Quais são as diferenças do ligas de níquel-titânio em baixas e altas temperaturas?
2025-02-26
A liga de níquel-titânio apresenta várias diferenças em baixas e altas temperaturas, conforme detalhado a seguir:
Estrutura cristalina
- Baixa temperatura: geralmente está na fase martensítica, com estrutura cristalina monoclínica, onde os átomos estão relativamente dispersos, conferindo certa flexibilidade e capacidade de deformação.
- Alta temperatura: transforma-se na fase austenítica, com estrutura cristalina geralmente cúbica, onde os átomos estão organizados de forma compacta e ordenada, tornando a estrutura cristalina mais regular.
Propriedades mecânicas
- Baixa temperatura: a liga de níquel-titânio na fase martensítica é mais macia, fácil de deformar, possui alta capacidade de deformação elástica, podendo sofrer grandes deformações sob força externa sem romper, e mantém a forma deformada após a remoção da força.
- Alta temperatura: a liga na fase austenítica apresenta maior resistência e dureza do que em baixa temperatura, com melhor capacidade de resistência à deformação, porém menor capacidade de deformação elástica em comparação à fase martensítica, sendo mais difícil de sofrer grandes deformações sob força externa.
Efeito de memória de forma
- Baixa temperatura: se a liga de níquel-titânio for deformada por força externa em baixa temperatura, ao aquecer até uma certa temperatura (temperatura de início da transformação para austenita), a liga retorna à sua forma original, caracterizando a fase de ativação do efeito de memória de forma em baixa temperatura.
- Alta temperatura: a liga está na fase estável de austenita, com forma fixa. Quando a temperatura diminui até certo ponto (temperatura de início da transformação para martensita), a liga sofre a transformação martensítica, preparando-se para a próxima ativação do efeito de memória de forma.
Superelasticidade
- Baixa temperatura: geralmente não apresenta superelasticidade, não retornando automaticamente ao estado inicial após deformação dentro do limite elástico.
- Alta temperatura: dentro de uma faixa específica de temperatura, a liga na fase austenítica apresenta superelasticidade, podendo sofrer grandes deformações elásticas sob força externa e retornar rapidamente à forma original após a remoção da força, como se tivesse "superelasticidade".
Resistência elétrica
- Baixa temperatura: a liga na fase martensítica apresenta resistência elétrica relativamente alta, devido à estrutura cristalina irregular que causa maior dispersão eletrônica, dificultando a condução de elétrons.
- Alta temperatura: a estrutura cristalina da fase austenítica é regular, com menor dispersão eletrônica, resultando em resistência elétrica baixa.
Cenários de aplicação
- Baixa temperatura: pode ser usada para fabricar componentes que requerem alta capacidade de deformação em ambientes de baixa temperatura, como elementos de vedação para baixas temperaturas.
- Alta temperatura: frequentemente usada em ambientes de alta temperatura que exigem estabilidade de forma e alta resistência, como componentes de alta temperatura na indústria aeroespacial.
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