激光粉床熔融镍钛形状记忆合金

强度延展超弹协同

通过引入高密度富镍局部化学不均匀性，同时提高滑移抗力、促进应力诱发马氏体相变并缓解微孔应力集中，实现优异综合性能。

Li, Zhonghan · Cai, Jixiang · Zhao, Zhihao · 杨英 · 任洋 · 沙刚 · 崔立山 · 于开元 · 姜大强 · 萧遥 · Mao, Shengcheng · 郝世杰

Nature Communications 2025

参数信息

拉伸极限强度

958.7 MPa

总拉伸延伸率

11.2 %

超弹性应变

7 %

技术优势

强度大幅提升

拉伸极限强度达到958.7 MPa，归因于富镍局部化学不均匀性提高了位错滑移抗力。

超弹性应变大

超弹性应变超过7%，局部化学不均匀性促进应力诱发马氏体相变。

循环稳定性好

局部化学不均匀性缓解了微孔缺陷和界面处的应力集中，从而提高了循环稳定性。

应用场景

• 形状记忆合金器件：利用其高强度和大超弹性应变制造复杂形状的驱动器、紧固件等，替代传统加工件。
• 机械工程：提供增材制造NiTi的力学性能数据，为机械设计选材提供依据。
• 精密仪器与测量：利用稳定的超弹性和高强度制造精密仪器中的弹性元件，如微型弹簧、传感器。
• 可穿戴医疗：利用其生物相容性和超弹性制造可植入支架、导丝等，适应体内复杂变形。
• 增材制造：展示通过工艺参数控制引入局部化学不均匀性的方法，可推广到其他合金体系。