SAES Smart Materials (SSM) 是形状记忆合金 (SMA) 铣削产品和高纯度合金的领先供应商。我们的轧机产品包括棒材、卷材、枪钻棒材、板材、带材、线材和绞线。SSM 熔炼形状记忆合金的经验可以追溯到 1963 年，当时我们为美国海军条例实验室制造了镍钛诺合金锭。
SSM 一直是使这些材料以支持形状记忆合金设备商业化所需的数量、价格、纯度和特性的关键参与者。SSM 在真空冶金和合金热加工和冷加工方面的卓越能力推动了这一过程。
SSM 提供范围广泛的形状记忆合金配方，包括超过 24 种不同的镍钛三元、四元和五元合金。我们销售各种形状、表面处理和热处理的产品。这是 20 多年对产品开发充满热情和奉献精神的结果。SSM 现在继续在形状记忆合金领域进行创新，始终致力于改进配方和加工工艺，以生产出能够满足医疗和工业应用中越来越苛刻的需求的最先进材料。
SSM 于 2008 年初成为 SAES Getters Group 的子公司。SSM 是对 SAES 在形状记忆合金领域的现有业务的补充，并将继续专注于最先进的形状记忆合金轧机产品的制造和销售。
此次收购将使 SSM 业务的全部潜力得到充分发挥。SSM 已经从 SAES 提供的财务、组织和人力资源中受益。
一、SAES Smart Materials 形状记忆合金
形状记忆合金是热弹性金属间合金，在不同温度下表现出超弹性或形状记忆行为。在超弹性温度范围内，多晶合金将发生高达 8% 的变形，并在移除施加的载荷后恢复其初始形状。在形状记忆温度范围内，合金在通过恢复温度范围加热时将恢复高达 8% 的应变。SAES Smart Materials 提供超过 24 种不同的合金配方，从二元合金到五元合金。
镍钛配方在 -50 °C 至 +95 °C 范围内表现出砷，并且可能会溢出到四个主要系列中：
01.形状记忆镍钛合金
具有较低镍钛比率的合金，因此它们在冷拔和热处理定型后呈马氏体状态。在马氏体相 (ASTM F2005) 变形后，通过转变温度加热到奥氏体相 (ASTM F2005)，它们将恢复形状。
02.体温镍钛合金
合金配方可在 37°C 下完全转变并具有超弹性。
03.超弹性镍钛合金
具有镍钛比率的合金，使其在冷拔和回火时在室温下具有超弹性。
04.高强度超弹性镍钛
合金具有较高的镍钛比，因此它们在室温下具有超弹性，具有较高的超弹性平台应力。
SSM 还提供三元、四元和五元配方。最常用的如下所列。
Ni:TiCr：超弹性合金，含有高达 1% 的铬，以提高强度。
Ni:Ti-6.0% Cu：含铜的形状记忆合金，可降低转变温度范围和机械滞后。
Ni:Ti-1.6% Fe：含 Fe 的超弹性 Ni:Ti，可提高冷加工性并稳定 R 相转变。
Ni:Ti-3.4% Fe：超弹性Ni:Ti与Fe一起降低转变温度至低温范围；合金还具有较高的冷加工性。
形状记忆合金是出色的材料，可根据合金配方、热机械历史和工作温度提供广泛的超弹性和形状记忆特性。SSM 通过提供广泛的合金和产品形式来帮助客户创造性地应用材料。SAES Smart Materials 提供完整的轧机产品形状和表面处理组合。
01.线材产品
连续长度为 0.076 毫米至 6.5 毫米（直径为 0.003 英寸至 0.25 英寸）的线材、冷拔和定型。
直径从 0.177 毫米到 2.3 毫米（0.007" 到 0.0906"）的连续长度超弹性直丝。
绞线从 1 x 7 x 0.076 毫米（0.003 英寸）到 1 x 7 x 0.2 毫米（0.016 英寸），拉制或直的超弹性。
异形线材包括正方形、长方形、椭圆形和半圆形。
02.线材表面处理
硬质黑色氧化物是典型的拉丝工艺中道间退火过程中产生的氧化物。它的厚度约为 800 埃或更厚，非常光滑且粘附。用干净的白布擦拭时，不会留下任何可见的残留物。
可清洗的黑色氧化物是道间退火过程中拉丝工艺中产生的较厚的氧化物。在后续处理中更容易去除。
