Нитинол

Нитинол – металл с памятью формы, состоящий из никеля (55%) и титана (45%). Благодаря сверхэластичности материал после механического напряжения способен к восстановительному процессу (может принимать первоначальный вид). Он имеет аустенитную микроструктуру и при деформации подвергается бездиффузионному превращению. Плавление никелида титана происходит при температуре +1300 °C. Допустимый уровень деформации – 8%. Максимальное растяжение составляет 12%.

Свойства нитинола:

• высокая прочность;
• эластичность/пластичность;
• устойчивость к коррозии;
• запоминаемость и восстанавливаемость первоначального вида;
• поглощение энергии вибрации;
• биологическая совместимость.

Плотность данного сплава с запоминанием исходного состояния равняется 6.43 г/см³. Для обработки нитинола используются высокотвердые абразивные материалы. Применяется шлифование, электроэрозионное/термическое воздействие. Для резки нитинолового проката задействуется абразивный/лазерный способ.

Технология

При производстве нитинола используется два основных метода:

1. Вакуумно-дуговой. Плавка выполняется в среде вакуума с помощью дуги при воздействии электрического тока. Тигель представляет собой медный сосуд с водяным охлаждением;
2. Вакуумно-индукционный. Плавка происходит за счет смены электрических полей и нагреве сырья. Процедура выполняется под вакуумом. Тигель состоит из углерода.

Также для получения нитинолового проката используется плазменно-дуговая, электронно-лучевая, индукционная плавка.

Восстановление или «память нитинола»

Восстановление данного материала бывает нескольких типов:

• Свободное: изменения происходят при воздействии низкой температуры. Восстановление — благодаря нагреву;
• Принудительное: процессы протекают в структуре металла. Процедура восстановления проходит при умышленном подавлении. Наблюдается высокое внутреннее напряжение;
• Пружинное: восстановительный процесс изделий из сплава предусматривает динамическое перемещение им другого предмета.

Эластичность и способность восстанавливаться после деформации сделали никелид титана востребованным в медицине, с помощью его нитей, например, выпрямляют сломанные кости или исправляют зубной прикус.

Применение нитинолового проката

Купить нитинол можно как в слитках, так и в различных видах сортового и фасонного проката, выпускаются нитиноловые трубки, листы, проволока, пруток (круг).

Как материал нитинол используется в медицине, стоматологии (ортодонтическое лечение), сейсмостойком строительстве, конструкционной инженерии, космической/авиационной отрасли, автомобильной промышленности, для изготовления деталей, ювелирных изделий и костных пластин. Также он применяется в медицинской сфере для лечения заболеваний опорно-двигательного аппарата. Соединение никелида титана сохраняет свойства в условиях сейсмических событий. Благодаря поглощению сейсмической энергии происходит нивелирование структурных повреждений инфраструктурных объектов. Восстановительные и гистерезисные характеристики защищают конструкции от землетрясений.