將在高溫下處理成一定形狀的金屬急冷下來，在低溫相狀態(tài)下經(jīng)塑性變形成另一種形狀，然后加熱到高溫相成為穩(wěn)定狀態(tài)的溫度時通過馬氏體逆相變恢復到低溫塑性變形前形狀的現(xiàn)象稱為形狀記憶效應.具有這種效應的金屬，通常是由兩種以上的金屬元素構(gòu)成的合金，故稱為形狀記憶合金，形狀記憶效應是由馬氏體相變導致，參與馬氏體相變的高溫相和低溫相分別稱為母相和馬氏體相，形狀恢復驅(qū)動力是在加熱溫度下母相和馬氏體相的自由能之差，為了使形狀恢復完全，馬氏體相變必須是晶體學上可逆的熱彈性馬氏體相變，即加熱時馬氏體相必須恢復成晶體結(jié)構(gòu)和晶體取向與原始母相完全相同的母相，所以通常把進行熱彈性馬氏體相變的合金看做形狀記憶合金。除此之外，也有個別的情況是除外的。

形狀記憶合金有哪些

（1）單程記憶效應：形狀記憶合金在較低的溫度下變形，加熱后可恢復變形前的形狀，這種只在加熱過程中存在的形狀記憶現(xiàn)象稱為單程記憶效應。

（2）雙程記憶效應：某些合金加熱時恢復高溫相形狀，冷卻時又能恢復低溫相形狀，稱為雙程記憶效應。

（3）全程記憶效應：加熱時恢復高溫相形狀，冷卻時變?yōu)樾螤钕嗤∠蛳喾吹牡蜏叵嘈螤?，稱為全程記憶效應。

目前已開發(fā)成功的形狀記憶合金有TiNi基形狀記憶合金、銅基形狀記憶合金、鐵基形狀記憶合金等。

按形狀恢復形式，形狀記憶效應分為三種類型，形狀記憶效應是1951年美國Read等人在Au-Cd合金中首先發(fā)現(xiàn)的，1953年在In—TI合金中也發(fā)現(xiàn)了同樣現(xiàn)象，當時卻沒有引人注目，但是，1964年在美國Buehler等人在Ti—Ni合金中發(fā)現(xiàn)形狀記憶效應后才受到世界矚目，因為它有可能得到應用。60年代中期果然出現(xiàn)了采用Ti一Ni合金制造的人造衛(wèi)星天線和能量轉(zhuǎn)換熱機。隨后，又在Cu一Al—Ni合金中發(fā)現(xiàn)了形狀記憶效應。

1970年在形狀記憶合金歷史上有了兩項重大突破。一是Ti一Ni合金管接頭在F14飛機油壓管路連接上大量應用，這是形狀記憶合金的第一個批量產(chǎn)品。二是日本大阪大學清水和大塜對迄今所發(fā)現(xiàn)的四種形狀記憶合金進行綜合研究后發(fā)現(xiàn)，這四種合金有共性，

即它們都有熱彈性馬氏體相變，依此為據(jù)預言，凡是有熱彈性馬氏體相變的合金都能呈現(xiàn)形狀記憶效應?果然，在70年代初，在貴金屬基P相合金等許多合金系中相繼發(fā)現(xiàn)了形狀記憶效應。

超彈性是形狀記憶合金的另一個特性。超彈性現(xiàn)象也是1951年Read等人在Au—Cd合金中發(fā)現(xiàn)的，1964年在Ti一Ni合金中發(fā)現(xiàn)形狀記憶效應時并沒發(fā)現(xiàn)該合金具有超彈性，而在70年代初Cii一A〖一Ni合金中才發(fā)現(xiàn)非常明顯的超彈性現(xiàn)象。在這一時期認為形狀記憶效應和超彈性是互相無關(guān)的獨立特性，只是在清水和大塚等人發(fā)現(xiàn)形狀記憶合金共性之后才認識到超彈性也是由熱彈性馬氏體相變導致的性質(zhì)。隨后，Wa-sioewski、本間等人在Ti—Ni合金中發(fā)現(xiàn)了超彈性現(xiàn)象?由此可見，形狀記憶合金是兼有形狀記憶效應和超彈性兩沖性能的金屬材料。