СПЛАВЫ С ЭФФЕКТОМ «ПАМЯТИ ФОРМЫ»

При напряжениях выше предела упругости после снятия нагрузки металл не воспроизводит первоначальные размеры и форму. Сравнительно недавно открыты сплавы, обладающие эффектом тамяти формы». Эти сплавы после пластической деформации восстанавливают свою первоначальную геометрическую форму или в результате нагрева (эффект «памяти формы»), или непосредственно после снятия нагрузки (сверхупругость). Так, если проволоку закрутить в спираль при высокой температуре и выпрямить при низкой температуре, то при повторном нагреве проволока вновь самопроизвольно закручивается в спираль.

Механизмом, определяющим свойства «памяти формы», является кристаллографическое обратимое термоупругое мартенситное превращение — эффект Курдюмова. Термоупругое мартенситное превращение сопровождается изменением объема, которое носит обратный характер, обеспечивая «память». В сплавах с эффектом «памяти формы» при охлаждении происходит рост термоупругих кристаллов мартенсита, а при нагреве — их уменьшение или исчезновение. Эффект «памяти формы» наиболее хорошо проявляется, когда мартенситное превращение происходит при низких температурах и в узком интервале температур, иногда порядка нескольких градусов.

В настоящее время известно большое число двойных и более сложных сплавов с обратным мартенситным превращением, обладающих в разной степени свойствами «памяти формы»: Ni—А1, Ni—Со, Ni—Ti, Ti—Nb, Fe—Ni, Cu—Al, Cu—Al—Ni и др.

Наиболее широко применяют сплавы на основе мононикелида титана NiTi, получившие название нитинол. Эффект «памяти формы» в соединении NiTi может повторяться в течение многих тысяч циклов. Нитинол обладает высокой прочностью (ав = = 770-ьПОО МПа, ат = 300-ь500 МПа), пластичностью (6 = = 10-М 5 %), коррозионной и кавитационной стойкостью и демпфирующей способностью (хорошо поглощает шум и вибрацию). Его применяют как магнитный высокодемпфирующий материал во многих ответственных конструкциях. Имеются данные, что из нитинола изготовляют антенны спутников Земли. Антенна скручивается в маленький бунт, а после запуска в космос восстанавливает свою первоначальную форму при нагреве до температуры выше 100 СС. Нитинол широко используется в автоматических прерывателях тока, запоминающих устройствах, для изготовления деталей машин и вычислительной техники, в температурно-чувствительных датчиках.

Вопросы для самопроверки

  • 1. Какие требования предъявляются к материалам для постоянных магнитов? Какие стали и сплавы применяют для изготовления постоянных магнитов?
  • 2. Какие Вы знаете магнитно-мягкие материалы? Где применяют магнитномягкие материалы?
  • 3. Какие стали применяют для изготовления деталей, не требующих ма- гнитности?
  • 4. Где применяют сплавы инвар и ковар?
  • 5. Какие Вы знаете сплавы с эффектом «памяти формы»?
  • 6. Какие свойства имеют аморфные сплавы? Где применяют аморфные сплавы?
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >