能源开发是形状记忆合金一个重要的应用领域。利用形状记忆合金在加热和冷却时的形状变化的性能，能够把低品位热能，如热排水、地热、太阳能等直接转化为机械能而加以利用。根据这一原理，已研制成功多种热机，加速了热机的小型化和轻便化。近年来，世界各国研究人员正在开发的记忆功能材料主要有形状记忆、温度记忆以及色彩记忆等多种，其中以形状记忆合金材料发展最为迅速。由于形状记忆合金材料在汽车、机器人、能源开发、医疗器械及家用电器等领域具有优越的性能及广阔的应用前景，因此它已成为21世纪重点开发的新材料之一。状记忆合金是人们最早发现的记忆功能材料。早在20 世纪50 年代初期，美国伊利诺斯大学专家在试验中偶然发现金—镉合金具有记忆形状的功能，继而又发现铟—铊合金也有类似的记忆效应，但因其造价昂贵而未引起重视。直到1963 年，美国海军武器研究所在研究镍—钛合金性能时又偶然发现该合金具有明显的形状记忆效应，同时还具有许多其他金属所不具备的独特优点，如优良的超弹性、耐腐蚀性和防振性等，从而引起了人们的重视，并开始对其进行研究。近年来，形状记忆合金随着科学技术的迅速发展而崭露头角，现已开发出几十种具有形状记忆功能的合金。目前已投入实用的形状记忆合金主要有镍—钛系、铜系和铁系或（不锈钢系）三大类。形状记忆合金的开发1. 镍—钛系形状记忆合金镍—钛系合金是形状记忆合金材料中性能最优越而且用途最广的一种。镍—钛系合...
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为了改善和提高钢的某些性能和使之获得某些特殊性能而有意在冶炼过程中加入的元素称为合金元素。常用的合金元素有铬、镍、钼、钨、钒、钛、铌、锆、钴、硅、锰、铝、铜、硼及稀土等。磷、硫、氮等在某些情况下也起到合金的作用。（1）Cr 铬能增加钢的淬透性并有二次硬化的作用，可提高碳钢的硬度和耐磨性而不使钢变脆。含量超过12%时，使钢有良好的高温抗氧化性和耐氧化性腐蚀的作用，还增加钢的热强性。铬为不锈钢耐酸钢及耐热钢的主要合金元素。铬能提高碳素钢轧制状态的强度和硬度，降低伸长率和断面收缩率。当铬含量超过15%时，强度和硬度将下降，伸长率和断面收缩率则相应地有所提高。含铬钢的零件经研磨容易获得较高的表面加工质量。铬在调质结构中的主要作用是提高淬透性，使钢经淬火回火后具有较好的综合力学性能，在渗碳钢中还可以形成含铬的碳化物，从而提高材料表面的耐磨性。含铬的弹簧钢在热处理时不易脱碳。铬能提高工具钢的耐磨性、硬度和红硬性，有良好的回火稳定性。在电热合金中，铬能提高合金的抗氧化性、电阻和强度。（2）Ni 镍在钢中强化铁素体并细化珠光体，总的效果是提高强度，对塑性的影响不显著。一般地讲，对不需调质处理而在轧钢、正火或退火状态使用的低碳钢，一定的含镍量能提高钢的强度而不显著降低其韧性。据统计，每增加1%的镍约可提高强度29.4Pa。随着镍含量的增加，钢的屈服程度比抗拉强度提高的快，因此含镍钢的比可较普通碳素钢...
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热处理生产离不开工装夹具，但各种类型加热炉用夹具、料盘、料筐、料架等都要随同工件一起加热，有时它所带走的热量等于或大于工件的热量，约占总热量的18%~29%，这无疑增加了热处理生产成本。日本统计的各种类型电炉连续运转时的热效率如表1所示。从表1中的数据可以看出，井式炉吊具热能消耗量最大，箱式炉和输送带式炉次之，输送带式炉的输送带很长，加热后冷却又重新入炉加热，无效热能损失大。而震底式炉的炉底板一直在炉膛做往复运动，因炉内不使用料盘，故没有这方面损失。因此，尽可能用震底式炉、辊底式炉和网带炉代替链板炉或铸链炉，免除料盘的热损失，降低成本。表1 各种类型电炉连续运转时的热效率 炉型规格与参数箱式周期炉井式炉输送带式炉震底式炉正常处理量/（kg·h-1）160（装炉量400kg）220（装炉量400kg）200200电炉功率/kW639011080实际用电/kW·h56627850热效率（%）39433554炉壁散热（%）31233736夹具料盘余热消耗（%）1929180被处理件热消耗（%）39433554可控气氛带走热量（%）64410其他热损失（%）514—加热温度/℃850850850850全加热时间/min90904040热处理用料盘、夹具等耐热构件与工件一起在炉内加热，随工件冷却后，重...
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、金属材料领域一个非常重要的研究内容就是金属的强化机制和方法。因为，金属强度的提升意味着由其制成的构件将更加安全，同时还有利于实现轻量化。传统上，固溶强化、析出强化、沉淀强化、加工硬化以及细晶强化成为经典的强化机制。相变强化其实也是一种重要的强化机制，其本身并不新，但是在高温合金中，因为在高温服役条件下发生的相变而产生的强化效果较好地提高了高温合金的抗蠕变性能，这一发现是新的，并且发表在Nature上。之所以本期专门报道这一新机制，其原因是高温合金服役温度几乎达到了材料使用的极限温度，应该说能想到的强化方法几乎都用上了。高温合金的强化研究进展较为缓慢，上一篇文章介绍了采用纳米结构的方法提高高温合金的抗蠕变性能，本篇文章所介绍的研究成果似乎意义更大。下面就为大家附上全文和数据，由于专业差异，难免出现翻译不准确的地方，如有不妥之处，如真有必要，请自行阅读原文求解。文章摘要：过去几十年里，针对高温合金的研究大多集中在提高镍基超合金的高温性能。镍基高温合金是喷气涡轮发动机热段中使用的一类基本材料，能够提高发动机效率并减少二氧化碳排放。在这里我们介绍一种新的“相变强化”机制，抵抗镍基超合金的高温蠕变变形，在700°C以上的温度下服役时，高温合金中特定的合金元素抑制了纳米孪晶有害变形模式。通过扫描、透射电子显微镜的超高分辨率结构和成分分析，并结合密度泛函理论计算，揭示了具有较高浓度的...
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