Тюменский индустриальный

ЕФИМОВА К.О.
 
ПРИМЕНЕНИЕ СПЛАВОВ С ПАМЯТЬЮ ФОРМЫ
В СОВРЕМЕННОМ МАШИНОСТРОЕНИИ 
Ефимова К.О., магистрант, [e-mail] 
г. Тюмень, Тюменский индустриальный университет 
Аннотация: 
в статье рассмотрено применение сплавов с памятью формы в области 
машиностроения. В качестве примера представлены: штифт, выполненный из материала, 
обладающим эффектом памяти формы, что повышает точность монтажа и сборки, а так 
же трубчатая конструкция пакетного типа из никелида титана. 
 
Ключевые слова: 
сплавы с памятью формы, применение материалов с эффектом памяти 
формы, современное машиностроение,
 
никелид титана.
Еще в 1940-ых годах был открыт новый тип мартенситных 
превращений – термоупругие мартенситные реакции, что является основой 
эффекта памяти формы. Так, ряд металлических сплавов при нагреве, 
после пластической деформации, способны восстанавливать свою 
первоначальную форму. Такие сплавы обладают эффектом изменения 
формы с восстанавливающим эту форму усилием. Именно сплавы с этим 
уникальным свойством и именуют сплавами с памятью формы.
Одной из областей применения сплавов с памятью формы является 
машиностроение. Часто возникают сложные задачи, связанные с 
окончательной сборкой неразъемных соединений, с монтажом 
крупногабаритных конструкций, с созданием систем регулирования 
параметров в гидросистемах и др. Применение в современном 
машиностроении материалов с эффектом памяти формы значительно 
облегчает и упрощает выполнение этих и подобных задач. 
Так, за счет обеспечения необходимых посадок сопрягаемых или 
соединяемых деталей можно повысить точность монтажа или сборки. Это 
можно гарантировать при изготовлении пальцев или штифтов из 
материалов с памятью формы [1]. В этом случае нужно изготовить штифт 
в размер и произвести его термическую обработку. Затем произвести 
термическое деформирование растяжкой, после чего диаметр штифта 
уменьшается для облегчения выполнения сборки изделия. Далее 
произвести сборку с нагревом штифта выше критической температуры, что 
приведет к проявлению эффекта памяти материала и, соответственно, 
увеличению диаметра штифта. В результате зазор ликвидируется, и 
элементы конструкции занимают требуемое положение. На Рис. 1 
представлена схема процесса вышеописанной сборки.
202 

---

Рис. 1. Схема повышения точности монтажа и сборки: 
а) взаимное положение деталей сразу после сборки: d – диаметр штифта, 
D – 
диаметр отверстия, ∆ - разность между d и D; б) взаимное положение деталей после 
проявления эффекта памяти материала штифта. 
Так же материал с памятью формы применяют для получения труб 
из упаковки пакетного типа. На Рис. 2а, представлена труба, которая 
получается из двух заготовок, прошедших термическую обработку. В 
такой форме она очень удобна при транспортировке. Приводом для 
развертки трубчатой конструкции, изображенной на Рис. 2б, является 
проволока из никелида титана. Проволоку навивают в виде спирали с 
учетом того, что генерируемые в ней напряжения были немного больше 
сопротивления деформации трубы при появлении эффекта памяти. 
Величина сопротивления зависит от марки материала и толщины стенки 
трубы. Необходимо так же предусмотреть, чтобы наружный диаметр 
спирали был одинаков с внутренним диаметром трубной заготовки.
Никелид титана, из которого изготовлена проволока, является среди 
материалов памятью формы самым распространенным по применению и 
изученности [2]. Он обладает высокой коррозионной стойкостью, 
прочностью, хорошей биологической совместимостью, хорошими 
характеристиками фомозапоминания (высокая восстанавливающая сила и 
высокий коэффициент восстановления формы), высокой демпфирующей 
способностью. 
Рис. 2. Схема при получении трубы из упаковки пакетного типа с использованием двух 
заготовок: а) трубный пакет; б) труба, полученная после нагревания пакета 
203 

---

Материалы с памятью формы нашли широкое применение в 
отраслях науки и техники. Но именно применение таких материалов в 
современном машиностроении получило особо широкую значимость. 
Специалисты отмечают, что использование сплавов с таким уникальным 
эффектом совершенствует и упрощает процессы сборки и монтажа, а так 
же повышает прочность конструкции.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 
1. 
Тихонов, А. С. Применение эффекта памяти формы в современном 
машиностроении / А. С. Тихонов. - Москва : Машиностроение, 1981. - 81 с. 
2. 
Попов, Н. Н. Сплавы с памятью формы / Н. Н. Попов // Атом. – 
2010. - 
№ 7. - С. 35-39.
УДК 621.7