合金冶金和微观结构表征光学分析图像显微镜
建模
形状记忆合金的冶金和微观结构表征已达到相当成熟的水平，对于马
氏体相变的理论认识也有了显著的进展，高保真的SMA建模已经开展。一般
来说，SMA模型可以分为：①唯象模型，它捕捉实验观察和宏观尺度上的行
为，往往由热力学推动；②细观力学模型，专注于马氏体微观结构或单一
晶粒，然后运用均匀化技术来预测块体材料的响应；③原子尺度模型，用
于预测晶格水平的不稳定性及解释为什么一些合金具有SME和SE而其他的合
金没有。
众多的SMA模型已在过去30年被提出，从简单的一维、特殊目的、唯象
模型发展到更复杂，考虑马氏体取向和马氏体一奥氏体相变，潜热和速率
的影响，局部化和传播现象，拉压不对称和循环安定的一维模型。一些唯
象和微观结构方面的三维模型已经被提出，通常是基于经典弹塑性方法，
有些使用无穷小运动（小应变假设），有些使用有限运动。但是，在一个
包含多轴应力状态和加载路径的较大范围验证这些模型的实验数据仍然相
对较少。
改进丁艺，发展新合金、新结构形式方面不断取得进展，在这里，我们
简要介绍一些相对较新的进展。
成本与数量
随着工艺的改进，镍钛诺形状记忆合金已实现在大量生产时仍具有很好
的质量控制和可重复性能。特别是镍钛诺丝，比大多数其他形式具有更优
良的性能和低廉的价格。目前，土木和汽车工程等
对于用于驱动的SMAs来说，低滞后意味着更快的制动和更高的热效率，
在NiTi合金中添加第三种元素，如lo%原子数的Cu，可将温度滞后从80℃降
低至20℃，但NiTiCu的相变应变通常减少至约4. 0%（虽然最近在NiTi中加
入25%原子数Cu的融化编织带显示了低滞后和高达7%的稳定超弹性）。这与
对超弹性滞后回线的影响类似，在NiTi合金中加入10%原子的Cu可将200 MP
a的滞后降至约100 MPa。Cu的添加也大大降低了M，温度对成分的敏感性。
在不同的材料成分中，Ni40..- Ti4F).。Cuic通常被优先选择，因为它给
出了最小的滞后以及超过10%原子的Cu可引起材料脆化。低滞后是由于特殊
的晶格参数导致A和一个M变体(I。CV)近乎完美的原子兼容性，这也使其具
有提高疲劳寿命和SMA制动器效率的重要潜力。
