Уламжлалт мэргэн ухаанаар метал бол хамгийн бат бөх, тэсвэртэй материал юм. Гэсэн хэдий ч гадны ачаалалгүйгээр хэв гажилтын дараа хэлбэрээ сэргээж чаддаг хайлш байдаг. Эдгээр нь мөн бүтцийн материалаас ялгагдах бусад өвөрмөц физик, механик шинж чанараараа тодорхойлогддог.
Үзэгдэлийн мөн чанар
Хайлшны хэлбэр санах ойн нөлөө нь урьдчилан деформацид орсон металл халалтын үр дүнд эсвэл зүгээр л буулгасны дараа аяндаа сэргэдэг. Эдгээр ер бусын шинж чанарыг эрдэмтэд 1950-иад оны эхээр анзаарсан. 20-р зуун Тэр үед ч энэ үзэгдэл нь болор торонд мартенситийн хувиралтай холбоотой байсан бөгөөд энэ үед атомуудын дараалсан хөдөлгөөн явагддаг.
Хэлбэрийн санах ойн материалтай мартенсит нь халуунд уян хатан байдаг. Энэ бүтэц нь гаднах давхаргад сунасан, дотор нь шахагдсан нимгэн хавтан хэлбэртэй талстуудаас бүрддэг. Деформацийн "зөөгч" нь фаз хоорондын, ихэр ба талст хоорондын хил юм. Халаасны дараа гажигтайхайлш, дотоод стрессүүд гарч, металыг анхны хэлбэрт нь буцаахыг оролддог.
Аяндаа нөхөн сэргэх шинж чанар нь өмнөх өртөлтийн механизм болон түүний үргэлжилсэн температурын нөхцлөөс хамаарна. Хамгийн их сонирхдог зүйл бол хэдэн сая хэв гажилттай байж болох олон мөчлөг юм.
Хэлбэрийн санах ойтой металл ба хайлш нь өөр нэг өвөрмөц шинж чанартай байдаг - материалын физик механик шинж чанар нь температураас шугаман бус хамааралтай байдаг.
Сортууд
Дээрх үйл явц нь хэд хэдэн хэлбэртэй байж болно:
- хэт уян хатан чанар (хэт уян хатан чанар), энэ нь металлын болор бүтэц нь хэвийн төлөвийн уналтын бат бэхээс мэдэгдэхүйц давсан хэв гажилтыг тэсвэрлэх чадвартай;
- ганц ба буцах хэлбэрийн санах ой (сүүлийн тохиолдолд дулааны эргэлтийн үед үр нөлөөг дахин дахин гаргадаг);
- Урагш ба урвуу хувиргах уян хатан чанар (мартенситийн хувирал дамжих үед хөргөх, халаах үед хуримтлагдах суналт);
- буцах санах ой: халах үед эхлээд нэг хэв гажилт сэргээгдэж, дараа нь температур нэмэгдэх тусам өөр нэг;
- баримтлагдсан хувиргалт (ачааллыг арилгасны дараа хэв гажилтын хуримтлал);
- псевдоэластик - 1-30% -ийн уян хатан утгаас уян хатан бус хэв гажилтыг сэргээх.
Эффекттэй металлын анхны төлөв рүү буцнахэлбэрийн санах ой нь суналтын бат бэхтэй ойролцоо хүчээр дарагдах боломжгүй маш хүчтэй байж болно.
Материал
Ийм шинж чанартай хайлшаас хамгийн түгээмэл нь титан-никель (49–57% Ni, 38–50% Ti) юм. Тэд сайн гүйцэтгэлтэй байна:
- өндөр бат бэх ба зэврэлтэнд тэсвэртэй;
- сэргээх чухал хүчин зүйл;
- анхны төлөв рүү буцах үед дотоод стрессийн их утга (800 МПа хүртэл);
- биологийн бүтэцтэй сайн нийцдэг;
- чичиргээний үр дүнтэй шингээлт.
