摘要:ASTM标准F、F、F和F已针对用于医疗器械的二元镍钛合金原材料发布。提供了镍含量从54.8到56.1重量百分比的九种二元合金的热分析和化学数据。差示扫描量热法数据分析表明,转变温度参数Mf、Mp、Ms、As、Ap和Af的标准偏差受合金配方的影响。参数的标准偏差随着合金镍含量的增加而增加。对未来合金规格的修改提出了建议。一、简介已发布ASTM标准F、F、F和F以控制用于医疗器械的二元镍钛合金原材料的制造和测试。已经完成了一些工作来确定转变温度可以测量到的精度。在这些努力的背景下,很明显,对于所考虑的几种二元合金,可以控制的原材料公差可能会有所不同。本文试图量化这种可变性。Ni-Ti合金的化学性质和转变温度之间的关系已为人所知多年。Melton在年展示了化学和热处理对转变温度的影响。转变温度对Ni:Ti比率非常敏感(见图1)。图1:Ni-Ti合金的As温度。多年来人们已经认识到,Ni-Ti合金的配方无法通过化学分析进行充分控制。因此,直接测量转变性能。化学对于合金性能非常重要,但化学分析不用于控制产品。富镍合金中第二相的析出使化学成分与转变温度之间的关系变得复杂。在低于℃的温度下时效会析出富镍相,耗尽基体镍,从而提高合金的转变温度。Nishida已经讨论了老化动力学。出于这个原因,需要考虑固溶退火后材料的冷却速度。抛开老化效应不谈,图1中完全溶解合金的曲线对商业合金生产具有重要意义。在完全均质的产品中,转变温度将是完全一致的。典型的商业产品具有一系列转变温度。假设对转变温度使用精确、可重复的测试,转变温度的变化意味着锻造产品中存在化学变化。考虑到图1中转变温度与化学曲线的斜率变化,可以得出以下假设:对于合金配方在Ni与Ti比率方面不同的铸锭内的化学成分不断变化,转变温度的变化将随着铸锭变得更富镍以实现更低的转变温度而增加。本文的目的是评估商业材料中转变温度的可变性。自年以来,ASTM医疗器械材料分委员会一直在审查通过差示扫描量热法(DSC)对Ni-Ti合金进行的热分析。标准测试方法F于年发布供使用。目前正在开展工作以确定该测试方法的精度和偏差。为了支持这一努力,进行了一系列测试,以评估在单个实验室测试的一个线轴中转变温度的可重复性。该数据可作为评估不同生产合金数据的背景。二、步骤在SpecialMetals的实验室中测试了来自单个线轴的多个样品。当时,直径为2.16毫米的线材的标准退火是将40毫克样品在℃下热处理分钟,然后在干燥的不锈钢烧杯中进行空气冷却。由于热处理的淬火速率是ASTM工作组
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