一、金属的相变
这篇文章是Nitinol的节选：这本书是TomDuerig、AlanPelton等人即将出版的工作草案。
固体中的相变很常见。即使是纯金属，如钛、碳、锡和铁，也存在不同的晶体结构或相，这取决于它们的温度和其他环境因素，如压力甚至磁场强度。金属的相，而不仅仅是其成分，是确定其机械、电气和热性能的主要考虑因素。很常见的是，一种相具有延展性和柔软性，而另一种具有相同成分的相则具有脆性；或一相具有磁性而另一相没有（例如铁的情况）。例如，拿破仑·波拿巴(NapoleonBonaparte)在他的俄国入侵因寒冷的冬季温度而停止时了解到金属相变，这种温度将他*队制服上的锡纽扣从延展性“β”锡转变为灰色、粉末状的“α”锡；人们常说，他缺乏冶金知识导致他输掉了战争，即使一些历史学家将部分功劳归功于俄罗斯*队。
金属中会发生无数种不同类型的相变，其中一些非常复杂，但它们可以分为两大类，这两种类型在镍钛诺中都会遇到：
扩散性转化是指新相的化学成分与现存的母相不同。由于它的成分与周围环境不同，新相只能通过相对较长距离的原子传输来形成--例如，从盐水溶液中析出的纯盐改变了"母"液相中的盐浓度，因此需要盐在液相中移动，或扩散。由于需要原子扩散，这种类型的转变的进展取决于时间，并且通常可以通过淬火到低温来抑制，在低温下原子扩散非常缓慢。这就是为什么，例如，钢必须经过淬火才能变硬：缓慢冷却的钢允许扩散性转变为软相。扩散转化通常被称为等温转化，因为它们可以在恒定的温度下随着时间的推移而发展。
置换性转化并不改变母相的组成，而只是改变晶体结构。因此，置换性转变不需要长距离的原子运动。很明显，纯金属的所有相变都是这种类型。在这样的转变中，新的相是通过通常小于一个原子直径的轻微原子洗牌形成的，并且原子被合作地重新排列成一个新的、更稳定的晶体结构，其化学成分与原始母相相同。由于没有必要进行原子迁移，置换式转化通常以一种与时间无关的方式进行，两相之间的界面速度几乎能够以音速移动。它们被称为非热转化，因为它们不能在恒定的温度下进行*，而是新相的数量只取决于温度，而不是时间。
马氏体转变属于置换型，术语马氏体特指较低温度的相，术语奥氏体指较高温度的相，马氏体是由它形成的。奥氏体相也被恰当地称为母相，而马氏体为子相。一些研究人员交替使用奥氏体和母体这两个术语，而另一些人则认为，"马氏体"和"奥氏体"这两个术语应严格保留在钢中的特定转变中，这些名称最初就是为其指定的，坚持认为"母体"和"子体"这两个术语应在其他合金系统中使用。在此，我们假定采用更广泛的定义，用"马氏体"来指代任何非热、无扩散相变产生的相，用"奥氏体"来指代形成马氏体的相。
在大多数市售的镍钛合金中，都会发生扩散性和置换性转变，这两个过程相互竞争以找到最低能量状态。在这种情况下，从高温阶段淬火通常会抑制扩散性转变，并决定有利于马氏体的竞争。控制这种竞争是镍钛合金加工的关键目标之一，将在第11章广泛讨论。然而，为了本章的目的，我们假设唯一发生的转变是奥氏体和马氏体之间的置换性转变。事实上，镍和钛各占50个原子百分比的镍钛合金就是这种情况；在这种情况下不可能发生等温分解。正如后面所显示的，随着过量镍的加入，扩散转化变得越来越重要，正如我们将看到的，理解这种竞争对于控制在室温和体温下表现出超弹性特性的合金是至关重要的。
二、未来
十五年前，恐怕每一万名医生中就有一人听说过镍钛合金。如今，如果人们去参加任何有关外周血管疾病的主要会议，几乎每个演讲都会用到这个词，而且它比"不锈钢"更容易被人提起。回过头来看，人们对医疗设备兴趣的爆炸性增长应该是可以预见的--当然，合金的固有特性和行业需求之间的契合是有根有据的。我们有理由相信，在未来的许多年里，这种结合将继续存在。毫无疑问，会有新的发展方向：
薄膜设备肯定会在许多领域产生影响。虽然不能生物降解，但镍钛合金提供了一个罕见的组合，即在薄膜形式下很坚固，并能迅速内皮化、
多孔的镍钛合金提供了作为一种特别顺应性材料的潜力，可以促进骨质增生。在机械完整性方面仍存在许多未解答的问题，但这里无疑有潜力，而且
可以开发新的合金，既不透光又更硬。随着设备的体积越来越小，纯度更高的合金也可能具有价值。
可能更重要的是，我们现在看到的爆炸性使用是从一个非常狭窄的应用领域辐射出来的：治疗周围血管疾病。我们有理由相信，同样的优势最终将在其他领域实现，如骨科、心脏病学和内窥镜。
但是，我们现在很少听到的形状记忆的失落的孩子，即执行器和联接应用呢？缺乏活动是因为真的没有潜力，还是仅仅因为我们的注意力暂时被吸引到了其他地方？尽管具有"热收缩"能力的合金已经完善，但作为流体配件的应用多年来已经减少了。成本是下降的主要原因，但成本正在下降，而且可能会继续下降，所以也许应该重新审视这些类型的应用。紧固件，尽管仍然只是一个适度的市场，但其重要性继续增长，也许代表着更大的机会。
执行器仍然代表着形状记忆的最大潜在市场，但第18章将概述的基本问题仍未得到充分解决：意外致动、热偏移保护、周期时间、效率、滞后等。成功的电致动的灵丹妙药似乎是一种真正的高温镍钛合金，具有足够高的转化温度以避免自致动，但又能保留二元合金的稳定性、强度和抗疲劳性。尽管在Ni-Ti-Hf方面做了大量的工作并取得了合理的进展，但我们还没有达到这个水平。高温是可以实现的，但必须在机械性能和效率方面做出重大牺牲。
对于热控制来说，R相似乎有一些价值，尽管将效应转移到更高的温度和/或增加效应的大小会有帮助。然而，似乎对超弹性医疗设备的潮汐式转变，使得对执行器设备的努力程度不适当地降低了。
三、其他表现出形状记忆效应的合金
镍钛合金在显示形状记忆效应所需的热力学条件方面是罕见的，但它绝不是唯一的。一些合金比其他合金获得了更多的