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TiNi低温形状记忆合金弹簧回复特性

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TiNi低温形状记忆合金弹簧回复特性

发布日期:2019-05-31 作者: 点击:

      测定了 Ti50Ni47Fe3 形状记忆合金弹簧升温过程经过马氏体相变、R 相变回复力、回复位移的特性曲线。结果表明:Ti50Ni47 Fe3 弹簧在马氏体相变(-100 ℃至-70 ℃)过程, 回复性能不明显, 而在 R 相变(-10 ℃至 10℃)过程, 回复位移和回复力变化显著;Ti50Ni47 Fe3 弹簧最大的回复位移随约束力的增加而呈非线性增加:约束力为 5.2 N, 最大回复位移可达 2.24 mm ;最大的回复力随约束位移的增加亦呈现非线性增加:约束位移为 4.4 mm ,最大回复力为 4.8 N 。

TiNiFe低温形状记忆合金弹簧


      Study of Recovery Characteristic in TiNiFe Low-temperature Shape Memory Alloy Springs LI Bo , LIU Fu-shun (School of Ma te rials Science and Eng ineering , Beijing University o f Ae ronautics and Astro nautics , Beijing 100191 , China) Abstract:The behavio r cur ve of Ti50Ni47 Fe3 spring s, w hich to ok place martensitic transfo rmation a nd R phase tran￾sitio n in heating pr ocess , wa s ana lyzed in recove ry fo rce and resto ring displacement.The results showed tha t Ti50 Ni47 Fe3 spring recover y characteristic in the ma rtensitic tra nsfo rmatio n pro cess (-100 ℃ to -70 ℃)did no t show evident cha ng es.But resto ring displacement and recove ry for ce in R phase tr ansfo rmatio n pro cess (-10 ℃ to 10 ℃)va ried significantly ;The max imum resto ring displacement unlinearly increa sed with increase of fo rce applied:the spring was able to reproduce 2.24 mm re sto ring displacement a t 5.2 N force a pplied.The maximum recove ry for cealso uninearly increa sed w ith increase o f displacement applied :the spring w as able to lift 4.8 reco very for ce at 4.4mm displacement applied.Key words:Ti50Ni47Fe3 shape memor y spring s;recov ery force;restoring displacement;R pha se t ransfo rmatio n


      由于形状记忆合金弹簧随温度变化能够产生机械运动 , 从而为发展各种各样的热敏元件提供依据。通过合理的设计, 记忆合金弹簧能够作为热机械驱动器移动载荷、控温或者操作温度系统开,SMA 弹簧驱动器输出位移大, 电热驱动结构简单 , 在智能机械结构中有广阔的应用前景。存在的问题是需要进一步探索各种类型 SM A 弹簧驱动器的回复力、回复位移和响应速度之间的关系。

      V.Dia 等人研究了具有室温马氏体相变的 Cu￾Zn-Al 形状记忆合金弹簧的力 -位移 -温度关系曲线。Z.G.Wang 等人研究了 Ms =70 ℃的 Ti-Ni形状记忆合金弹簧驱动性能。传统的记忆合金弹簧回复特性发生的相变温度为室温或高温, 从而也限制了它的使用范围, 本文研究了具有低温相变DOI :10.13228/j .boyuan.issn1005 -8192.2011.03.002特点的 TiNiFe 记忆合金弹簧的回复力 、回复位移的特性曲线。


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关键词:TiNiFe低温形状记忆合金弹簧

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