(完整版)工程材料及成形技术基础-金属材料

金属材料6.1工业用钢概述钢的应用范围之广，用量之大，到目前为止还没有哪种金属材料能与之相比。钢的总产量是衡量一个国家工业水平的重要指标。一.钢中杂质

Si—作为脱氧剂加入，固溶强化作用强

Mn—作为脱氧剂和脱硫剂加入，消除热脆P—矿石中代入，产生冷脆（易切削钢、炮弹钢、薄壁铸件特意加入）

S—炼铁过程中由焦碳带入，产生热脆（自动切削车床用的易切削钢含S=0.15%）N—产生时效脆化O—形成非金属夹杂H—产生氢脆二.钢的分类与编号1.钢的分类

2.钢的编号普通碳素结构钢：优质碳素结构钢：Q235-A45，60碳素工具钢：T8,T10A普通低合金结构钢（普低钢）:Q345C—新国标16Mn、15MnVTi—旧国标合金结构钢：40Cr，20CrMnTi，5Cr2Ni4WA合金工具钢：9Cr2，W6Mo5Cr4V2特殊性能钢：1Cr17，1Cr18Ni9，0Cr18Ni9Ti特意加入：Mn、Si、Cr、Ni、Mo、W、V、Ti、

Nb、Zr、Al、B、Re等6.2合金元素在钢中的作用

1.合金元素对钢中基本相的影响非碳化物形成元素---Ni、Si、Al、Co，溶于F体而产生固溶强化中强碳化物形成元素—Mn、Cr、Mo、W，与碳结合形成合金渗碳体

Mn—(Fe·Mn)3CCr—(Fe·Cr)3C强碳化物形成元素—V、Ti、Nb、Zr，与碳结合形成碳化物。

Cr7C3、Cr23C6

、MoCWC、VC、NbC、TiC2合金元素对铁碳相图的影响扩大奥氏体区域：Ni、Mn、C、N

（Mn＞13%、Ni＞9%时，室温时是奥氏体）缩小奥氏体区域：Cr、Mo、Si、W

（Cr＞13%时，室温时是铁素体）3.合金元素对热处理及性能的影响1）对钢在加热时转变的影响大多数元素（钴、镍除外）—减慢奥氏体形成的速度；Ti、Nb、V、Al—强烈阻碍奥氏体晶粒长大，细化晶粒；W、Mo、Cr—起一定阻碍作用；Mn、B—促进奥氏体晶粒长大，使晶粒粗化。所以，合金钢热处理时，要相应提高温度或保温时间。2）对钢冷却转变的影响除Co外，绝大多数元素都使C曲线右移，提高钢的淬透性；除Co、Al外，绝大多数元素都使MS

下降，增加了Ar的数量。3）对回火转变的影响（1）提高回火稳定性

—既淬火钢在回火时抵抗软化的能力所以，对于同一回火温度，合金钢具有更高的强度和硬度。若要求同一回火硬度，则合金钢可在更高的温度回火，因而其塑性、韧性就更好。Cr、Mo、W、V、Ti、Si提高钢的耐回火性较强（2）产生二次硬化当含Mo、W、V、Ti量较高的淬火钢，在500~600ºC回火时，其硬度并不降低，反而升高的现象。（3）回火脆性第一类回火脆性（低温回火脆性）：250~350ºC回火时出现，无法消除，所以避开。第二类回火脆性（高温回火脆性）：500-600℃范围内回火后缓冷时出现的脆性,主要发生在含Cr、Ni、Si、Mn等合金元素的结构钢中。快冷可避免；或对大件可加Mo、W、Nb6.3结构钢

工程用钢——普通质量，承受静载荷；机器用钢——优质钢，承受动载荷，需要热处理。1.普通碳素结构钢（普碳钢）：常用牌号：Q175

，Q195,

Q215,

Q235，Q255,

Q275Q195钢作各种薄板如黑、白铁皮即镀锌钢板，马口铁即镀锡钢板应用范围：多为工程结构件，如建筑结构、桥梁、高压电线塔、钻井架、车辆构件等;

