Ciamar a tha teòthachd a 'toirt buaidh air feartan ingotan nitinol?
2024-12-26 14:19:15
Tha àite deatamach aig teòthachd ann a bhith a’ cumadh feartan sònraichte ingots nitinol, gu sònraichte a thaobh an cuimhne cumadh agus feartan superelastic. Tha Nitinol, alloy iongantach de nicil agus titanium, a 'nochdadh giùlan inntinneach fo dhiofar shuidheachaidhean teirmeach. Bidh am blog seo a’ sgrùdadh a’ cheangail toinnte eadar teòthachd agus ingotan nitinol, a’ sgrùdadh mar a tha làimhseachadh teas agus teòthachd àrainneachd a’ toirt buaidh air na h-atharrachaidhean structarail aca, feartan meacanaigeach, agus coileanadh iomlan. Tha e deatamach do innleadairean, luchd-rannsachaidh agus luchd-saothrachaidh a bhith ag obair leotha a bhith a’ tuigsinn nan giùlan sin a tha an urra ri teòthachd cumadh cuimhne nitinol ingots ann an diofar thagraidhean, bho innealan meidigeach gu co-phàirtean aerospace.
Feartan bunaiteach Teòthachd-an crochadh air Ingotan Nitinol
Atharraichean ìre Martensitic agus Austenitic
Aig cridhe giùlan nitinol a tha an urra ri teòthachd tha a chomas air atharrachaidhean ìre a dhèanamh eadar dà structar criostail: martensite agus austenite. Tha an teòthachd aig a bheil na h-atharrachaidhean sin a’ tachairt a’ toirt buaidh mhòr air feartan cumadh cuimhne nitinol ingots. Mar a bhios an teòthachd ag àrdachadh, bidh nitinol ag atharrachadh bhon ìre martensite aig teòthachd ìosal chun ìre austenite àrd-teòthachd aige. Tha an cruth-atharrachadh seo air a thionndadh air ais agus a 'tachairt thairis air raon teòthachd sònraichte, ris an canar an raon teòthachd cruth-atharrachaidh. Tha an teòthachd tòiseachaidh martensite (Ms) a’ comharrachadh toiseach a’ chruth-atharrachaidh gu martensite nuair a fhuaras e, agus tha teòthachd crìochnachaidh martensite (Mf) a’ comharrachadh gun deach a chrìochnachadh. San aon dòigh, tha an teòthachd tòiseachaidh austenite (As) agus teòthachd crìochnachaidh austenite (Af) a’ mìneachadh cruth-atharrachadh teasachaidh. Faodar na teodhachd èiginneach sin a dhealbhadh tro smachd mionaideach air co-dhèanamh alloy agus giollachd thermomechanical, a’ ceadachadh ingotan nitinol a ghnàthachadh airson tagraidhean sònraichte.
Cumadh Cuimhne Buaidh agus Teòthachd
Tha buaidh cuimhne cumadh, seilbh comharraichte de ingotan nitinol, ceangailte gu dlùth ri atharrachaidhean teothachd. Nuair a thèid ingot cuimhne cumadh nitinol a dheformachadh aig teòthachd nas ìsle na an raon cruth-atharrachaidh aige, bidh e fhathast san chumadh sin gus an tèid a theasachadh os cionn an teòthachd crìochnachaidh austenite aige. Nuair a thèid an teasachadh, bidh an ingot "a 'cuimhneachadh" a chumadh tùsail agus a' tilleadh thuige. Tha an t-iongantas seo a’ tachairt mar thoradh air cruth-atharrachadh martensitic reversible, far a bheil an structar criostail a’ gluasad bho cho-chothromachd nas ìsle (martensite) gu rèiteachadh co-chothromachd nas àirde (austenite). Faodar smachd mionaideach a chumail air an teòthachd aig a bheil an cruth seo a’ faighinn air ais le bhith ag atharrachadh an cothlamadh alloy. Leigidh seo le ingotan nitinol a chruthachadh le teodhachd gnìomhachaidh sònraichte, gan dèanamh freagarrach airson diofar thagraidhean bho shiostaman smachd teirmeastatach gu stents meidigeach fèin-leudachadh.