Титан никелид (эсвэл нитинол) -аас гадна бусад хайлшийг бас ашигладаг:
- хоёр бүрэлдэхүүн - Ag-Cd, Au-Cd, Cu-Sn, Cu-Zn, In-Ni, Ni-Al, Fe-Pt, Mn-Cu;
- гурван бүрэлдэхүүн хэсэг - Cu-Al-Ni, CuZn-Si, CuZn-Al, TiNi-Fe, TiNi-Cu, TiNi-Nb, TiNi-Au, TiNi-Pd, TiNi-Pt, Fe-Mn -Си болон бусад.
Хайлшлах нэмэлтүүд нь мартенситийн хувирлын температурыг ихээхэн өөрчилж, багасгах шинж чанарт нөлөөлдөг.
Үйлдвэрийн хэрэглээ
Хэлбэрийн санах ойн эффектийг ашигласнаар техникийн олон асуудлыг шийдвэрлэх боломжтой:
- Шатаалтын аргатай төстэй нягт хоолойн угсралтыг бий болгох (фланцтай холболт, өөрөө чангалах хавчаар ба холбогч);
- хавчих хэрэгсэл, хавчуур, түлхэгч үйлдвэрлэл;
- дизайн"супер булаг" ба механик энергийн аккумлятор, шаталсан мотор;
- гагнуур, гагнах боломжгүй болсон үед ижил төстэй материал (металл-металл) эсвэл хүрэхэд хэцүү газруудад холбоос үүсгэх;
- дахин ашиглах боломжтой эрчим хүчний элементүүдийн үйлдвэрлэл;
- микро схемийн битүүмжлэл, тэдгээрийг холбох залгуур;
- төрөл бүрийн төхөөрөмжид температур хянагч, мэдрэгч үйлдвэрлэх (галын дохиолол, гал хамгаалагч, дулааны хөдөлгүүрийн хавхлага болон бусад).
Сансар огторгуйд зориулсан ийм төхөөрөмжийг (өөрөө суурилуулсан антен ба нарны зайн хавтан, телескоп төхөөрөмж, сансарт суурилуулах ажилд зориулсан багаж хэрэгсэл, эргэдэг механизмын хөтчүүд - залуур, хаалт, люк, манипулятор) бүтээх нь маш том ирээдүйтэй.. Тэдний давуу тал нь орон зайн орон зайн байрлалыг алдагдуулдаг импульсийн ачаалал байхгүй.
Хэлбэрийн санах ойн хайлшийг анагаах ухаанд хэрэглэх нь
Эмнэлгийн материалын шинжлэх ухаанд ийм шинж чанартай металуудыг технологийн төхөөрөмж үйлдвэрлэхэд ашигладаг:
- яс сунгах, нурууг шулуун болгоход зориулсан шат мотор;
- цус орлуулагчийн шүүлтүүр;
- хугарлыг засах төхөөрөмж;
- ортопедийн хэрэгсэл;
- судал ба артерийн хавчаар;
- хиймэл зүрх эсвэл бөөрний шахуургын хэсгүүд;
- судасанд суулгах стент ба эндопротез;
- шүд засах зориулалттай шүдний утас.
Сул тал ба хэтийн төлөв
Асар их боломжтой хэдий ч хэлбэрийн санах ойн хайлш нь өргөн тархалтыг хязгаарладаг сул талуудтай:
- үнэтэй химийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд;
- үйлдвэрлэлийн нарийн төвөгтэй технологи, вакуум төхөөрөмж ашиглах хэрэгцээ (азот, хүчилтөрөгчийн хольц оруулахгүйн тулд);
- фазын тогтворгүй байдал;
- металлыг боловсруулах чадвар бага;
- бүтцийн зан үйлийг зөв загварчлах, хүссэн шинж чанар бүхий хайлш үйлдвэрлэхэд бэрхшээлтэй;
- хөгшрөлт, ядрах, хайлш муудах.
Технологийн энэ чиглэлийг хөгжүүлэх ирээдүйтэй чиглэл бол хэлбэр санах ойтой металлаас бүрэх, түүнчлэн төмрийн үндсэн дээр ийм хайлш үйлдвэрлэх явдал юм. Нийлмэл бүтэц нь хоёр ба түүнээс дээш материалын шинж чанарыг нэг техникийн шийдэлд нэгтгэх боломжийг олгоно.