少为普通零件，如铆钉，螺钉，螺母和不重要的渗碳件。专用构件用钢，如桥梁用钢Q235q和16q;

锅炉用钢，如20g，22g等；船舶用钢如C10，C20等。

2.普通低合金构件用钢(普低钢)从成分上看为低碳低合金钢，是为了适应大型工程结构（如大型桥梁，压力容器及船舶等）以减轻结构重量，提高可靠性及节约材料的需要而发展起来的。老标准：16Mn,15MnVTi等新标准：Q295，Q345，Q390，Q420，Q460低碳量：很好地塑性、韧性，满足了轧制，焊接要求

锰：资源丰富，显著强化F，还降低钢的冷脆温度强碳化物元素如V，Ti，Nb：提高强度，消除钢的过热倾向

如Q235钢，16Mn，15MnV钢的含碳量相当，但往Q235中加入约1%Mn（实际只相对多加了0.5~0.8%）时，就成为16Mn钢，而其强度却增加近50%，为350MPa；在16Mn的基础上再多加钒(0.04~0.12)%，强度又增加至400MPa；且在合金化过程中材料的其他性能也有所改善，大大提高了构件的可靠性和紧凑性，减少了原材料消耗和能源消耗，其经济效益和社会效益是可想而知的。（南京长江大桥用16Mn钢）3.优质结构钢优质碳素结构钢+优质合金结构钢，制造重要的零件，如齿轮，轴，轴承，弹簧。有45，40Cr，20CrMnTi等机器零件要加工成各种各样的形状尺寸，更为重要的是其工作时常常要受到各种各样的动静载荷的作用，因此保证其强度，塑性和韧性的有机统一就成为选材的主要矛盾，即零件用钢首先要考虑满足零件的使用性能的需求。优质碳素结构钢:08F—--用量很大的冷冲压零件,如汽车外壳,仪器仪表外壳;10~25钢-----低碳钢,做冲压件、焊接件、渗碳零件,如齿轮,销轴

30~55钢-----中碳钢，调质处理，做齿轮，轴；

60~70钢-----高碳钢，制造弹簧、钢丝绳1）渗碳钢(1)渗碳钢的工作条件及性能要求

在渗碳热处理后才使用。工作时，除要求较高强度可靠性外，还常常受到较大的表面磨擦和冲击作用，故其性能要求：a.

有一定的强度和塑性，以抵抗拉伸，弯曲，扭转等变形破坏；b.要求表面有较高的硬度和耐磨性，以抵抗磨损及表面接触疲劳破坏—外硬c.有较高的韧性以承受强烈的冲击作用—里韧d.当外载是循环作用时，要求零件有好的抗疲劳破坏能力。(2)主要钢种低碳成分尺寸小，受力小—低碳钢；尺寸大，受力大----低碳合金钢

a.低淬透性合金渗碳钢：20Cr,20Mn2（合金总量＜2%），D（水）=20~35mm，适于冲击较小的耐磨件，如小轴，活塞销，滑块，小齿轮b.中淬透性合金渗碳钢：20CrMnTi,20CrMn（合金总量＜4%），D（油）=25~60mm，适于中等动载荷的耐磨件，如汽车变速齿轮，连轴节，齿轮轴，花键轴套c.高淬透性合金渗碳钢：18Cr2Ni4WA（王牌钢，空冷），20Cr2Ni4A（合金总量＜7.5%），D（油）＞100mm，适于中等动载荷的耐磨件，如重载和强烈磨损的大型重要零件，内燃机车的主动牵引齿轮，柴油机曲轴

