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研發(fā)鐵基形狀記憶合金的意義
Ni-Ti形狀記憶合金價(jià)格昂貴,加工困難,這大大地限制了它在工程上的應(yīng)用,而鐵基形狀記憶合金具有成本低廉、記憶性好、易成材、強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn),故有望成為廣泛應(yīng)用的新型智能材料。近年來(lái),為了克服鐵基形狀記憶合金耐蝕性較差等問(wèn)題,國(guó)內(nèi)外大力開(kāi)展在Fe-Mn-Si系合金中添加Cr、Ni等元素來(lái)改善合金耐蝕性的研究,還通過(guò)在合金中加入N、V、Ti、Nb及Er來(lái)提高合金的綜合性能,使鐵基形狀記憶合金不銹鋼成為未來(lái)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的重要方向。據(jù)報(bào)道,日本東北大學(xué)新近開(kāi)發(fā)成功的鐵基形狀記憶合金Fe-Ni-Co-Ti-Al,用Al取代鐵基形狀記憶合金中的部分Ti,并添加了其他的一些合金元素,經(jīng)適當(dāng)?shù)男巫儫崽幚砗?,在室溫下具有橡皮一樣的彈性,其彈性變形率可高達(dá)10%~l3%,并具有很高的強(qiáng)度。
鐵基形狀記憶合金在管道連接、形狀記憶夾具、緊固件等方面表現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。鐵基形狀記憶合金管接頭用于管道的連接、密封、堵漏,具有可避免管道內(nèi)防腐層的破壞和焊接熱影響區(qū)的電化學(xué)腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。例如,有研究將Fe-30Mn-5Si-17Cr-6Ni-19Co?鐵基形狀記憶合金用于潛艇高壓空氣系統(tǒng)管接頭,結(jié)果表明該管接頭密封性良好,且具有良好的耐蝕性,其腐蝕率僅為0.0011g/(m2?h),與超低碳不銹鋼腐蝕率相當(dāng)。另有研究將鐵基形狀記憶合金管接頭用于油田管道連接,經(jīng)對(duì)接頭進(jìn)行水壓和拉拔試驗(yàn),其密封性能、耐壓性能和抗拉拔性能均可滿足工程的技術(shù)要求;對(duì)含有環(huán)氧粉末內(nèi)防腐涂層管道的鐵基形狀記憶合金管道接頭進(jìn)行了水壓、拉拔和耐壓性試驗(yàn),并在不同的介質(zhì)中浸泡20天進(jìn)行了腐蝕試驗(yàn),經(jīng)?400℃空氣爐中分別恒溫?2h、3h、4h進(jìn)行了氧化試驗(yàn),各種試驗(yàn)結(jié)果均表明,該形狀記憶合金管接頭的使用使系統(tǒng)的密封性能、耐壓性能和抗拉撥性能都得到了顯著的提高,且耐蝕性及抗氧化性能優(yōu)良,可以滿足低壓輸送管道工程上的應(yīng)用。
鐵基形狀記憶合金還可用來(lái)修復(fù)大型鑄鐵構(gòu)件的裂縫或裂紋。研究表明,采用鐵基形狀記憶合金扣合鍵修復(fù)鑄鐵構(gòu)件上的裂縫,扣合鍵抗拉強(qiáng)度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工方便,技術(shù)要求低;若使用多個(gè)形狀記憶合金扣合鍵,被修復(fù)構(gòu)件受力均勻且基本不受機(jī)件溫度變化影響;而且,由于扣合鍵與機(jī)件的電位基本相當(dāng),其電化學(xué)腐蝕現(xiàn)象也很微弱。
研究工作還表明,鐵基形狀記憶合金用于螺母可以大幅度提高螺紋的自鎖摩擦力矩,因而可廣泛地應(yīng)用于如汽車、飛機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)等振動(dòng)劇烈零部件的連接。對(duì)比試驗(yàn)顯示,普通螺母在振動(dòng)10000次后發(fā)生松動(dòng),而形狀記憶合金防松螺母的振動(dòng)壽命達(dá)到了50000次。而且,鐵基形狀記憶合金可有效地改善各螺紋牙間的受力狀況,因而形狀記憶合金螺母不僅具有良好的防松性能,并具有一定的防斷性能。作為值得信賴的合作伙伴和高品質(zhì)金屬合金的半成品供應(yīng)商,艾荔艾擁有完善的服務(wù)體系和專業(yè)的團(tuán)隊(duì)。在同客戶交易的過(guò)程中,我們力求根據(jù)不同的應(yīng)用需求將我們的產(chǎn)品做到精益求精。針對(duì)當(dāng)前和未來(lái)的市場(chǎng)需求,艾荔艾致力于為客戶提供最佳的金屬材料解決方案。
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