Métodos de fabricação e síntese de metais com memória
2024-07-18
Métodos de fabricação e síntese de metais com memória
1. Método de síntese por combustão auto-propagada em alta temperatura Metal com memória
O método de síntese por combustão auto-propagada em alta temperatura, também conhecido como método de síntese por combustão, é essencialmente uma síntese por combustão. O processo específico consiste em misturar uniformemente pós de elementos de liga em proporções definidas, aplicar pressão para formar uma certa forma, e então colocar em um gás protetor a uma temperatura específica para ignição local, permitindo que a reação se propague e se espalhe automaticamente. Após a combustão, o material é formado.
De acordo com o modo de combustão, a auto-propagação pode ser dividida em modo de explosão térmica e modo de combustão laminar. O método de síntese por combustão auto-propagada pode preparar materiais não equilibrados, não estequiométricos e com gradiente funcional, apresentando vantagens como alta velocidade de síntese, economia de energia, alta pureza do produto, alta porosidade e grande dispersão.
2. Método convencional de sinterização de pó Metal com memória
Tomando a liga de níquel-titânio como exemplo, o método convencional de sinterização de pó consiste em misturar uniformemente os pós de níquel e titânio e sinterizar por um longo tempo em alta temperatura para formar a liga. Durante a reação, a taxa de migração e difusão dos átomos de titânio é maior que a dos átomos de níquel, portanto, os átomos de titânio difundem-se mais facilmente para as partículas de níquel e se combinam com elas. Nos locais dos átomos de titânio, não há compensação de átomos por difusão, formando microporos. Esse fenômeno é chamado de efeito Kirkendall. Devido a esse efeito, o pó metálico de níquel-titânio, após sinterização prolongada, resulta em uma liga de níquel-titânio porosa.
O processo convencional de sinterização de pó é simples e fácil de executar, com reação controlável e baixa exigência técnica. No entanto, as limitações desse método resultam em um processo de produção demorado, baixa porosidade do material, pequenos diâmetros de poros e baixa uniformidade da estrutura da liga.
3. Prensagem isotérmica a quente Metal com memória
O método de prensagem isotérmica a quente também utiliza o princípio da sinterização de pó metálico para moldagem, sendo atualmente um método eficaz e ideal para preparação Metal com memória de ligas. A prensagem isotérmica a quente é um método que utiliza um gás específico como meio de pressão, aplicando pressão gasosa ao pó ou peça durante o aquecimento e sinterização para preparar a liga.
Devido às propriedades do gás, independentemente da forma geométrica do material moldado, a alta pressão gerada pelo gás pode manter a mesma ou similar pressão em todas as direções. Além disso, o gás de alta pressão pode penetrar nos espaços vazios do pó ou peça como um líquido. Assim, sob a ação conjunta de alta temperatura e alta pressão, é fácil eliminar defeitos e vazios na liga, melhorar a estrutura cristalina, aumentando significativamente a densidade e resistência do material, resultando em excelente desempenho geral. Porém, o método de prensagem isotérmica a quente herda a desvantagem do longo tempo de sinterização, além de exigir alto investimento em equipamentos.
Metais com memória são fabricados em molas usadas para abrir e fechar persianas, protegendo os faróis de neblina contra fragmentos respingados. São usados na fabricação de instrumentos de precisão ou tornos de precisão. Uma vez deformados por vibração, colisão ou outras causas, basta aquecê-los para eliminar a falha.
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