Superelasticity agus an eisimeil teòthachd aige
Tha superelasticity, seilbh iongantach eile de ingotan nitinol, a’ nochdadh eisimeileachd làidir air teòthachd. Tha an t-iongantas seo a’ leigeil le nitinol deformations mòra a dhèanamh agus tilleadh chun chumadh tùsail aige nuair a thèid a luchdachadh, gun deformachadh maireannach. Thathas a’ cumail sùil air giùlan superelastic nuair a tha an stuth os cionn an teòthachd crìochnachaidh austenite aige ach nas ìsle na teòthachd èiginneach ris an canar Md (an teòthachd as àirde aig am faod martensite a bhith air adhbhrachadh le cuideam). Taobh a-staigh an raon teòthachd seo, faodaidh cuideam gnìomhaichte cruth-atharrachadh ìre a bhrosnachadh bho austenite gu martensite. Nuair a thèid an cuideam a thoirt air falbh, bidh an stuth a 'tilleadh gu austenite, a' faighinn air ais a chumadh tùsail. Bidh an cuideam a dh’ fheumar gus an cruth-atharrachadh seo a bhrosnachadh ag àrdachadh le teòthachd, a’ leantainn gu co-dhàimh dhìreach eadar teòthachd agus feartan superelastic ingotan nitinol. Tha an cugallachd teòthachd seo a’ ceadachadh co-phàirtean nitinol a dhealbhadh le giùlan cuideam sònraichte a rèir an teòthachd obrachaidh aca.
Làimhseachadh teas agus a bhuaidh air togalaichean ingot nitinol
Annealing agus suidheachadh cruth
Tha pàirt chudromach aig pròiseasan làimhseachaidh teas, gu sònraichte suidheachadh annealing agus cumadh, ann a bhith a’ mìneachadh feartan cumadh cuimhne nitinol ingots. Tha annealing a’ toirt a-steach teasachadh an stuth gu teòthachd sònraichte agus a chumail airson ùine ro-shuidhichte mus fuaraich e. Faodaidh am pròiseas seo an teòthachd cruth-atharrachaidh atharrachadh, buaidh cuimhne cumadh atharrachadh, agus feartan meacanaigeach an ingot atharrachadh. Tha suidheachadh cumadh na cheum làimhseachaidh teas deatamach a bheir an cumadh “cuimhne” gu ingotan nitinol. Le bhith a’ teasachadh an stuth gu teòthachd mar as trice eadar 400 ° C agus 550 ° C fhad ‘s a tha e air a chuingealachadh anns a’ chumadh a tha thu ag iarraidh, tha an structar atamach air ath-eagrachadh, a ’suidheachadh cuimhne cumadh ùr. Tha teòthachd sònraichte agus fad a’ phròiseis seo a’ toirt buaidh mhòr air seasmhachd agus ath-aithris buaidh cuimhne cumadh ann an ingotan nitinol.
Cruadhachadh sileadh
Tha cruadhachadh sileadh na phròiseas eile a tha an urra ri teòthachd a dh’ fhaodadh feartan meacanaigeach ingotan nitinol a neartachadh. Le bhith a’ cumail smachd gu faiceallach air teòthachd agus fad an làimhseachaidh teas, faodar sileadh a chruthachadh taobh a-staigh matrix nitinol. Bidh na sèidnean sin nan cnapan-starra a thaobh gluasad gluasaid, ag àrdachadh neart agus cruas an stuth. Tha meud, cuairteachadh agus bloigh lìonaidh de na sileadh sin gu math mothachail air teòthachd agus ùine làimhseachadh teas. Faodaidh cruadhachadh sileadh as fheàrr leantainn gu strì an aghaidh reamhar nas fheàrr agus feartan cuimhne cumadh leasaichte ann an ingotan nitinol, a ’dèanamh a’ phròiseas seo deatamach airson tagraidhean a dh ’fheumas luchdachadh àrd cearcallach, leithid anns na gnìomhachasan aerospace agus càraichean.