浅色氧化物（也称为琥珀色或琥珀棕）厚度小于 100 埃。这种表面通常被选择用于医疗设备应用，因为它非常干净并且可以通过蚀刻或电解抛光轻松去除。
酸洗（也称为蚀刻、酸清洗）表面提供无氧化物表面处理。它是通过将表面暴露在酸溶液中以去除可见氧化物而产生的。
机械抛光是通过研磨工艺产生的，该过程将表面抛光至明亮的反光饰面。
03.不止于线材
棒材通过热轧和/或冷加工和热处理制成，具有超弹性或形状记忆功能。直径从 8 毫米到 65 毫米（0.315" 到 2.5"）不等的超弹性直杆。棒材经过无心磨削或无心磨削和枪钻后提供。
卷轴上的带材：从 0.038 毫米 x 0.25 毫米（0.0015" x 0.010"）到 0.25 毫米 x 7 毫米（0.010" x 0.275）。
板材的长度从 0.127 毫米 x 50 毫米 x 1828 毫米（0.005" x 2.0" x 72"）到 3.2 毫米 x 305 毫米 x 1828 毫米（0.125" x 12" x 72"）不等。直径从 0.076 毫米到 4.4 毫米（0.003" 到 0.175"）的连续长度的冷拔和定型线材。
04.合金和工艺开发
SAES Smart Materials 拥有超过 40,000 平方英尺的可用建筑面积。虽然大部分资源都用于合金熔炼和半成品加工，但研发活动是我们业务战略的持续组成部分。秉承 SAES Getters Group 的管理愿景，SSM 将知识资源和最先进的资产投入研发。
超越具有挑战性的医学 ASTM 规范的低夹杂物材料和增强形状记忆和超弹性行为的新合金配方只是我们项目组合的两个例子。
SSM 始终努力在充满挑战的环境中保持领先地位：不断监控和探索技术、成分、工艺，为我们的客户提供一流的材料。
凭借非常强大的特种冶金核心竞争力，SSM 还可以为需要高达 3.000 磅炉次的高纯度合金的高级工业应用提供材料。
二、SAES Smart Materials，行业领导者
熔化形状记忆合金是一门需要科学知识、密切关注细节和长期经验的艺术。制造过程由三个宏观阶段组成：熔化、热机械加工和精加工。
01.合金熔炼
这是最具挑战性和最关键的工艺步骤。在过去的二十年里，SSM 在熔化形状记忆和先进材料方面积累了非凡的技术诀窍和知识。这结合了不同熔炼技术的可用性（除了常用的 VIM 和 VAR）和铸锭尺寸范围从 1Kg 到超过 2500Kg。
因此，无论何时需要大量和高纯度合金，以及需要开发改进的合金或新配方时，SSM 都以成为参考公司为荣。
02.热机械加工
我们使用多种技术将起始铸锭转化为轧制产品的形状和尺寸，方便我们的客户制造形状记忆合金部件。
拉拔、挤压、锻造和轧制可单独使用或组合使用来制造轧制产品。这些工艺步骤对于保持材料特性至关重要，也是实现规模经济的关键。
03.精加工
制作成品形状的最后加工阶段包括冷加工、热处理和表面处理。作为最后的加工步骤，需要格外小心，以达到客户要求的形状记忆或超弹性性能的表面光洁度、纵横比、物理特性和机械特性。
NiTiNOL 是一类镍钛合金，其中转变温度随镍钛比率而变化。我们通过完全退火后通过热分析确定的 As（奥氏体起点）来命名合金。
有关热分析测试的说明，请参见 ASTM 标准 F2004。 请参阅 ASTM 标准 F2005 了解形状记忆合金的 As 和其他术语的定义。 有关镍钛合金轧机产品的规格，请参阅 ASTM 标准 F2063。形状记忆镍钛合金：具有较低镍钛比率的合金，因此在冷拔和热处理定型后，它们在室温下呈马氏体状态。 变形后，通过转变温度加热恢复形状。
体温镍钛合金：合金配方可在 37 °C 下完全转变并具有超弹性。
超弹性镍钛合金：具有镍钛比率的合金，因此当它们在冷拔和回火时在室温下具有超弹性。
高强度超弹性镍钛：合金具有较高的镍钛比，因此它们在室温下具有超弹性，具有较高的超弹性平台应力。
三、合金与性能
01.超弹性镍钛合金
As（奥氏体开始温度），完全退火，通过 DSC 测量= -10 °C ± 8 °C (3σ)。
Af（奥氏体完成温度），完全退火，通过 DSC 测量= +5 °C ± 16 °C (3σ)。
冷拔回火材料的典型拉伸性能
上超弹性平台应力，55 ksi (379 MPa)
较低的超弹性平台应力，20 ksi (138 MPa)
6% 应变后永久变形，0.1%
马氏体转变后的屈服强度，118 ksi (814 MPa)
极限抗拉强度 155ksi (1068 MPa)
断裂伸长率，17.5%
最大应变恢复，8%
02.高强度超弹性镍钛合金
As（奥氏体起始温度），完全退火，通过DSC 测量= -25 °C ± 12 °C (3σ)。
Af（奥氏体完成温度），完全退火，通过 DSC 测量= -8 °C ± 16 °C (3σ)。
冷拔和回火材料的典型拉伸性能
上部超弹性平台应力，70 ksi (482 MPa)
较低的超弹性平台应力，30 ksi (207 MPa)
6%应变后永久变形，0.1%
马氏体转变后的屈服强度，185 ksi (1275 MPa)
极限抗拉强度 210 ksi(1448 MPa)
断裂伸长率，12.5%
最大应变恢复，8%
03.体温镍钛合金
As（奥氏体开始温度），完全退火，通过 DSC 测量= 15 °C ± 8 °C (3σ)。
Af（奥氏体完成温度），完全退火，通过 DSC 测量 = 35 °C ± 12 °C (3σ)。
37°C ± 1°C 时冷拔和回火材料的典型拉伸性能
上超弹性平台应力，最小 50 ksi (344 MPa)。
较低的超弹性平台应力，最小 2 ksi (14 MPa)。
6% 应变后永久变形，0.5%
极限抗拉强度，最小 180 ksi (1237 MPa)
断裂伸长率，最小 12%。
最大应变恢复，8%
04.高温形状记忆镍钛合金带
As（奥氏体起始温度），完全退火，通过 DSC 测量= 60 至 70 °C ± 5 °C (3σ)。
Af（奥氏体完成温度），完全退火，通过 DSC 测量= 80 至 90 °C ± 8 °C (3σ)。
冷轧 20% in. 冷加工材料的典型拉伸性能
极限抗拉强度，最小 175ksi (1210 MPa)
断裂伸长率，最小 5%
05.高强度超弹性镍钛铁合金
As（奥氏体起始温度），完全退火，通过 DSC 测量= -30 °C ± 12 °C(3σ)。
Af（奥氏体完成温度），完全退火，由 DSC 测量= -10 °C ± 16 °C(3σ)。
冷拔和回火材料的典型拉伸特性
上部超弹性平台应力，80 ksi (550 MPa) 最小值。
较低的超弹性平台应力，最小 35 ksi (240 MPa)。
6% 应变后永久变形，0.1%
极限抗拉强度，最小 225 ksi (1547 MPa)
断裂伸长率，最小 10%。
最大应变恢复，8%
06.高温形状记忆镍钛合金
As（奥氏体开始温度），完全退火，通过 DSC 测量 = 95 °C ± 5 °C (3σ)。
Af（奥氏体完成温度），完全退火，通过 DSC 测量 = 115 °C ± 5 °C (3σ)。
冷拔回火材料的典型拉伸特性
极限抗拉强度，最小 180 ksi (1237 MPa)
断裂伸长率，最小 12%。
最大应变恢复，8%
07.掺铬超弹性镍钛合金
As（奥氏体起始温度），完全退火，通过 DSC 测量= -30 °C ± 5 °C (3σ)。
Af（奥氏体完成温度），完全退火，通过 DSC 测量 = -10 °C ± 5 °C(3σ)。
冷拔和回火材料的典型拉伸性能
上部超弹性平台应力，80 ksi (550 MPa) 最小值。
较低的超弹性平台应力，最小 35 ksi (240 MPa)。
6% 应变后永久变形，0.1%
极限抗拉强度，最小 225 ksi (1547 MPa)
断裂伸长率，最小 10%。
最大应变恢复，8%
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