(3)渗碳钢的合金化及加工工艺其中：Cr、Ni、Mn、B等提高材料的淬透性，且可强化铁素体；

Mo、Ti形成细小弥散碳化物而细化晶粒，提高强度，韧性，

合金化目标是提高零件的淬透性，从而可以强化组织。使用的合金元素主要有Cr、Mn、Ni、Mo、Ti、B以载重汽车变速箱中间轴的三档齿轮为例：20CrMnTi，表面(58~60)HRC，心部(30~35)HRC，渗碳层1.2~1.6mm。其加工工艺流程为：

下料--锻造--正火

--机械加工齿形--渗碳（930ºC）--

淬火（830ºC）--低温回火（200ºC）--磨削精加工--装配

其中预备热处理--正火后的组织为F+S，目的是改善锻造组织，并得到合适的硬度（HB170~210），以利于机械加工；齿轮最终热处理后得到的组织为：表面至心部由M回

+碳化物颗粒+Ar逐渐变为M回

+Ar，完全淬透时心部组织为低碳M回

+F，未淬透时则为F+S。

2)调质钢经过淬火+高温回火处理后使用的结构钢，组织为S回，有良好的综合机械性能，即高强韧性的统一。

(1)调质钢工作条件及性能要求

许多机器设备上的重要零件，如机床主轴，汽车拖拉机后桥半轴，曲轴，连杆，高强螺栓等都使用调质钢，工作时常承受较大的弯矩，还可能同时传递扭矩；且受力是交变的，因此还常发生疲劳破坏；在启动工作或刹车时有较大冲击；有些轴类零件与轴承配合时还会有摩擦磨损；当然工艺上保证零件获得整体均匀的组织也是必须的，因此其性能要求：高的屈服强度及疲劳极限；良好的韧性塑性；局部表面有一定耐磨性；较好的淬透性。(2)常用调质钢及其合金化

经调质处理后，低碳（或低碳合金）钢韧性很好，但强度过低；而高碳（或高碳合金）钢则有较高强度，但韧性差。只有中碳（含碳0.3~0.5%）或中碳合金钢在调质处理后能够达到强韧性的最佳配合。含碳量：中碳，为0.3%~0.5%主加合金元素Mn、Cr、Ni、Si——提高钢的淬透性，保证零件整体具有良好的综合机械性能辅加合金元素W、Mo、V、Ti——细化晶粒，提高回火稳定性和钢的强韧性，W、Mo还可抑制第二类回火脆性的发生。

a.低淬透性合金调质钢：45，40Cr,40MnB（合金总量＜2.5%），D（油）=30~40mm，适于中等截面受力件，如柴油机连杆，曲轴，小齿轮，螺栓b.中淬透性合金调质钢：38CrSi,35CrMo，D（油）=40~60mm，适于大截面受重载零件，如内燃机曲轴，变速箱主动轴c.高淬透性合金调质钢：40CrNiMnMoA，38CrMoAlA，40CrMnMoA，D（油）=60~100mm，适于更大截面，更大载荷的重要零件，如汽轮机主轴，叶轮，航空发动机等（3）调质钢的热处理及加工工艺

调质钢零件的热处理主要是毛坯料的预备热处理（为退火或正火）以及粗加工件的调质处理。如某型号车床主轴为多阶梯中小尺寸轴，工作时承受交变弯曲和扭转应力，有时有冲击作用，花键等部分常有磕碰或相对滑动，其属于中速中载有滚动轴承的工作轴，可选45钢或40Cr钢。其加工工艺路线为：下料--锻造–正火

--粗加工--调质

--铣键槽--局部感应淬火+低温回火

--磨削精加工--装配正火处理——

可改善锻造组织缺陷，得到细小S，硬度HB220，适合机械加工。调质——得S回，使零件整体综合机械性能大大提高；局部硬化采用表面感应淬火及低温回火——

得到表面组织为M回，使耐磨性提高；心部的组织性能则保持调质状态不变。3）弹簧钢a.弹簧的使用条件及性能要求在机器设备中这类零件的主要作用是：间断吸收冲击能量，缓和机械振动及冲击作用以及周期性贮存能量。常用零件如汽车叠板弹簧，仪表弹簧，汽阀弹簧等。基于上述工作条件，弹簧的主要失效形式为疲劳断裂和由于发生塑性变形而失去弹性。因此其性能要求为：

