Корзина
Ваша корзина пуста!
Это никогда не поздно исправить :)
Нитиноловая труба ТУ 18.4290-004-13152881-02: термомеханические характеристики и области применения
Нитиноловая труба, выпускаемая по ТУ 18.4290-004-13152881-02, представляет собой трубный прокат из сплава на основе никелида титана (TiNi) с содержанием никеля 55,0–56,0 % масс. и титана — остальное. Технические условия регламентируют геометрические параметры, химический состав, режимы термической обработки и комплекс функциональных свойств: эффект памяти формы (ЭПФ), сверхупругость и термомеханическую усталость. Документ распространяется на трубы, изготовленные методом горячей экструзии с последующей холодной прокаткой и отжигом, предназначенные для работы в диапазоне температур эксплуатации от –60 C до +150 C.
Сортамент и геометрические параметры
Трубы поставляются в холоднодеформированном или термообработанном состоянии. Наружный диаметр — от 2,0 до 20,0 мм, толщина стенки — от 0,2 до 2,0 мм. Предельные отклонения по наружному диаметру не превышают 0,05 мм для труб малого сечения и 0,10 мм для труб диаметром свыше 10 мм. Кривизна на длине 1 м — не более 1,5 мм. Внутренняя поверхность контролируется на отсутствие окалины, закатов и продольных рисок глубиной более 0,05 мм.
- Диаметр наружный: 2,0–20,0 мм
- Толщина стенки: 0,2–2,0 мм
- Длина мерная: 0,5–3,0 м
- Шероховатость внутренней поверхности: Ra 0,63 мкм
- Овальность: не более 50 % поля допуска
Функциональные свойства и термомеханические параметры
Ключевая особенность нитиноловой трубы по данным ТУ — реализация эффекта памяти формы при температурах мартенситного превращения. Температура начала прямого мартенситного превращения (Ms) — от –20 C до +40 C в зависимости от режима термообработки и отклонения состава от стехиометрии. Величина возвращаемой деформации при нагреве выше Af — не менее 6 %. При эксплуатации в режиме сверхупругости (при T > Af + 20 C) труба выдерживает обратимое формоизменение до 8 % без остаточной деформации.
Модуль упругости аустенитной фазы — 75–83 ГПа, мартенситной — 28–41 ГПа. Предел прочности при растяжении в аустенитном состоянии — 800–1100 МПа, относительное удлинение — 10–20 %. Число циклов до разрушения при термоциклировании через интервал мартенситного превращения — не менее 10 при напряжении 200 МПа.
| Параметр | Значение | Условия измерения | Единица | Норма по ТУ |
|---|---|---|---|---|
| Температура Ms | –20…+40 | ДСК, скорость 10 C/мин | C | Контролируется |
| Возврат деформации | 6 | Нагрев выше Af, свободный возврат | % | Не менее 6 |
| Предел прочности | 800–1100 | Растяжение, аустенит | МПа | Не менее 800 |
| Относительное удлинение | 10–20 | Растяжение, база 50 мм | % | Не менее 10 |
| Модуль упругости (аустенит) | 75–83 | Ультразвуковой метод | ГПа | Справочно |
Области применения
Трубы из нитинола по ТУ 18.4290-004-13152881-02 применяются в качестве исполнительных элементов термомеханических приводов, в системах развёртывания космических конструкций, в медицинских эндоваскулярных устройствах (стенты, доставляющие катетеры), в соединительных муфтах трубопроводов авиационных гидросистем, а также в прецизионных дозаторах и термостатирующих клапанах химического оборудования.
- Термомеханические приводы и актуаторы
- Эндоваскулярные стенты и имплантаты
- Муфты соединения трубопроводов авиатехники
- Развёртываемые антенно-мачтовые устройства космических аппаратов
- Термочувствительные клапаны и дозаторы
Вопросы и ответы
Какое содержание никеля регламентирует ТУ 18.4290-004-13152881-02?
Массовая доля никеля — 55,0–56,0 %. Отклонение от этого диапазона смещает температуры мартенситного превращения и изменяет величину возвращаемой деформации.
При какой температуре нитиноловая труба реализует эффект памяти формы?
Эффект памяти формы проявляется при нагреве выше температуры конца обратного мартенситного превращения Af, которая для труб по данным ТУ находится в интервале от 0 C до +60 C в зависимости от режима термообработки.
Какой ресурс термоциклирования у трубы по данным ТУ?
Число циклов до разрушения при термоциклировании через интервал мартенситного превращения — не менее 10 при напряжении 200 МПа. Ресурс снижается при увеличении амплитуды деформации свыше 6 %.
Допускается ли механическая обработка нитиноловой трубы после поставки?
Допускается финишная механическая обработка с обильным охлаждением. Локальный нагрев выше 300 C без последующей термообработки не рекомендуется — он изменяет температуры превращений и снижает функциональные характеристики.