Smachd meud gràin
Tha buaidh mhòr aig teòthachd làimhseachadh teas air meud gràin ingotan nitinol, a bheir buaidh mhòr air na feartan cuimhne meacanaigeach agus cumadh aca. Mar as trice bidh teodhachd annealing nas àirde ag adhbhrachadh meudan gràin nas motha, agus faodaidh teòthachd nas ìsle agus amannan nas giorra structaran gràin nas grinne a chumail suas. Bidh ingotan nitinol grinn gu tric a’ nochdadh neart nas fheàrr agus strì an aghaidh sgìths, ach dh’ fhaodadh gu bheil iad air cuideam cuimhne cumadh a lughdachadh beagan. Le bhith a’ cumail smachd air meud gràin tro riaghladh teòthachd mionaideach rè làimhseachadh teas, leigidh luchd-saothrachaidh feartan ingotan nitinol a dhealbhadh airson tagraidhean sònraichte. Mar eisimpleir, dh’ fhaodadh gum bi feum aig innealan meidigeach air cothromachadh eadar neart is sùbailteachd, a ghabhas coileanadh tro optimization faiceallach meud gràin tro phròtacalan làimhseachaidh teas.
Buaidh teòthachd àrainneachd air coileanadh ingot nitinol
Raon Teòthachd Obrachaidh
Coileanadh cumadh cuimhne nitinol ingots ann an diofar thagraidhean gu mòr an urra ri teòthachd na h-àrainneachd anns a bheil iad ag obair. Feumar beachdachadh gu faiceallach air an raon teòthachd obrachaidh de phàirt nitinol a thaobh an teòthachd cruth-atharrachaidh aige. Airson cuimhne cumadh as fheàrr agus giùlan superelastic, bu chòir an stuth a chleachdadh taobh a-staigh uinneag teòthachd sònraichte os cionn an teòthachd crìochnachaidh austenite (Af) ach nas ìsle na an teòthachd Md. Faodaidh obrachadh ingots nitinol taobh a-muigh an raon teòthachd dealbhaichte aca leantainn gu giùlan ris nach robh dùil. Mar eisimpleir, ma thèid co-phàirt nitinol superelastic a chleachdadh nas ìsle na an teòthachd Af aige, dh’ fhaodadh gum bi ath-bheothachadh cumadh neo-choileanta ann no gum feum e cuideaman nas àirde airson deformachadh. Air an làimh eile, faodaidh obrachadh ro fhaisg air no nas àirde na teòthachd Md leantainn gu deformachadh plastaig seach an fhreagairt superelastic a tha thu ag iarraidh.
Rothaireachd teirmeach agus sgìths
Faodaidh rothaireachd teirmeach ath-aithris de ingotan nitinol tron raon teòthachd cruth-atharrachaidh aca atharrachaidhean anns na togalaichean aca thar ùine. Faodaidh an t-iongantas seo, ris an canar sgìths teirmeach, buaidh a thoirt air seasmhachd buaidh cuimhne cumadh agus an teòthachd cruth-atharrachaidh atharrachadh. Tha ìre nan atharrachaidhean sin an urra ri factaran leithid an àireamh de chuairtean teirmeach, an raon teòthachd, agus an ìre teasachaidh is fuarachaidh. Tha tuigse agus lasachadh air buaidhean rothaireachd teirmeach deatamach airson tagraidhean far a bheil ingots nitinol fo ùmhlachd atharrachaidhean teothachd tric. Faodaidh dealbhadh ceart agus taghadh stuthan cuideachadh le bhith a’ lughdachadh na buaidhean sin, a’ dèanamh cinnteach à earbsachd fad-ùine agus coileanadh cunbhalach de cho-phàirtean nitinol ann an àrainneachdan teirmeach fiùghantach.
