Stab aus Nickel-Titan-Legierung

Der Nickel-Titan-Legierungsstab ist ein binärer Legierungsstab, der aus Nickel und Titan besteht. Der Anteil der beiden Komponenten beträgt etwa 50 Atomprozent (das Gewicht von Nickel beträgt etwa 55 Prozent). Die Feineinstellung des Anteils der beiden Elemente kann jedoch die Leistung der NiTi-Legierung stark unterschiedlich machen, insbesondere ihre Umwandlungstemperatur, dh die Temperatur, bei der sich die Kristallstruktur der Legierung von Austenit zu Martensit oder umgekehrt ändert. Wenn der Nickelgehalt 50/50 übersteigt, fällt die Umwandlungstemperatur stark ab und die Streckgrenze von Austenit steigt.

(Aktive Af) Phasenwechseltemperatur

Wenn das Ni-Ti-Verhältnis auf 51/49 erhöht wird, sinkt die Übergangstemperatur um mehr als 100 Grad C. Die Empfindlichkeit dieser Eigenschaft gegenüber einer leichten Erhöhung des Nickelanteils macht es schwierig, Nitinol mit einheitlichen und wiederholbaren Eigenschaften herzustellen . Gleichzeitig bietet dies Herstellern jedoch eine leistungsstarke Möglichkeit, die Leistung zu steuern und Barren mit der erforderlichen Übergangstemperatur herzustellen.

Austenitphase und Martensitphase

Aufgrund der Änderung von Temperatur und mechanischem Druck gibt es zwei unterschiedliche Kristallstrukturphasen, nämlich die Austenitphase und die Martensitphase.

Die Phasenumwandlungssequenz der Ni-Ti-Legierung während des Abkühlens ist die Stammphase (Austenitphase) – R-Phase – Martensitphase. Die R-Phase ist rhomboedrisch, und der Austenit befindet sich im kubischen Zustand, wenn die Temperatur höher ist (größer als gleich: die Temperatur, bei der der Austenit beginnt) oder wenn die Last entfernt wird (externe Kraft wird von der Aktivierung entfernt). und hart. Die Form ist relativ stabil. Die Martensitphase befindet sich in einem Zustand, in dem die Temperatur relativ niedrig ist (weniger als Mf: die Temperatur, bei der der Martensit endet) oder geladen (durch eine äußere Kraft aktiviert). Es ist sechseckig, duktil, repetitiv, instabil und leicht zu verformen.

Superelastische NiTi-Legierungen verwenden eine spannungsinduzierte martensitische Umwandlung, um eine unglaubliche Flexibilität und Knickfestigkeit zu erreichen. Beispielsweise werden Legierungen, die für eine Hyperelastizität bei Raumtemperatur ausgelegt sind, normalerweise bei einer Temperatur hergestellt, die etwas unter der Raumtemperatur liegt, z. B. 0 bis 20 °C. Dieses Material zeigt auch bei Körpertemperatur (37 °C) eine gute Hyperelastizität ). Die superelastische Legierung bildet das größte Volumen an Nitinol-Material.

Die NiTi-Legierung mit Formgedächtnis nutzt die Fähigkeit des Materials, die Trainingsform wieder herzustellen, wenn es über seine Umwandlungstemperatur erhitzt wird. Daher ist die wichtigste zu spezifizierende Eigenschaft die Übergangstemperatur. Aktives Af zeigt den Abschluss der Umwandlung von Martensit zu Austenit während des Erhitzens an, also zeigt es die Temperatur an, bei der die Formwiederherstellung abgeschlossen ist.

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