(1)高的屈服强度，疲劳强度和高的屈强比；

(2)一定的塑性和韧性；

(3)保证组织性能均匀，要求材料淬透性好；

(4)在高温或腐蚀介质下工作时，材料应有好的环境稳定性。

b.常用弹簧钢及其合金化分为：碳素弹簧钢和合金弹簧钢。由于这类零件性能以强度要求为主，故其成分特点是：(1)含碳量较高，一般为(0.5~0.9)%，碳素弹簧钢取上限，但碳量不宜过高，否则材料变脆；

(2)以Si、Mn为主要合金化元素，作用是提高淬透性，强化铁素体F，并提高回火稳定性（间接提高强度）

(3)以Cr、W、V为辅加合金元素，克服Si、Mn钢的不足（如易过热，有石墨化倾向）。c.弹簧钢的热处理及加工工艺冷成形弹簧：对小型弹簧（如丝径小于8~10mm的螺旋弹簧或钢带），一般在热处理强化后冷拔或冷卷成形艺；而在冷成形完成后必须要进行一次消除内应力，稳定尺寸并提高弹性极限的定型处理。热成形弹簧：对于中大型弹簧一般应加热至奥氏体区进行热卷成型，进行中温回火（350~450ºC），得到回火屈氏体组织，保证了高的弹性极限和足够韧性。一般还要补充进行一道表面喷丸处理，这样可大大提高其疲劳强度和寿命。(汽车板簧60Si2Mn钢热成型后，经喷丸处理可使其寿命提高(3~5)倍)4）滚动轴承钢

a.轴承钢的工作条件及性能要求

滚动轴承由内套、外套、滚动体及保持架组成，除保持架常用低碳钢（08钢）板冲制成型外，均由轴承钢制成。高速运转的滚动轴承工作时，实际受载面积很小，有很高的集中交变载荷的作用；接触部位不仅有滚动摩擦，还有滑动摩擦。因此其工作时要求：

(1)高而均匀的表面硬度（HRC61~65）以提高耐磨性；

(2)高的弹性极限和接触疲劳强度；

(3)足够的韧性和淬透性；

(4)良好的组织和尺寸稳定性（尤其对精密轴承）；

(5)一定的耐蚀性。b.轴承钢及其合金化

(1)高碳：一般含碳量为(0.95~1.15)%，保证了马氏体中足够的碳含量及足够的弥散碳化物，满足了高硬度高耐磨要求；

(2)加入Cr、Mn、Si等合金元素：其中Cr为主加元素。Cr、Si、Mn的主要作用是提高淬透性，强化铁素体，提高碳化物稳定性；同时细化组织，提高回火稳定性。但合金含量过高会使残余奥氏体Ar增多，导致钢硬度和零件的尺寸稳定性降低；

(3)轴承钢高的接触疲劳性能要求对材料微小缺陷十分敏感，故材料中的非金属夹杂应尽量避免，即应大大提高其冶金质量，严格控制其S、P含量（S<0.02%，P<0.02%）。

