تصنيف سبائك الذاكرة
2025-04-18
تتمتع سبائك الذاكرة الشكلية بقدرة على استعادة التشوه بسبب التحول الطوري المارتنسيتي المرن الحراري الذي يحدث داخل المادة أثناء عملية التشوه. تحتوي سبائك الذاكرة الشكلية على طورين: الطور الأوستنيتي عالي الحرارة، والطور المارتنسيتي منخفض الحرارة. وفقًا لشروط الحمل الحراري المختلفة، تظهر سبائك الذاكرة الشكلية أدائين مختلفين.
تأثير الذاكرة الشكلية
تأثير الذاكرة أحادي الاتجاه. عند تشويه سبائك الذاكرة الشكلية في درجة حرارة منخفضة، يمكن استعادة الشكل الأصلي بعد التسخين، ويُطلق على هذا التأثير الذي يظهر فقط أثناء التسخين تأثير الذاكرة أحادي الاتجاه.
تأثير الذاكرة ثنائي الاتجاه. بعض السبائك تستعيد شكل الطور عالي الحرارة عند التسخين، وتستعيد شكل الطور منخفض الحرارة عند التبريد، ويُسمى هذا تأثير الذاكرة ثنائي الاتجاه.
تأثير الذاكرة الكامل. عند التسخين تستعيد شكل الطور عالي الحرارة، وعند التبريد تتحول إلى شكل الطور منخفض الحرارة الذي له نفس الشكل ولكن باتجاه معاكس، ويُسمى هذا تأثير الذاكرة الكامل.
ينبع تأثير الذاكرة الشكلية في سبائك الذاكرة الشكلية من التحول الطوري المارتنسيتي المرن الحراري، حيث ينمو هذا المارتنسيت بمجرد تكوينه مع انخفاض درجة الحرارة، وإذا ارتفعت درجة الحرارة فإنه يتناقص ويختفي بعملية عكسية تمامًا. الفرق في طاقتي الحرية يعمل كقوة دافعة للتحول الطوري. درجة الحرارة التي تتساوى عندها طاقتا الحرية تُسمى درجة حرارة التوازن T0. يحدث التحول المارتنسيتي فقط عندما تكون درجة الحرارة أقل من درجة حرارة التوازن T0، والعكس صحيح، يحدث التحول العكسي فقط عندما تكون درجة الحرارة أعلى من درجة حرارة التوازن T0.
في سبائك الذاكرة الشكلية، لا يسبب التحول المارتنسيتي فقط درجة الحرارة، بل يمكن أن يسببه الإجهاد أيضًا، ويسمى هذا التحول المارتنسيتي الناجم عن الإجهاد، وترتبط درجة حرارة التحول خطيًا مع الإجهاد.
أنظمة السبائك الذاكرة التي تم اكتشافها حتى الآن: Au-Cd، Ag-Cd، Cu-Zn، Cu-Zn-Al، Cu-Zn-Sn، Cu-Zn-Si، Cu-Sn، Cu-Zn-Ga، In-Ti، Au-Cu-Zn، NiAl، Fe-Pt، Ti-Ni، Ti-Ni-Pd، Ti-Nb، U-Nb و Fe-Mn-Si وغيرها.
المرونة الزائفة
عندما تتعرض سبائك الذاكرة الشكلية لتشوه كبير تحت حالة الطور الأوستنيتي عالي الحرارة بفعل قوة خارجية، وبعد إزالة القوة، يعود التشوه الكبير إلى حالته الأصلية تمامًا. ولكن خلال عملية التشوه، لا يكون منحنى الإجهاد-الانفعال خطيًا، وينتج عنه طاقة مهدرة.
الأخبار ذات الصلة