文献综述（或调研报告）：
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镍钛形状记忆合金及增材制造技术简介
- 镍钛形状记忆合金
近些年，形状记忆合金（SMAs）已经被广泛应用于航空航天和医疗设备等领域。镍钛合金由于具有特异的形状记忆效应与超弹性、高阻尼性、良好的机械性能，是制造驱动器、阻尼器等零件的理想材料，因而成为当今最常用的形状记忆合金之一[1]。此外，镍钛合金的低刚性、良好的生物相容性、减震特性和抗腐蚀性使其在生物医学应用上成为一种优越的选择[11]。
形状记忆合金的原理通常是基于热弹性马氏体相变，即马氏体与奥氏体相之间的固态相变。当温度降低到马氏体相变开始点（Ms）时，奥氏体开始向马氏体变化；当温度降低到马氏体相变结束点（Mf）时，马氏体转变量达到最大值。若此时对材料进行变形，然后升温，当温度上升到到奥氏体开始转变点（As）时，马氏体开始向奥氏体转变，同时低温下的变形开始恢复。当温度上升到奥氏体转变结束点（Af）时，马氏体完全转变为奥氏体，同时变形完全恢复。这就是形状记忆合金的基本原理[16]。
与许多常用材料有所不同的是，没有单一的方法来实现镍钛合金构件的制作。这些年来，发展了几种用于制造镍钛构件的通用加工步骤，其中包括铸造和粉末冶金工艺[1]。
铸造技术是一种通用常规的用于生产镍钛合金的方法。这种技术由于过程中需要在高温下将合金熔化，所以会使材料的不纯程度上升，如使合金体系中熔入了C、O等元素。这些杂质元素含量的上升会使合金组织中增加复杂的第二相，镍钛合金的功能特性会由于这些第二相的出现而下降。并且铸造生产的零件通常不能够直接使用，需要经过机械加工来进行最终形状的成型。然而由于镍钛合金弹性模量较低（具有超弹性），机械加工性能较差[18]，故采用这种方法通常只能加工出具有简单几何形状的镍钛形状记忆合金构件，如线材、棒材、管材、块材等，这大大限制了其在工程中的应用。
镍钛合金的加工还可以采用粉末冶金工艺，这种工艺通常被用来进行多孔结构零件的加工。但是这种方法的主要缺点是粉末颗粒具有较大的比表面积使最终构件中的杂质含量较高。除此之外，该工艺在所制备零件形状的复杂性及控制零件孔隙尺寸和形状方面受到了限制，因而降低了该工艺在生产镍钛合金上的灵活性。
由于用传统工艺生产复杂结构的镍钛合金构件较难实现，所以必须寻找新的工艺来进行复杂镍钛合金构件的加工，来使镍钛合金良好的功能特性能够被更广泛应用，因此，从上世纪开始，增材制造制备镍钛合金构件就受到了广泛的关注。
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- 增材制造技术简介
增材制造（Additive Manufacturing，AM）技术俗称3D打印技术，是采用材料逐层累加的方法制造实体零件的技术，相对于传统材料的去除-切削加工技术，是一种“自下而上”的制造方法[9]。这种技术使得过去受到传统制造方式的约束，而无法实现的复杂结构件制造变成可能。
增材制造技术有很多种分类方法。按热源类型分类，增材制造技术可以分为激光增材制造、电子束增材制造和电弧增材制造技术；按原材料分类，可以分为金属丝增材制造和金属粉增材制造；按原料送进方式分类，可分为粉末床方法和直接能量沉积方法。当今镍钛合金增材制造的研究主要集中于“激光 粉末”的方式，而本项目所采用的层流等离子体增材制造技术属于“电弧 丝材”的方式。
- 当前增材制造镍钛形状记忆合金的研究进展
目前，镍钛合金增材制造技术的研究和开发尚处于初始阶段，美国、德国等工业发达国家在该领域处于领先地位[11]，出现了多种不同形式的镍钛合金增材制造技术，下面将详细介绍各种方法的原理及特点。
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