Ein Überblick über Nickel-Titan-Legierungen

Ein Überblick über Nickel-Titan-Legierungen

Nickel-Titan-Legierung , auch bekannt als nitino l, ist eine binäre Legierung aus Nickel und Titan , diese beiden Elemente sind im Atomprozentsatz ungefähr gleich (Nitinol 55 und Nitinol 60 sind sehr verbreitet). Es gibt zwei verschiedene Kristallstrukturen in der Nickel-Titan-Legierung aufgrund der Temperaturänderung und der mechanischen Spannung, die als austenitisch und martensitisch bezeichnet wird.

Nickel-Titan-Legierung

Die austenitische Phase war als Mutterphase in der Nickel-Titan-Legierung bekannt , das eine kristalline Phase einer Hochtemperaturlegierung ist und sich bei niedrigerer Temperatur allmählich in eine Martensitphase (Kindphase) umwandeln würde.

Es gibt vier Temperaturen im Prozess der Umwandlung der Martensit- und Austenitphase ineinander:

Wie :die Temperatur des Martensits begann sich beim Erhitzen in Austenit umzuwandeln;
Af :die Temperatur des Martensits bewirkt die Umwandlung in Austenit beim Erhitzen;
Frau :die Temperatur des Austenits begann sich während des Abkühlvorgangs in Martensit umzuwandeln;
Mf :Die Temperatur des Austenits bewirkt die Umwandlung in Martensit während des Abkühlungsprozesses.

Bei der Umwandlung von Nickel-Titan-Legierungen gibt es eine thermische Hysterese, daher ist As ungleich Mf und Af ungleich Ms.

Nitinol-Legierung hat zwei Eigenschaften:Formgedächtniseffekt (SME) und superelastisch (SE).

1. Die Formgedächtniseigenschaften

Formgedächtnis bezieht sich darauf, dass das Material seine Form in der Mutterphase automatisch wiederherstellt, wenn die Mutterphase in einer bestimmten Form von der Af-Temperatur oben auf die Mf-Temperatur darunter abgekühlt und Martensit vollständig gebildet wurde , später verformte sich der Martensit unter der Mf-Temperatur und erwärmte sich dann zusammen mit der inversen Transformation auf die Af-Temperatur darunter.

Eigentlich ist der Formgedächtniseffekt ein thermisch induzierter Phasenumwandlungsprozess der Nickel-Titan-Legierung, der sich auf die Verformungsfähigkeit von Nitinol bei einer Temperatur und dann zurück auf die wiederherstellbare Form bei einer Temperatur, die höher ist als ihre „Übergangstemperatur“.

2. Das Superelastische

Superelastisch bezieht sich auf das Phänomen, dass die Probe eine größere variable Dehnung als die Elastizitätsgrenze unter einer externen Dehnungskraft erzeugt, die beim Entladen automatisch wiederhergestellt werden kann.

Im Stammphasenzustand wandelte sich die Martensitphase aufgrund der angelegten Spannung um, daher zeigte die Legierung ein anderes mechanisches Verhalten als das gewöhnliche Material, dessen Elastizitätsgrenze weit größer ist als gewöhnlichen Materialien und entspricht nicht mehr dem Hookeschen Gesetz. Im Vergleich zu den Formgedächtniseigenschaften enthält das Superelastik keine Hitze.

Schlussfolgerung 

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