《镍钛形状记忆合金丝材恒温拉伸试验方法》

《镍钛形状记忆合金术语》编制说明

一、工作简况

1.1 任务来源

根据工业和信息化部《关于转发2013年第一批有色金属国家、行业标准制（修）订项目计划的通知》（工信厅科[2013]102号）要求，由有研亿金新材料有限公司和西安思维金属材料有限公司负责制定《镍钛形状记忆合金术语》有色金属行业标准，项目编号为2013-0362T-YS，计划完成年限为2014年。

1.2 产品概况

镍钛形状记忆合金具有超弹性能、记忆性能和阻尼性能等特殊功能性，同时具有优异的耐腐蚀性能和良好的生物相容性能，可广泛用于医疗器械、航空、航天和舰船等领域，实现口腔正畸、人体介入治疗、高精高端装备载荷体驱动、解锁、释放和分离等功能。本标准规定了镍钛形状记忆合金的相关术语。该标准适用于生产和使用镍钛形状记忆合金的行业，如医疗器械行业等。该标准涉及到镍钛形状记忆合金名称、组成相及其转变参数表征与测试方法、力学性能表征与测试方法，及加工方法等方面的相关术语和定义。

1.3 起草单位情况及主要工作过程

1.3.1 起草单位情况

有研亿金新材料有限公司成立于2000年，是国资委直属大型科技企业北京有色金属研究总院控股公司，是国家技术创新示范企业，中关村科技园区高新技术企业，上海黄金交易所综合类会员单位，中国有色金属学会贵金属学委会副主任单位，全国有色金属标委会贵金属分标委会副主任单位，中国黄金协会铂金分会副会长单位，全国外科植入物和矫形器械标委会标委，北京医疗行业协会和中国医疗器械行业协会手术器械专业委员会理事单位。2014年1月6日有研亿金成为有研半导体（有研新材股票代码600206）的全资子公司，有研亿金依法变更为有限公司。有研亿金新材料有限公司前身是北京有色金属研究总院的稀有金属与贵金属研究所，拥有40多年专业从事稀有和贵金属材料研究、开发和生产经验，获得并积累了一大批国家和部级科研成果，培养造就了大批科研、生产人才。公司现有职工269人，具有中高级技术职称的人数占职工总人数的40%以上。有研亿金主要从事稀有金属和贵金属材料两大领域的相关产品的生产、研究、开发和销售。镍钛形状记忆合金产品有口腔正畸器材、医疗用介入支架、缝合线、热驱动元件、记忆环、防伪产品以及手机天线和眼镜架用丝材；其大部分产品为国内首创，拥有自主知识产权，性能稳定，质量可靠，达到国际先进水平，并畅销国内外。公司已通过ISO9001和ISO13485质量体系认证、ISO14001环境体系认证及欧盟CE认证。有研亿金已形成集科学研究、技术开发、科技产业、科技服务、技工贸为一体的高新技术公司，现已同三十多个国家和地区建立了广泛的技术交流和经贸合作关系。

西安思维金属材料有限公司前身为西安赛特金属材料开发有限公司钛镍合金生产事业部，成立于2012年，注册资金1500万元，为国内规模最大的从事钛镍形状记忆合金材料研发、生产和销售的专业公司，经认证成为陕西省民营科技企业、西安市高新技术企业，并已通过ISO 9001-2008、ISO14001-2004及GB/T28001-2011管理体系认证。公司主要从事钛镍形状记忆合金材料、高品质钛合金棒、丝、板材的生产，其中钛镍合金材料、航空、航天紧固件用高品质钛合金棒、丝材为公司主导产品。公司继承和延续西安赛特金属材料开发有限公司

多年的研发和产业化优势，“高阻尼超弹性钛镍形状记忆合金及制品产业化”获得2013年国家火炬计划和陕西省科学计划研究发展计划项目支持、“天线用超弹性钛镍形状记忆合金棒丝材”及“启动装置用钛镍形状记忆合金自动控制元件”项目获得陕西省2013年重点新产品开发项目、“微创治疗器械用钛镍形状记忆合金材料”获得西安市2013年技术创新项目,“易冷加工高弹性Ti4Al22V合金丝材”获得西安经济技术开发区2014年第一批支持产业发展专项资金，“临床医疗用超弹性钛镍形状记忆合金超细丝材”获得科技部科技型中小企业技术创新基金支持。成为西安交通大学、西安建筑科技大学、西北工业大学等大专院校的科研、教学基地。公司依托西北有色金属研究院在钛合金材料领域雄厚的技术力量和近30年的钛镍形状记忆合金功能材料科研成果，凭借全新的管理理念和灵活的运行机制，业务不断拓展、生产规模日益壮大，成为国内钛镍形状记忆合金功能材料产业领域的领先者。