Strus air a bhrosnachadh le teòthachd
Faodaidh atharrachaidhean teothachd cuideam mòr adhbhrachadh ann an ingotan nitinol cuibhrichte mar thoradh air an giùlan leudachaidh teirmeach sònraichte aca. Eu-coltach ris a’ mhòr-chuid de mheatailtean, faodaidh nitinol leudachadh teirmeach àicheil a nochdadh ann an raointean teòthachd sònraichte, gu sònraichte faisg air an teòthachd cruth-atharrachaidh aige. Faodaidh an giùlan seo leantainn gu stàitean cuideam iom-fhillte ann an co-phàirtean nitinol, gu sònraichte ann an tagraidhean far a bheil an stuth air a chuingealachadh gu teann. Feumaidh dealbhadairean cunntas a thoirt air na cuideaman sin a tha air adhbhrachadh le teòthachd nuair a bhios iad a’ leasachadh siostaman stèidhichte air nitinol. Mura dèanar seo faodaidh sin deformations ris nach robh dùil, sgìths ro-luath, no eadhon fàilligeadh structarail adhbhrachadh. Faodaidh beachdachadh gu faiceallach air an àrainneachd teirmeach agus ro-innleachdan dealbhaidh iomchaidh, leithid a bhith a’ toirt a-steach uidheamachdan faochadh cuideam no a bhith ag àrdachadh geoimeatraidh co-phàirteach, cuideachadh le bhith a’ lughdachadh nan dùbhlain sin co-cheangailte ri teòthachd ann an tagraidhean nitinol.
Co-dhùnadh
A 'bhuaidh a th' aig teòthachd mòr air feartan an cumadh cuimhne nitinol ingots a’ daingneachadh cho cudromach sa tha cùisean teirmeach nan dealbhadh agus an cleachdadh. Bho atharrachaidhean ìre gu làimhseachadh teas agus buaidhean àrainneachd, tha àite ioma-thaobhach aig teòthachd ann a bhith a’ mìneachadh giùlan nitinol. Le bhith a’ faighinn buannachd às an eisimeileachd teothachd seo, faodaidh innleadairean agus luchd-rannsachaidh feum a dhèanamh de làn chomas ingotan nitinol, a’ fosgladh dhorsan gu fuasglaidhean ùr-ghnàthach thar diofar ghnìomhachasan. Ma tha thu airson tuilleadh fiosrachaidh fhaighinn mun toradh seo, faodaidh tu fios a chuir thugainn aig: baojihanz-niti@hanztech.cn.
iomraidhean
1. Otsuka, K., & Wayman, CM (Eds.). (1998). Cumadh stuthan cuimhne. Clò Oilthigh Chambridge.
2. Duerig, T., Pelton, A., & Stöckel, D. (1999). Sealladh farsaing air tagraidhean meidigeach nitinol. Saidheans Stuthan agus Innleadaireachd: A, 273, 149-160.
3. Lagoudas, DC (Ed.). (2008). Aloidhean cuimhne cumadh: tagraidhean modaladh agus innleadaireachd. Saidheans agus meadhanan gnìomhachais Springer.
4. Mohd Jani, J., Leary, M., Subic, A., & Gibson, MA (2014). Lèirmheas air rannsachadh cumadh cuimhne alloy, tagraidhean agus cothroman. Stuthan & Dealbhadh, 56, 1078-1113.
5. Sun, L., Huang, WM, Ding, Z., Zhao, Y., Wang, CC, Purnawali, H., & Tang, C. (2012). Stuthan cuimhne cumadh brosnachail-freagairt: lèirmheas. Stuthan & Dealbhadh, 33, 577-640.
6. Pelton, AR, Dicello, J., & Miyazaki, S. (2000). Optimization de ghiollachd agus feartan ìre meidigeach uèir Nitinol. Leigheas le glè bheag de ionnsaigh & Teicneòlasan Co-cheangailte, 9(1), 107-118.