8/8/2019 aliaje memoria formei

1/2

1. NOTIUNI GENEREALEFenomenul de memorie a formei este prezent la anumite aliaje cu transformaremartensitic reversibil n care martensita are un caracter termoelastic. Un produs finitconfectionat din astfel de materiale poate fi deformat de la o forma initiala, cu oconfiguratie stabila termic, pana la o alta forma, cu o configuratie instabila termic. Acest

produs se spune ca are memoria formei pentru faptul ca, la aplicarea unei incalziri, poatereveni de la configuratia instabila termic la configuratia initiala, stabila termic, adica se poate spune ca ,,isi aminteste forma initiala.La aliajele metalice, proprietatea de a avea memoria formei este rezultatul faptului caacestea prezinta o transformare reversibila de la o stare austenitica la o stare martensitica,la schimbarea temperaturii. Printre aliajele neferoase care au o martensit termoelasticreversibil se pot enumera Au-Cd, Ti-Ni, In-Tl, Cu-Zn b , Cu-Al-Ni, Cu-Zn-X, Ti-Ni-Cu, sau compuii Cu3Al, Fe3Pt, NiAl, Cu1-xAuxZn (apropiat de compoziia aliajuluiHeusler CuAuZn2).Conceptual, obtinerea proprietatii de memoria formei presupune ca un aliaj care se prezinta in stare martensitica in apropierea temperaturii camerei si care are o structura

austensitica intr-un domeniu larg de temperaturi, incluzind si temperatura camerei, sa poata prezenta o transformare de histerezis suficient de mare, peste 125 C. Dacahisterezisul termic este suficient de mare si temperatura camerei se situeaza in apropiereamijlocului acestui histerezis, atunci aliajul poate fi fabricat si depozitat (in modconventional) si in stare martensitica. Cat timp histerezisul este suficient de mare, aliajulnu va putea sa se transforme din stare martensitica in stare austenitica pina ce nu va fiincalzit peste temperatura camerei. Incalzirea se va aplica numai dupa ce aliajul va fiinstalat sau adus in conditiile de functionare dorite.Fiind un domeniu relativ nou al tehnicii de varf, datele referitoare la obtinerea acestor materiale si aplicaiile lor sunt departe de a fi suficient cunoscute. Desi pe planinternational se desfasoara numeroase cercetari in acest domeniu, rezultatele sunt in

general publicate dupa aparitia pe piata a noilor produse sau nici atunci, intrucat exista sise conserva monopolul de firma al catorva producatori specializati din tari puternicdezvoltate, cum sunt SUA si Japonia.2. MATERIALUL CU MEMORIA FORMEI NITINOL"Vedeta" materialelor cu memoria formei este n mod incontestabil aliajul NITINOL,numit astfel dup Ni-Ti i Naval Ordnance Laboratory (actualmente Naval SurfaceWarfare Center) locul unde a fost descoperit. La ora actual se consider ca rileeuropene cele mai implicate n industria materialelor cu memoria formei sunt Frana(unde societatea IMAGO produce exclusiv dispozitive pe baz de Cu-Zn-Al) iGermania.n Romnia nu se poate vorbi, din pcate despre o "industrie" a materialelor cu memoriaformei, dei exist firme care comercializeaz de exemplu tuburi din polimeritermocontractabili pentru conductorii electrici de for sau rame de ochelari din metalecu memorie. Din punct de vedere al cercetrii, ns, se poate vorbi despre un mult maiviu interes, mai ales n marile centre universitare (Bucureti, Timioara, etc.) printre carei Iai. Lista aliajelor cu memoria formei (AMF) este impresionant ns de uz comercialau devenit numai aliajele pe baz de Ni-Ti, Cu-Zn-Al, Cu-Al-Ni i Fe-Mn-Si.Fig. Efectul de memorie a formei.

8/8/2019 aliaje memoria formei

2/2

Principalul fenomen care a fost pus n legtura cu comportamentul de memoria formeieste cunoscut de peste 100 de ani i perpetueaz amintirea ilustrului metalograf germanVon Martens transformarea martensitic.Fig. Efectul de memorie a formei.2.1. Transformarea martensitic

Denumirea transformrii provine de la produsul de reacie martensita "unmicroconstituentdin oelul clit caracterizat printr-un model acicular sau aciform",obinut dintr o soluie solid stabil la temperaturi nalte, - austenita pe baz de Fe, cureeaua cristalin cubic cu fee centrate (cfc) i a fost observat pentru prima dat laoelurile-carbon.MARTENSITA2.1.1. Transformarea martensitic din oelurile-carbonMartensita din oelurile-carbon este cunoscut nc din 1895 ca o soluie solidsuprasaturat, instabil, de carbon dizolvat n Fe i obinut la viteze foarte mari dercire. Caracteristicile transformrii martensitice din oelurile-carbon pot fi prezentateatt la nivel macroscopic ct i la nivel microscopic.

La nivel macroscopic, transformarea martensitic din oelurile-carbon, cu mai mult de 0,2%C, se caracterizeaz prin:1 variaie de volum de cca. 4 %, nsoit de apariia microreliefului pe suprafeele probelor lustruite i clite;2 degajarea unei importante cantiti de cldur latent asociat cu transformareamartensitic ( transformare exoterm);3 necesitatea depirii unei viteze critice de rcire pentru mpiedicarea produceriitransformrilor intermediare (de exemplu transformarea bainitic);4. transformarea este de tip exploziv, viteza ei fiind limitat doar de viteza de propagarea sunetului prin oel, astfel nct clirea unei piese mici n apa dintr-un vas Dewar duce laspargerea acestuia, din cauza undei de oc creat de transformare;

5 durificarea materialului;6 transformarea se compune dintr-o forfecare simpl , de aprox. 20 de ori mai maredect deformaia elastic i o alungire sau contracie pe o direcie perpendicular;7 lipsa reversibilitii (la nclzire intervine difuzia);8 transformarea se produce numai n timpul rcirii continue, cu viteze de minimum6000C/s, prin germinarea i creterea de noi plci de martensit (i nu prin creterea celor vechi), n intervale de timp de ordinul a 10-7s, deci nu este necesar activarea termicdeoarece cantitatea de martensit nu depinde de durata de meninere la o anumittemperatur;9 transformarea este n primul rnd indus termic (prin variaia temperaturii) dar poatefi cauzat i de deformarea plastic (transformare indus mecanic sau sub tensiune).