1.3.2 主要工作过程

为了作好本标准的制订工作，我们成立了标准编制小组，制订了工作计划，在ASTM标准(美国材料与试验学会标准）的基础上，结合两家编制单位多年的镍钛合金生产和研制基础，并查阅相关技术资料和文献，咨询记忆合金领域的相关专家，形成了该标准的讨论稿。

2014年8月25日，由全国有色金属标准化技术委员会主持，在甘肃兰州市召开了该标准的讨论会。来自西安宝德粉末冶金有限责任公司、中国有色金属工业标准计量质量研究所、宝钛集团有限公司、海门容汇通用锂业有限公司、北京天龙钨钼科技股份有限公司、西北有色金属研究院、西安思维金属材料有限公司、西部超导材料科技有限公司、钢铁研究总院、内蒙古三信实业有限公司、南京宝泰特种材料股份有限公司、四川科能锂电有限公司、深圳市天骄科技开发有限公司、金堆城钼业股份有限公司、自贡硬质合金有限责任公司、厦门金鹭特种合金有限公司等16家单位的20位专家代表参加了会议。与会代表对本标准（讨论稿）进行了认真细致的讨论，提出了修改意见和建议。编制小组根据讨论会的意见，以及会后发函征求有关单位专家的意见，形成了标准意见汇总处理表和标准预审稿。

2014年１0月１3日，由全国有色金属标准化技术委员会主持，在河南开封市召开了该标准的预审会。来自西安宝德粉末冶金有限责任公司、中国有色金属工业标准计量质量研究所、宁夏东方钽业股份有限公司、厦门金鹭特种合金有限公司、海门容汇通用锂业有限公司、烟台卓能电池材料有限公司、株洲硬质合金集团有限公司、西安思维金属材料有限公司、西北有色金属研究院、先进储能材料国家工程研究中心、北京当升材料科技股份公司、济宁市无界科技有限公司、内蒙古三信实业有限公司、钢铁研究总院等1４家单位的2５位专家代表参加了会议。与会代表对本标准（预审稿）进行了认真细致的讨论，提出了如下修改意见和建议。编制小组根据预审会上专家提出的修改意见，形成了标准的送审稿。

１、将标准中ＮｉＴｉ统一用镍钛表示。

２、将标准中超弹性和伪弹性术语词条合并。

３、将形状记忆合金术语放到3.1部分。

４、将差示扫描量热仪和差示扫描量热法词条合并。

５、将合金相词条解释中晶体结构改为晶体结构相。

2014年月日，由全国有色金属标准化技术委员会主持，在市召开了该标准的审定会。等家单位的位专家代表参加了会议。与会代表对本标准

（审定稿）进行了认真细致的讨论，提出了如下修改意见和建议。编制小组根据审定会上专家提出的修改意见，形成了标准的报批稿。

１、

２、

二、标准编制原则和确定标准主要内容的论据

2.1 编制原则

1）标准的格式符合GB/T 1.1-2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》以及《有色金属冶炼产品国家标准、行业标准编写示例》的规定。

2）本着与国际接轨的原则，在参考ASTM F2005美国材料与试验学会标准基础上，结合行业标准和公司企业标准，编制本标准。

3)参考国际先进标准水平编制该标准，有利于促进提高镍钛形状记忆合金产品的性能检测和质量控制水平，对国内企业及相关行业的技术进步将产生积极的推动作用。

4）本标准为推荐性有色金属行业标准。

2.2 主要内容

标准规定了镍钛形状记忆合金的术语和定义，涉及到镍钛形状记忆合金名称、组成相及其转变特征参数表征和测试方法、力学性能表征与测试方法，及加工方法等相关术语。本标准适用于生产和使用镍钛形状记忆合金的行业，如医疗器械和眼镜丝行业等。

