W tym wstępie do drugiego rozdziału Nitinol: The Book, Tom przedstawia efekt pamięci kształtu, jako że odnosi się on do przemian fazowych w metalach.

2.0 Przemiana termiczna od austenitu do martenzytu i pochodzenie pamięci kształtu

Ten post jest fragmentem Nitinol: The Book, roboczego projektu nadchodzącej publikacji autorstwa Toma Dueriga, Alana Peltona i innych. Odwiedź Spis treści lub Wstęp aby uzyskać więcej informacji.

Przemiana martenzytyczna jest specyficznym rodzajem zmiany struktury krystalicznej, która występuje podczas chłodzenia niektórych metali, w tym Nitinolu. Struktura krystaliczna występująca w wysokich temperaturach jest fazą macierzystą, często określaną jako austenit, a faza, która powstaje w wyniku przemiany martenzytycznej jest nazywana martenzytem. Efekt pamięci kształtu jest bezpośrednią konsekwencją odwracalnej przemiany pomiędzy austenitem i martenzytem.

Szczegółowy opis przemian martenzytycznych może być bardzo złożony, ale na szczęście nie jest konieczny do zrozumienia inżynierskich aspektów materiałów z pamięcią kształtu. W tym rozdziale przedstawiono dokładny, ale uproszczony opis przemiany, ograniczony do aspektów ważnych dla projektowania i inżynierii. Bardziej szczegółowo, opisano krystalografię i właściwości dwóch kluczowych faz Nitinolu, a następnie omówiono, w jaki sposób zachodzi przemiana pomiędzy nimi. Z odpowiednio zdefiniowanymi strukturami krystalicznymi, tekst bada jak krystalografia martenzytu zapewnia unikalny rodzaj zachowania podczas odkształcania, a następnie w końcu bada jak te czynniki łączą się w celu wytworzenia termicznego efektu pamięci kształtu (SME).

W rozdziale 3, zostanie wykazane, że przemiana martenzytyczna może być również napędzana przez zastosowanie naprężenia, i że robienie tego daje początek superelastyczności, ale tutaj ograniczamy dyskusję do efektów samej temperatury. Zauważmy również, że istnieje jeszcze trzecia faza zwana „fazą R”, występująca w wielu stanach Nitinolu. Faza R zostanie szczegółowo omówiona w rozdziale 4, ale w tym wstępnym rozdziale zajmiemy się tylko bezpośrednią przemianą martenzytowo-austenitową bez ingerencji fazy R.

Czytelników zupełnie niezaznajomionych z mechanizmem efektu pamięci kształtu zachęcamy do zapoznania się z rysunkiem 1-1 przed przystąpieniem do omawiania materiału w tym rozdziale; służy on jako cenna mapa drogowa do poruszanych tu tematów.

  1. GB Olson i WS Owen, Martensite, ASM International (1992).

.