Ti-Ni 합금의 최대 회복 스트레인 (εr) 은 8.0%에 도달 할 수 있으며 우수한 모양 기억 효과와 초탄력성을 보여줍니다. 뼈 판, 혈관 스캐폴드 및 정형 치아 프레임으로 널리 사용됩니다..그러나 Ti-Ni 합금이 인체에 이식되면 민감화 및 발암 물질인 Ni+를 방출 할 수 있으며 심각한 건강 문제를 초래합니다.부식 저항성 및 낮은 탄력 모듈, 그리고 합리적인 열 처리 후 더 나은 강도와 탄력성 일치 얻을 수 있습니다, 그것은 단단한 조직을 대체하는 데 사용할 수 있는 금속 물질의 종류입니다. 동시에,회전 가능한 열 탄력성 마르텐시트 변환이 일부 β 티타늄 합금에서 존재합니다., 특정 초탄력성 및 모양 기억 효과를 나타내며 생의학 분야에서 응용을 더욱 확장합니다.비 독성 요소로 구성되어 있고 고 탄력성을 가진 β-티타늄 합금의 개발은 최근 몇 년 동안 의료 티타늄 합금의 연구 핫포트가되었습니다..
현재 방 온도에서 초탄력성 및 모양 기억 효과를 가진 많은 β-티타늄 합금, 예를 들어 Ti-Mo, Ti-Ta, Ti-Zr 및 Ti-Nb 합금이 개발되었습니다.이 합금의 초탄력 회복은 작습니다., 예를 들어 Ti-(26, 27)Nb의 최대 εr (26 및 27는 원자 분자이며, 특별히 표시되지 않은 경우,이 문서에서 사용되는 티타늄 합금 구성 요소는 원자 분자입니다) 는 3.0%에 불과합니다.티-니 합금보다 훨씬 낮습니다.이 논문에서는 β 티타늄 합금의 초탄력성에 영향을 미치는 요인을 분석하고,그리고 초유연성을 향상시키는 방법은 체계적으로 요약됩니다..
초탄력성 1.1 1β 티타늄 합금의 역전 가능한 스트레스 유발 마르텐시트 변환
β 티타늄 합금의 초탄력성은 일반적으로 회전 가능한 스트레스 유발 마르텐시트 변환으로 인해 발생합니다.몸 중심의 큐브적 격자 구조의 β 단계가 롬브적 격자 구조의 α 단계로 변환됩니다. 하물며, α"화면은 β화면으로 바뀌고, 스트레스는 회복됩니다.몸 중심의 큐브 구조의 β 단계는 "오스텐이트"로, 롬브 구조의 α 단계는 "마르텐사이트"로 불립니다.마르텐시트 단계 전환의 시작 온도, 마르텐시트 단계 전환의 최종 온도,아우스테니트 단계 전환의 시작 온도와 아우스테니트 단계 전환의 최종 온도는 Ms로 표현됩니다., Mf, As, Af, 그리고 Af는 보통 Ms보다 몇 Kelvin에서 수십 Kelvin 높습니다.스트레스로 인한 마르텐시트 변환으로 β 티타늄 합금의 부하 및 부하 과정은 그림 1에 표시됩니다.먼저 β 단계의 탄력 변형이 발생합니다.가열이 마르텐시트적 단계 전환을 유도하는 데 필요한 결정적 스트레스 (σSIM) 에 도달하면 절단 형태로 α" 단계로 변환됩니다.부하가 증가함에 따라 마르텐시트 단계 전환 (β→α") 은 마르텐시트 단계 전환의 끝 (또는 끝) 에 필요한 스트레스가 도달 할 때까지 계속됩니다.그리고 그 다음 α"단계의 탄력 변형이 발생합니다부하가 β 단계 미끄러기 (σCSS) 에 필요한 결정적 스트레스 이상으로 증가하면 β 단계의 플라스틱 변형이 발생합니다.α"단계와 β단계의 탄력 회복 외에도, α"→β 위상 전환은 또한 스트레인 회복을 유발합니다. 합금의 초 탄력성 또는 모양 기억 효과는 위상 전환 온도와 시험 온도 사이의 관계에 달려 있습니다..Af가 시험 온도보다 약간 낮을 때, 부하 중 스트레스에 의해 유발된 α 단계는 부하 중 α →β 단계 전환을 겪습니다.그리고 스트레스로 인한 단계 전환에 대응하는 스트레스는 완전히 회복 될 수 있습니다., 합금은 초탄력성을 나타냅니다. 시험 온도가 As와 Af 사이에있을 때, α 단계의 일부가 배하 과정에서 β 단계로 변합니다.그리고 스트레스로 인한 단계 전환에 대응하는 스트레스가 회복됩니다., 그리고 합금은 특정 초탄력성을 나타냅니다. 합금은 Af 이상으로 더 뜨면 나머지 α" 단계가 β 단계로 변환되며, 단계 전환 스트레스가 완전히 회복됩니다.그리고 합금은 특정 모양 기억 효과를 나타냅니다.시험 온도가 As보다 낮을 때, 스트레스로 인한 마르텐시트 변환 스트레스는 시험 온도에서 자동으로 회복되지 않으며 합금은 초탄력성이 없습니다.하지만, 합금은 Af 이상으로 가열되면 단계 변화 스트레스가 완전히 회복되고 합금은 모양 기억 효과를 나타냅니다.