2.2.1 规范性引用文件

为了便于使用和查询，参考使用了相应的国家标准GB/T 6425和行业标准YY/T 0641等。

2.2.2 术语和定义

2.2.2.1参考使用了GB/T 6425《热分析术语》相关术语和定义。

2.2.2.2本标准为便于查询，根据术语和定义的内容和相关性排列先后顺序。

2.2.2.3根据ASTM F2063《医疗器械和外科植入物用镍-钛形状记忆合金加工材》（GB 24269-2009)中表述，在“镍钛合金 nitinol”定义中添加注解：也称镍钛合金，钛镍合金，钛镍形状记忆合金，镍钛形状记忆合金，NiTi，TiNi。

2.2.2.4 奥氏体 austenite 通常又称为母相或逆马氏体，因此奥氏体相变又称为母相相变或逆马氏体相变。通常称奥氏体向马氏体转变的相变为正相变，马氏体向奥氏体转变的相变为逆相变。

2.2.2.5 R相，形状记忆合金在一定条件下形成的介于母相和马氏体相之间的过渡相或中间相。但是中间相在材料学中是专有名词，有特定的含义，因此使用过渡相。但是R相在某些特定条件下可以稳定存在。

2.2.2.6 自由回复，形状记忆合金在母相温度以下会形成马氏体或R相，通常R相变的回复很小，可以忽略R相变。马氏体或R相变形后在加热过程会向母相转变，从而发生形状回复。

2.2.2.7 形状记忆合金，经相变温度范围加热通常是指在相变开始温度到相变结束温度之间加热，如果改为将其加热至逆相变终了温度以上，是指要发生完全相变，实际上发生部分相转变时也可以发生记忆回复效应。

2.2.2.8应力诱发马氏体相变临界温度（M d），在应力作用下能够发生母相向马氏体相转变的最高温度。实际上是指应力诱发马氏体相变上临界温度。通常在A f点以上会发生应力诱发马氏体相变。基于诱发马氏体形核的微观机理，有

时也称Md点为形变马氏体点或应变诱发马氏体最高温度。对于M d 符号通常指最高温度或上临界温度。

2.2.2.9 上平台强度和下平台强度，上平台强度和合金的屈服强度值基本相同。这里的平台实际上并不是意味着发生传统意义的plastic deformation,所以不建议使用屈服一词。上平台和下平台过程包括马氏体再取向或应力诱发马氏体及其可逆过程等微观组织变化和变形行为，超出屈服包含的内容。

2.2.2.10 超弹性和伪弹性，将超弹性和伪弹性相近词条列在一起，同时增加非线性超弹性或拟弹性类似表述。

三、标准水平分析

3.1 采用国际标准和国外先进标准的程度

本标准术语涉及到的主要内容和相关表征测试方法要求与ASTM F2005标准相近。

3.2 国际和国外同类标准水平的对比分析

本标准保持了美国材料与试验学会ASTM F2005标准先进性，达到了国际先进水平。

3.3 与现有标准及制订中的标准协调配套情况

本标准与现有制订中的标准无交叉重复，与现有标准及制定中的标准协调配套。

3.4涉及国内外专利及处置情况

本标准没有涉及国内外专利。

四、与有关的现行法律、法规和强制性国家标准的关系

与有关的现行法律、法规和强制性国家标准没有冲突。

五、重大分歧意见的处理经过和依据

无。

六、标准作为强制性标准或推荐性标准的建议

建议作为推荐性有色金属行业标准。

七、贯彻标准的要求和措施建议

无。

八、废止现行有关标准的建议

无。

九、其他应予说明的事项

无。

十、预期效果

目前，我国的镍钛形状记忆合金发展已经由应用研究阶段步入了产业化阶段，镍钛形状记忆合金产品有口腔正畸器材、医疗用介入支架、缝合线、热驱动元件、记忆环、防伪产品以及手机天线和眼镜架用丝材。但镍钛形状记忆合金产业发展还不成熟，在材料表征和性能检验方法等很多方面还有待规范。制定本标准可以规范国内镍钛形状记忆合金表征和测试方法，建立与国际标准接轨的镍钛合金材料标准体系，指导相关行业记忆合金产品生产和检验测试，提高形状记忆合金的性能检测和应用水平，对于记忆合金产业发展具有重要的实际指导意义。

有研亿金新材料有限公司

《镍钛形状记忆合金术语》行业标准编制小组

二〇一四年八月十六日