Способ изготовления изделия из сплава с эффектом памяти формы на основе никелида титана со способным к изменению цвета покрытием в его деформированной части

Способ изготовления изделия из сплава с эффектом памяти формы на основе никелида титана со способным к изменению цвета покрытием в его деформированной части

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Способ изготовления изделия из сплава с эффектом памяти формы на основе никелида титана со способным к изменению цвета покрытием в его деформированной части.

Изобретение относится к области металлообработки, а именно к способу изготовления изделий из сплавов с эффектом памяти формы на основе никелида титана со способным к изменению цвета покрытием в его деформированной части. Данный способ может быть использован при производстве солнечных установок и светочувствительных датчиков.

Известно, что дорогостоящие изделия с эффектом памяти формы (ЭПФ) на основе никелида титана обычно используются в наиболее ответственных устройствах, в которых невозможно применять более дешевые, но менее стойкие к температурным и химическим воздействиям изделия с ЭПФ на основе медных сплавов. Для эффективной работы таких устройств подчас требуется затемнять их поверхность. При этом традиционные способы окрашивания различных изделий с применением пигментов и растворителей не обеспечивают должной стойкости к температурным и химическим воздействиям. А окрашивание изделий из никелевых и титановых сплавов путем применения широко используемого при затемнении поверхности стальных изделий термического воронения и синения (например, путем нагрева заготовки до 450-470°С и окунания ее в льняное масло (зачернение) или в расплав NaNO₂ (55%) и NaNO₃ (45%) (синение) [1]) не дает ощутимого результата.

Задачей изобретения является изготовление изделия из сплава с эффектом памяти формы на основе никелида титана со способным к изменению цвета покрытием в его деформированной части.

Для решения указанной задачи заготовку изделия из сплава с эффектом памяти формы на основе никелида титана очищают, деформируют путем изгиба, заневоливают, нагревают до температуры 40-500С, выдерживают при этой температуре и окунают в жидкий азот или жидкий воздух.

На фиг.1 представлена фотография изготовленного по предлагаемому способу проволочного изделия с эффектом памяти формы на основе никелида титана, находящегося в охлажденном мартенситном состоянии с осуществленной согласно предлагаемому способу только в его центральной части деформацией путем изгиба. На фиг.2 показана фотография изготовленного по предлагаемому способу проволочного изделия с эффектом памяти формы на основе никелида титана, находящегося в нагретом аустенитном состоянии с осуществленной согласно предлагаемому способу по всей его длине равномерной деформацией путем изгиба.

Согласно предлагаемому способу поверхность заготовки из никелида титана очищают до металлического блеска, деформируют путем изгиба, заневоливают, нагревают до температуры 400-500С, выдерживают при этой температуре и окунают в жидкий азот или жидкий воздух.

В результате получают изделие с затемненной поверхностью. Причем данное затемнение, образуется только на деформированных в соответствии с предлагаемым способом участках изделия на фиг.1, только в его деформированной центральной части, а на фиг.2 по всей длине равномерно деформированного изделия. К тому же полученное в деформированной части изделия покрытие обладает колориметрическим эффектом, выражающимся в том, что в нагретом аустенитном состоянии оно имеет синий (см. фиг.2), а в охлажденном мартенситном состоянии - фиолетовый цвет (см. фиг.1). При этом способность изменения цвета с фиолетового на синий и наоборот сохраняется в дальнейшем при многократных циклических аустенитных и мартенситных превращениях.

Аналогичное покрытие с колориметрическим эффектом получается также на подвергнутой деформации изгибом поверхности обработанных по указанному способу листовых заготовок из сплава с ЭПФ на основе никелида титана.

Полученное по описанному способу изделие со способным к изменению цвета покрытием может быть использовано в качестве радиационно-тепломеханического элемента с ЭПФ для различных светочувствительных датчиков и солнечных установок.

Способность к изменению цвета при различных типах воздействия обычна для наноматериалов, применяемых при производстве визуальных датчиков, и изобретение может быть использовано для цветовой индикации фазового состояния полученных в соответствии с предлагаемым способом изделий и, следовательно, тех температурных и деформационных воздействий, что стимулировали реализацию аустенитно-мартенситных превращений.

Таким образом, в результате применения предлагаемого способа получают изделие с ЭПФ на основе никелида титана, которое может быть использовано при производстве солнечных установок, светочувствительных датчиков, а также термодатчиков и тензодатчиков, которые самопроизвольно информируют об изменении температуры и деформации путем изменения цвета их поверхности.

Источники информации

1. А.П.Авдеенко, А.Е.Поляков. ББК 6П4.52. УДК 620.197 А-18. Краткий курс лекций «Коррозия и защита металлов». Украина, г.Краматорск, Донбасская государственная машиностроительная академия (ДГМА), 0904 - «Металлургия», 2003 г. ISBN 5-7763-2074-7, стр.73.

Способ изготовления изделия из сплава с эффектом памяти формы на основе никелида титана со способным к изменению цвета покрытием в его деформированной части, заключающийся в том, что заготовку изделия очищают, деформируют, заневоливают, нагревают до 400-500°С, выдерживают при этой температуре и окунают в жидкий азот или жидкий воздух.