常用牌号：GCr6、GCr9、GCr15、GCr15SiMn

除上述常用的轴承钢外，在一些轧钢、矿山等机械中受冲击载荷较大的轴承以及一些大型轴承也可选用渗碳钢，如20NiMo和20Cr2Ni4A钢等，经渗碳淬火并低温回火后使用，效果也相当不错。高温轴承则选用高合金钢如Cr4Mo4V和9Cr18Mo等。c.常用轴承钢的加工工艺及热处理以常用的GCr15钢为例，其加工工艺过程为：锻造--正火+球化退火--机械粗加工--淬火+冷处理--低温回火--磨削--去应力回火锻造组织为索氏体+少量粒状二次渗碳体，硬度HB（255~340）。正火—细化组织并消除锻造缺陷；球化退火—降低硬度（HB210）便于切削加工，同时为最终热处理做好组织准备（球状珠光体）。GCr15淬火温度严格为(840±10)ºC，油淬后立即于(60~80)ºC低温冷处理；再低温回火，温度为(150~160)38ºC，时间为(2~3)h，此时其显微组织为回火马氏体+细小弥散碳化物。回火——消除内应力，提高韧性，稳定组织和尺寸。磨削后的时效在(120~150)ºC进行(2~3)h，目的是进一步稳定尺寸并消除磨削应力。6.4合金工具钢1.刃具钢1）工作条件及性能要求-----高温(＞500ºC)，同时受冲击和震动高硬度、高耐磨性：一般其硬度＞HRC60(2)高的红硬性：红硬性是指钢在受热条件下仍能保持足够高的硬度和切削能力的特性。工具的红硬性可以用多次高温回火（如600ºC）后在室温下测得的硬度值表示；或以保持材料一定的高硬度（如HRC60）而能使用的最高回火温度表示

(3)一定的强韧性：为保证刃具在工作中受到拉压弯扭和冲击等作用时不折断，不崩刃，刃具具有一定的韧性是必须的。2）刃具钢钢种及其加工工艺碳素刃具钢:：常用的碳素刃具钢有T8、T10、T12、T8A等。满足一般工具加工条件，其价格便宜，耐磨及加工性好。其中含碳量越高，碳化物越多，耐磨性好，但韧性变差。预备热处理

----正火及球化退火，得F+细小均布Fe3C粒，

HB<217；最终热处理----淬火（780ºC）+低温回火（180ºC），组织为

M回

+Fe3C粒

+少量Ar（2~8%），硬度达HRC60~65碳素刃具钢的热处理工艺有：特点：红硬性差（为200ºC），且淬透性差。故其一般只用于手工工具，低速或小走刀量的机用工具和小尺寸模具量具，也只能用于加工低硬度材料。T7，T8：冲子和凿子T10：车刀，钻头T12：锉刀，精车刀（2）低合金刃具钢：在碳钢中加入少量合金元素（不超过3~5%）就形成低合金刃具钢，如9SiCr、CrWMn等。高含碳量：保证高硬度及形成足够的合金碳化物，耐磨性高。

Cr、W、Si、Mn、V：提高钢的淬透性和回火抗力，细化了晶粒如应用较多的9SiCr钢淬透性好，D油=(40~50)mm；且铁素体组织细化，碳化物细化均匀分布，强韧性得到提高；同时加入Si后其回火稳定性提高，钢在(250~300)ºC仍能保持HRC60以上低合金刃具钢的加工工艺及热处理方式与碳素刃具钢类似，处理后的组织状态也类似。(3)高速钢:低合金刃具钢基本上解决了碳素工具钢淬透性低、耐磨性不足的缺点；红硬性也有一定程度提高，但仍满足不了高速切削和高硬度材料的加工的生产需求。

为适应高速切削，发展了高速钢，其红硬性可达600ºC以上，强度比碳素工具钢提高(30~50)%。高速钢分为钨系、钼系和钨钼系等，如常用的W18Cr4V（即18-4-1），W6Mo5Cr4V2（6-5-4-2）等，这些材料的成分特点是：高碳：含碳量为(0.7~1.65)%，其作用是保证基体能溶入足够的碳

