Sztabka ze stopu niklu i tytanu

Pręt ze stopu niklowo-tytanowego to podwójny pręt ze stopu składający się z niklu i tytanu. Proporcja tych dwóch składników wynosi około 50 procent atomowych (masa niklu wynosi około 55 procent). Jednak precyzyjna regulacja proporcji tych dwóch pierwiastków może znacznie zmienić właściwości stopu NiTi, zwłaszcza jego temperaturę przemiany, to znaczy temperaturę, w której struktura krystaliczna stopu zmienia się z austenitu w martenzyt lub odwrotnie. Jeśli zawartość niklu przekroczy 50/50, temperatura przemiany gwałtownie spadnie, a granica plastyczności austenitu wzrośnie.

(Aktywny Af) temperatura przemiany fazowej

Jeśli stosunek Ni-Ti zostanie zwiększony do 51/49, temperatura przemiany obniży się o ponad 100 st. C. Wrażliwość tej właściwości na nieznaczny wzrost udziału procentowego niklu utrudnia wytwarzanie Nitinolu o jednolitych i powtarzalnych właściwościach . Jednak jednocześnie zapewnia to producentom skuteczny sposób kontrolowania wydajności i produkcji wlewków z wymaganą temperaturą przejścia.

Faza austenitu i faza martenzytu

Ze względu na zmianę temperatury i ciśnienia mechanicznego istnieją dwie różne fazy struktury krystalicznej, a mianowicie faza austenitu i faza martenzytu.

Sekwencja przemian fazowych stopu Ni-Ti podczas chłodzenia to faza macierzysta (faza austenitu) – faza R – faza martenzytu. Faza R jest romboedryczna, a austenit znajduje się w stanie, w którym temperatura jest wyższa (większa od tej samej: temperatura, w której zaczyna się austenit) lub gdy obciążenie jest usuwane (siła zewnętrzna jest usuwana z aktywacji), sześcienny i twarde. Kształt jest stosunkowo stabilny. Faza martenzytu znajduje się w stanie, w którym temperatura jest stosunkowo niska (niższa niż Mf: temperatura, w której kończy się martenzyt) lub obciążona (aktywowana siłą zewnętrzną). Jest sześciokątny, plastyczny, powtarzalny, niestabilny i łatwy do odkształcenia.

Superelastyczne stopy NiTi wykorzystują przemianę martenzytyczną wywołaną naprężeniami, aby osiągnąć niesamowitą elastyczność i odporność na załamania. Na przykład stopy zaprojektowane tak, aby miały hiperelastyczność w temperaturze pokojowej, są zwykle produkowane w temperaturze nieco niższej niż temperatura pokojowa, na przykład 0 do 20 stopni C. Materiał ten będzie również wykazywał dobrą hipersprężystość w temperaturze ciała (37 stopni C ). Supersprężysty stop stanowi największą objętość materiału Nitinol.

Stop NiTi z pamięcią kształtu wykorzystuje zdolność materiału do odzyskania kształtu treningowego po podgrzaniu powyżej temperatury przemiany. Dlatego najbardziej krytyczną cechą, którą należy określić, jest temperatura przejścia. Aktywny Af wskazuje na zakończenie przemiany martenzytu w austenit podczas nagrzewania, a więc wskazuje temperaturę, w której następuje całkowite odzyskanie kształtu.

warsztat

warsztat

warsztat

warsztat