Barra in lega di nichel titanio

La barra in lega di nichel-titanio è un'asta in lega binaria composta da nichel e titanio. La proporzione dei due componenti è di circa il 50 percento atomico (il peso del nichel è di circa il 55 percento). Tuttavia, la regolazione fine della proporzione dei due elementi può rendere notevolmente diverse le prestazioni della lega NiTi, in particolare la sua temperatura di trasformazione, cioè la temperatura alla quale la struttura cristallina della lega cambia da austenite a martensite o viceversa. Se il contenuto di nichel supera 50/50, la temperatura di trasformazione scenderà bruscamente e la resistenza allo snervamento dell'austenite aumenterà.

(Active Af) temperatura di cambiamento di fase

Se il rapporto Ni-Ti viene aumentato a 51/49, la temperatura di transizione diminuirà di oltre 100 gradi C. La sensibilità di questa proprietà a un leggero aumento della percentuale di nichel rende difficile la produzione di Nitinol con proprietà uniformi e ripetibili . Tuttavia, allo stesso tempo, ciò fornisce ai produttori un modo efficace per controllare le prestazioni e produrre lingotti con la temperatura di transizione richiesta.

Fase austenite e fase martensitica

A causa del cambiamento di temperatura e pressione meccanica, ci sono due diverse fasi della struttura cristallina, vale a dire la fase austenite e la fase martensite.

La sequenza di trasformazione di fase della lega Ni-Ti durante il raffreddamento è la fase madre (fase austenite) - fase R - fase martensite. La fase R è romboedrica e l'austenite si trova nello stato in cui la temperatura è più alta (maggiore della stessa: la temperatura alla quale inizia l'austenite) o quando il carico viene rimosso (la forza esterna viene rimossa dall'attivazione), cubica e duro. La forma è relativamente stabile. La fase martensitica si trova nello stato in cui la temperatura è relativamente bassa (inferiore a Mf: la temperatura alla quale termina la martensite) o caricata (attivata da una forza esterna). È esagonale, duttile, ripetitivo, instabile e facile da deformare.

Le leghe NiTi superelastiche utilizzano la trasformazione martensitica indotta dallo stress per ottenere un'incredibile flessibilità e anti-attorcigliamento. Ad esempio, le leghe progettate per avere iperelasticità a temperatura ambiente vengono solitamente prodotte a una temperatura leggermente inferiore alla temperatura ambiente, come 0 a 20 gradi C. Questo materiale mostrerà anche una buona iperelasticità a temperatura corporea (37 gradi C ). La lega superelastica costituisce il maggior volume di materiale Nitinol.

La lega NiTi a memoria di forma utilizza la capacità del materiale di recuperare la forma di allenamento quando viene riscaldato al di sopra della sua temperatura di trasformazione. Pertanto, la caratteristica più critica da specificare è la temperatura di transizione. Active Af indica il completamento della trasformazione da martensite ad austenite durante il riscaldamento, quindi indica la temperatura alla quale si completa il recupero della forma.

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