获得高碳马氏体，与碳化物形成元素W、Mo、V、Cr等形成足量碳化物，细化晶粒，增大耐磨性。W、Mo元素：提高钢的红硬性，含大量W、Mo的马氏体有高的回火稳定性；且在(500~600)ºC回火时析出弥散细小稳定的特殊碳化物，具有二次硬化效应，大大提高了材料的高温强度和耐磨性。Cr：主要在奥氏体化时溶入奥氏体，大大提高钢的淬透性；同时回火时也能形成细小的碳化物，提高材料的耐磨性。V：其碳化物十分稳定，能细化奥氏体晶粒；并提高耐磨性、红硬性生产中还常向钢中加入Ti、Co、Al、B等合金元素，它们都以提高材料硬度和红硬性为主要目的。但合金元素多也使高速钢导热性差，传热速率低，淬火加热时必须有中间预热约(800~850)ºC；高速钢的铸态组织含有大量共晶莱氏体，呈鱼骨状，脆性大，必须通过反复锻造打碎，并使之均匀。高速钢锻后必须缓冷，并进行球化退火，消除了内应力，获得的S+MxCy粒状组织，硬度为HB(207~255)，可以进行机械加工其淬火温度高达(1250~1300)ºC，这既保证了有足够碳化物溶入A，淬透性非常好；淬火后马氏体强度高，且较稳定；而冷却也多用分级淬火，高温淬火或油淬。正常淬火组织为M+MxCy粒

+(20~25)%Ar。高速钢回火工艺(550~570)ºC保温1h，并重复(3~5)次高速钢回火后组织为：极细的M回

+较多MxCy粒

+少量Ar（<1~3%），回火后硬度为HRC(63~66)。三次回火后残余奥氏体才基本转变完成。锻造球化退火淬火

三次低温回火高速钢的热处理工艺:

560ºC二次硬化的原因：一是回火时析出了高硬度的细小弥散分布的W、Mo等的合金碳化物；二是每次回火冷却时发生Ar向马氏体转变的二次淬火现象。特殊性能钢

1.不锈钢

1)不锈钢的使用条件及材料设计原则在腐蚀性介质中能稳定不被腐蚀或腐蚀极慢的钢，一般被称为不锈钢。材料在一般的酸碱环境中，电化学作用是其腐蚀失效的主要原因。对不锈钢通常采取以下措施来提高其性能：

(1)尽量获得单相的均匀的金属组织。

(2)通过加入合金元素提高金属基体的电极电位。

(3)加入合金元素使金属表面在腐蚀过程中形成致密保护膜如氧化膜（又称钝化膜），使金属材料与介质隔离开，防止进一步腐蚀。如Cr、Al、Si等合金元素就易于在材料表面形成致密的氧化膜Cr2O3、Al2O3、SiO2等。

加入的元素有Cr、Ni、Ti、Mo、V、Nb等。

Cr：必加，提高F电位，形成致密氧化膜，且在一定成分下也可获得单相铁素体组织；

Ni：扩大奥氏体区，用于形成单相固溶体，也可提高材料电极电位，但镍稀缺；而钢中镍与铬常配合使用则会大大提高其在氧化性及非氧化性介质中的耐蚀性。

Mo：增加钢钝化能力，提高钢在还原性介质中的耐蚀性和抗晶间腐蚀能力。

C：易形成碳化物，使材料在环境中形成原电池数增多，腐蚀加剧；若碳化物沿晶界析出时更易导致破坏，因此一般不锈钢中含碳量较低，大多在(0.1~0.2)%，不大于0.4%。只有在高硬度，高耐磨性的要求时，才可适当提高不锈钢的含碳量；

Ti、Nb：强碳化物形成元素形成稳定的碳化物，消除晶间腐蚀2)不锈钢的分类及常用不锈钢(1)马氏体型不锈钢：Cr13型，有较高的强度，耐磨和耐蚀性。1Cr13和2Cr13具有优良的抗大气，蒸气等介质腐蚀能力，常作为耐蚀结构钢用，如制作汽轮机叶片，热裂设备配件，锅炉管附件等；

