至关重要。通过初步结果，已经注意到在环境温度和体温下测试的材料的疲劳寿命显示出对 Active Af 的依赖性。相对于 RBT，疲劳寿命和 ΔT 成反比。比较时，活性奥氏体表面处理温度和测试温度差异最小的线材已显示在选定的应变水平下能够承受更多的交替循环。此外，具有离所选测试温度最远的 Active Af 的线材通过拉伸测试表现出更高的加载平台应力，并随后降低疲劳寿命。优化平台、测试温度、Active Af 和疲劳性能的平衡将指导医疗设备工程师选择最合适的镍钛合金丝。
关于富临塑胶
我们的目标是力争将全球最高端的医用原材料推荐给国内，并为世界顶尖原材料生产公司和中国企业之间架设一座渠道通畅的桥梁。富临塑胶在供应商的支持下，为客户提供高竞争力的产品以及强有力的技术支持。
采购/定制Memry Corporation：镍钛丝材、条材、板材、管材，请立即联系我们！
邮：flsujiao@gmail.com
四、镍钛记忆合金定型热处理温度？
一般常用的是：800-850℃淬火，然后，400-500℃×T时效水淬。时效温度和时间对其记忆效果有很大的影响。
镍钛基合金属于记忆钛合金，其记忆效应是由于合金中发生热弹性或应力诱发马氏体相变。因此，热处理的关键在于保证材料中但斜晶马氏体的转变和热处理后保持马氏体形态。TiNi基合金转变属于体心立方B2相向马氏体转变。由于其成分不同转变温度不同。
五、1铬18镍9钛的极限温度？
Cr18Ni25Si2试用温度≈1100。 GB/00Cr17Ni14Mo2含Mo元素系列适用温度500~800; 0Cr25Ni20,1Cr16Ni35,2Cr25Ni20,2Cr25N等,适用温度在<1035~1085以下
六、1铬18镍9钛钢的蠕变温度是多少？
1Cr18Ni9T是可以用于700℃的高温,因为它既是奥氏体不锈钢,又是应用很广泛的内奥氏体热强钢,不过最好不要超过750℃,其热处理为固溶处理,即加热至1000℃以上,保温一定时间后水淬,再采用高于使用温度60~100℃做时效。