Злиток нікель-титанового сплаву

Пруток з нікель-титанового сплаву — це бінарний сплав, що складається з нікелю та титану. Частка двох компонентів становить близько 50 атомних відсотків (маса нікелю становить близько 55 відсотків). Однак точне регулювання пропорції двох елементів може значно відрізняти характеристики сплаву NiTi, особливо його температуру перетворення, тобто температуру, при якій кристалічна структура сплаву змінюється з аустеніту на мартенсит або навпаки. Якщо вміст нікелю перевищує 50/50, температура перетворення різко знизиться і межа текучості аустеніту підвищиться.

(Active Af) температура зміни фази

Якщо співвідношення Ni-Ti збільшити до 51/49, температура переходу знизиться більш ніж на 100 градусів C. Чутливість цієї властивості до невеликого збільшення відсоткового вмісту нікелю ускладнює виробництво нітинолу з рівномірними та повторюваними властивостями. . Однак, у той же час, це надає виробникам потужний спосіб контролювати продуктивність і виготовляти злитки з необхідною температурою переходу.

Аустенітна фаза і мартенситна фаза

Через зміну температури та механічного тиску існують дві різні фази кристалічної структури, а саме фаза аустеніту та фаза мартенситу.

Послідовність фазових перетворень сплаву Ni-Ti під час охолодження: вихідна фаза (фаза аустеніту) - фаза R - фаза мартенситу. R-фаза є ромбоедричною, а аустеніт знаходиться в стані, коли температура вища (більша за ту саму: температура, при якій починається аустеніт) або коли навантаження знято (зовнішня сила знята з активації), куб. і важко. Форма відносно стабільна. Мартенситна фаза знаходиться в стані, коли температура відносно низька (нижча за Mf: температура, при якій закінчується мартенсит) або навантажена (активована зовнішньою силою). Він шестикутний, пластичний, повторюваний, нестабільний і легко деформується.

Супереластичні сплави NiTi використовують мартенситне перетворення, спричинене напругою, для досягнення неймовірної гнучкості та запобігання перегину. Наприклад, сплави, призначені для надпружності при кімнатній температурі, зазвичай виготовляються при температурі трохи нижчій за кімнатну, наприклад від 0 до 20 градусів C. Цей матеріал також демонструватиме добру гіперпружність при температурі тіла (37 градусів C ). Супереластичний сплав становить найбільший об'єм нітинольного матеріалу.

Сплав NiTi з пам'яттю форми використовує здатність матеріалу відновлювати форму під час нагрівання вище температури перетворення. Отже, найбільш критичною характеристикою, яку необхідно визначити, є температура переходу. Активний Af вказує на завершення перетворення мартенситу в аустеніт під час нагрівання, тому вказує на температуру, при якій завершується відновлення форми.

майстерня

майстерня

майстерня

майстерня