3Cr13和4Cr13钢，由于含碳高，耐蚀性有所下降，但强度高。用于制作不锈工具，如医疗机械，刃具，热油泵轴等。(2)奥氏体不锈钢:含18%Cr，(8~11)%Ni，如1Cr18Ni9Ti最典型。在室温下为A组织，因而18-8型钢具有比铬不锈钢更高的化学稳定性及耐蚀性，是目前应用最多性能最好的一类不锈钢。这类钢耐蚀性好，冷加工性和焊接性也较好，故广泛用于制造化工设备，管道等；还具有很强的加工硬化特性，可通过加工硬化实现材料的强化；其耐热性较好，可在700ºC下长期使用。

(3)铁素体型不锈钢:Cr17型钢。为单相铁素体组织，因此不能用热处理强化，但其耐蚀性由于铬含量高而大大提高；另外其塑性、焊接性能也较好。该类钢中加入Ti能细化晶粒、稳定碳和氮，改善韧性和焊接性。主要用于对力学性能要求不高而耐蚀要求高的环境下，如硝酸和氮肥等化工生产结构件。

1961年，美国海军研究所的一个研究小组领取了一批弯弯曲曲的镍钛合金丝，人们把它们一根根拉直以便使用。但当它们偶然接近火时，又恢复了原来的弯曲状态。人们经过研究，搞清了这是材料的一种新效应——形状记忆效应。后来人们又发现了金镉合金、铜铝镍合金、铜锌合金、铜锡合金等都具有记忆效应。为什么会出现形状记忆效应呢？原来每种形状记忆合金都具有一定的转变温度。在转变温度以上，金属晶体结构是稳定的；在转变温度以下，晶体处于不稳定结构状态，一旦加热升温到转变温度以上，金属晶体就会回到稳定结构状态时的形状。形状记忆合金可以100％恢复形状，并且反复变形500万次，也不会产生疲劳断裂，因而具有许多奇妙的用途。为了在月球上收集资料，人们需要有一架像大伞似的天线。而宇宙飞船的空间有限，怎样才能把它带上天呢？可以用形状记忆合金做成天线，然后在其转变温度以下叠成一个小球团，带到月球上后，经太阳光加热升温，它就会像荷花一样徐徐展开成天线。多棒呀！用形状记忆合金的制成玩具，即使不小心弄变形了，只要用火一烤，它就会恢复原状。如果用形状记忆合金制造人造关节、人造骨骼等，即使发生了变形，只要用火一烤就能恢复原状，而不用去找医生了。形状记忆合金记忆合金同我们的日常生活也同样休戚相关。仅以记忆合金制成的弹簧为例，把这种弹簧放在热水中，弹簧的长度立即伸长，再放到冷水中，它会立即恢复原状。利用形状记忆合金弹簧可以控制浴室水管的水温，在热水温度过高时通过"记忆"功能，调节或关闭供水管道，避免烫伤。也可以制作成消防报警装置及电器设备的保安装置。当发生火灾时,记忆合金制成的弹簧发生形变，启动消防报警装置，达到报警的目的。还可以把用记忆合金制成的弹簧放在暖气的阀门内，用以保持暖房的温度，当温度过低或过高时，自动开启或关闭暖气的阀门。

作为一类新兴的功能材料，记忆合金的很多新用途正不断被开发，例如用记忆合金制作的眼镜架，如果不小心被碰弯曲了，只要将其放在热水中加热，就可以恢复原状。不久的将来，汽车的外壳也可以用记忆合金制作。如果不小心碰瘪了，只要用电吹风加加温就可恢复原状，既省钱又省力，实在方便。纳米，是一种长度单位，符号为nm。1纳米=1毫微米约为10个原子的长度。假设一根头发的直径为0.05毫米，把它径向平均剖成5万根，每根的厚度即约为1纳米。纳米电子器件的功耗仅为硅器件的1/1000。信息存储量大，在一张不足巴掌大的5英寸光盘上，至少可以存储