Нитинол-никель-титан-никель-титановый сплав

Нитинол, также известный как сплав NiTi или никель-титановый сплав, представляет собой никель-титановый сплав с почти эквиатомным соотношением, известный своим эффектом памяти формы и сверхэластичностью. Основная ценность нитинола заключается в его «восстановлении деформации». При определенных температурных условиях материал может вернуться к исходной форме; он также может выдерживать значительную упругую деформацию и восстанавливаться при определенных условиях. С момента своего появления в 1960-х годах он постепенно превратился из материала военного назначения в основной сплав в медицине и точном машиностроении.

Развитие нитинола можно проследить до начала 1960-х годов. Впервые он был обнаружен Лабораторией вооружения ВМС США при исследовании интерметаллических соединений никеля и титана; Название «Нитинол» происходит от слов Ni, Ti и Военно-морской артиллерийской лаборатории.

В то время аэрокосмической, оборонной и точной технике требовался специализированный металлический материал. Хотя обычные металлы обеспечивали прочность, а пружинная сталь обеспечивала эластичность, они не могли активно восстанавливать свою форму при нагревании и не могли надежно восстанавливаться после больших деформаций в небольших конструкциях. Эффект памяти формы и сверхэластичность нитинола как раз и восполнили этот пробел — он претерпевает фазовый переход между аустенитной и мартенситной фазами, тем самым восстанавливая свою заданную форму после изменения температуры или приложения внешних сил.

Способность нитинола достигать этой функциональности обусловлена ​​его никель-титановой системой, соотношение которой близко к стехиометрическому. При содержании никеля 54,50–57,00 процентов и остальную часть составляет титан, этот состав лежит в основе фазового превращения никель-титанового сплава. На окончательную температуру памяти формы, сверхэластичное поведение и усталостную устойчивость материала также влияют контроль состава, холодная обработка, термообработка и условия окончательной обработки.

В отожженном состоянии нитинол имеет предел прочности ≥551 МПа и удлинение ≥10–15%. Обладая памятью формы или сверхэластичными свойствами, он сохраняет определенный уровень прочности и пластичности, что делает его пригодным для изготовления проводников, стентов, эластичных компонентов и микроактуаторов.

На ранних стадиях своего развития нитинол в основном использовался в термочувствительных элементах, приводах и специализированных эластичных структурных компонентах.

Пружины с регулируемой температурой, приводы с памятью формы, крепежные детали, микроактюаторы и самовозвратные конструкции были одними из первых областей применения. В центре внимания этих компонентов была не традиционная несущая способность, а скорее использование способности материала восстанавливать свою форму в ответ на изменения температуры или напряжения.

Нитинол также на ранней стадии был принят в аэрокосмическом и точном машиностроении. Приводы с памятью формы, демпфирующие элементы, развертываемые структурные компоненты и элементы контроля температуры — все это требует, чтобы материал выполнял стабильные операции в ограниченном пространстве.

Нитиноловый сплав в настоящее время используется в основном в медицине, аэрокосмической отрасли, интеллектуальных конструкциях, промышленном управлении и точном машиностроении и особенно хорошо подходит для компонентов, требующих одновременно памяти формы, сверхэластичности, усталостной прочности и возможностей микросрабатывания.

Общие приложения включают в себя:

Медицинские: сосудистые стенты, проводники, ортодонтические дуги, фильтры нижней полой вены, корзины для извлечения камней, армирующие проволоки для катетеров и ортопедические устройства фиксации с памятью формы.

Аэрокосмическая промышленность: приводы с памятью формы, компоненты привода с регулируемой температурой, развертываемые структурные компоненты, демпфирующие элементы и небольшие механизмы самовозврата.

Промышленное применение: терморегулируемые пружины, компоненты клапанов с термическим приводом, самовозвратные зажимы, интеллектуальные крепления, компоненты датчиков.

Машиностроение: приводные провода мягкой робототехники, микроактюаторы, компоненты бионического пальцевого привода, самовозвратные захваты, гибкие роботизированные соединения.

Sunxin поставляет нитинол/сплав NiTi в листах, стержнях, проволоке и трубках, а также в размерах, изготовленных по индивидуальному заказу.

Соответствующие требования, такие как ASTM F2063, ASTM F2004 и ASTM F2005, могут обсуждаться в зависимости от формы продукта и конечного использования. Конкретные применимые стандарты, требования к температуре фазового перехода, условия поставки и объекты испытаний должны быть подтверждены в соответствии с чертежами заказчика, спецификациями закупок и конечным использованием.

Доступные характеристики включают в себя:

Листы: Т0,5–Т200,0 мм, фрезерованные, стандартная длина 200/250/300 мм, ширина 200/300/500/1000 мм, допуск -0,0/+1,0 мм, поставляются в отожженном или нагартованном состоянии.

Прутки: Φ1,0–Φ100,0 мм, полированные или прецизионно-полированные, стандартная длина 3 м за штуку, допуски h6–h9 должны быть подтверждены, поставляются в отожженном или нагартованном состоянии.

Проволока: 0,6–3,0 мм, полированная или прецизионно-полированная, стандартная длина 1 м за штуку, допуски h6–h9 должны быть подтверждены, поставляется в отожженном или нагартованном состоянии.

Трубы: Наружный диаметр 1,0–10,0 мм, внутренний диаметр 0,08–2,0 мм, полированные или прецизионно-полированные, стандартная длина 3 м за штуку, допуски h6–h9 должны быть подтверждены, поставляются в отожженном или нагартованном состоянии.

Перед производством проектов из нитинола / сплава NiTi рекомендуется подтвердить форму материала, состояние поставки, размеры, допуски, качество поверхности и требования к температуре фазового перехода. Для медицинских устройств, направляющих проволок, стентов, ортодонтических проволок, приводных проволок и микроактуаторов также необходимо подтвердить никель-титановый состав, механические свойства, требования к сверхэластичности, требования к усталости, качество поверхности, объекты контроля, документацию по качеству и требования к прослеживаемости.

Sunxin сертифицирована по системам управления качеством ISO 13485 и ISO 9001 и может поддерживать управление партиями, контроль прослеживаемости, координацию испытаний и управление документацией по качеству.