-
سبد خرید شما خالی است!
نمایش منو
سبد خرید شما خالی است!
مقدمه
آلیاژهای حافظه دار گروه جدیدی از آلیاژها می باشند که رفتار بسیار متفاوتی نسبت به آلیاژهای معمولی دارند. بدین صورت که هرگاه یک آلیاژ معمولی تحت بارگذاری قرار گیرد و دچار تغییر شکل پلاستیک گردد، با حذف بار اعمالی، تغییر شکل بوجود آمده در جسم باقی می ماند. اما آلیاژهای حافظه دار رفتار متفاوتی از خود بروز خواهند داد و همانطور که از اسمشان پیداست می توانند پس از باربرداری، به حالت اولیه خود بازگردند. این خصیصه مهم باعث استفاده روزافزون آن در صنایع مختلف شده است که از جمله آنها می توان به کنترل ارتعاشات سازه های فضایی، کنترل ارتعاشات سطوح کنترلی هواپیماها، تعدیل رفتار آئروالاستیسیته آنتن ماهواره ها و کاربردهای مختلف صنایع پزشکی نامبرد. از جمله مهمترین آلیاژهای حافظه دار عبارتند از: آلیاژ تیتانیوم- نیکل، آلیاژ نیکل- آلومینیوم- روی- مس، آلیاژ آهن- پلاتین و آلیاژ می- منگنز.
تاریخچه
برای اولین بار در سال 1932 مشاهدات ثبت شده درباره پديده حافظه داري شكلي توسط اولاندر و همکارانش انجام شد. آنها وارون پذيري حافظه شكلي را در Au-Cd از طريق مطالعات فلز شناسي و تغييرات مقاومت آلياژ، بررسي كردند. در یک دهه بعد توسط کردجامو در سال 1949 و نیز توسط چانگ و رید در سال 1951پدیده اصلی حافظه داری که با رفتار ترموالاستیک فاز مارتنزیتی کنترل می شود، به طور گسترده ای مطالعه گردید. در سال 1963 نیز اثر حافظه داري شکلی در آلياژ نيکل- تيتانيوم با درصد اتمي مساوي توسط بوهلر و در آزمايشگاه ناوال اوردنانس (Naval ordnance laboratory) کشف و تحت نام نيتينول (Nitinol) مشهور شد.
مکانيزم آلياژهای حافظه دار
مكانيزم اصلي كه خواص آلياژهاي حافظه دار را كنترل مي كند در رابطه با تغيير كريستالي آلياژ است. به اين معني كه ساختار مارتنزيتي در دماي پايين با افزايش دما به ساختار آستنيتي تبديل ميشود و در هنگام سرد كردن، فرآيند عكس رخ خواهد داد(شکل زير). بسياري از مواد، استحاله مارتنزيتي دارند اما برتري كه آلياژهاي حافظه دار نسبت به آلياژهاي ديگر متمايز مي نمايد قابليت دوقلو شدن اين آلياژ در فاز مارتنزيت مي‌باشد . در حالكيه مواد ديگر به وسيله لغزش و حركت نابجائيها تغير شكل مي يابند. آلياژهاي حافظه‌دار به وسيله تغيير جهت ساده ساختار كريستالهاي خود و از طريق مرزهاي دوقلويي به تنشهاي اعمال شده ، عكس العمل نشان ميدهند. اگر در اين آلياژها در دماي پايين، هنگامي كه فاز ماتنزيت حاكم است، تغيير فرم پلاستيكي روي دهد، ساختار كريستالي دوقلو شده‌اي بر آلياژ ايجاد ميشود كه ناشي از تغيير فرم پلاستيك مي‌باشد. با گرم كردن آلياژ تغيير فرم يافته تا دماي شروع فاز آستنيت مي‌توان شكل اوليه را باز گرداند. اين توانايي به عنوان اثر حافظه شكل خوانده مي شود و حاصل از تغيير فاز مارتنزيت در دماي پايين به فاز آستنيت در دماي بالا مي‌باشد.
روش های تولید
از جمله روشهای تولید آلیاژهای حافظه دار می توان به 1- ذوب و ریخته گری، 2- متالورژی پودر و 3- سنتز احتراقی اشاره نمود. هرکدام از روشهای مذکور مزایا و محدودیتهای مربوط به خود را دارند. به عنوان مثال اگرچه ناهمگنی ساختار و عدم توانایی در کنترل بهینه ترکیب شیمیایی مذاب از جمله محدودیتهای روش ریخته گری محسوب میشود اما با استفاده از این روش می توان قطعات در مقیاس صنعتی را با قیمت ارزان تولید نمود. البته لازم بذکر است که ذوب در کوره های قوس الکتریکی با الکترودهای فنا شونده و اتمسفر گازهای خنثی و ذوب در کوره القائی تحت خلاء می تواند محدودیتهای روش ریخته گری را تا حد قابل توجهی مرتفع نماید. همچنین از جمله مزایای روش متالورژی پودر می توان به 1- کاهش یا حذف عمليات ماشین کاری نهایی و در نتیجه حداقل شدن تلفات مواد، 2-کاهش زمان تولید، 3- همگنی مناسب و توزیع خواص فیزیکی و مکانیکی یکسان در آلیاژ بدست آمده پس از تف جوشی و 4- کاهش آلودگی های ترکیبات ناخواسته آلیاژی اشاره نمود که البته استفاده از این روش منجر به بالا رفتن هزینه تولید می گردد.
برای مطالعه بیشتر مقاله های آموزشی می توانید با کلیک بر روی عنوان های زیر به مقاله مورد نظر هدایت شوید :
کاربرد آلیاژهای حافظه دار در صنایع مختلف
