Vliv tepelného zpracování na strukturu a vlastnosti biokompatibilní NiTi slitiny

Ing. Michal Štencek1; doc. Dr. Ing. Monika Losertová1; prof. Ing. Jaromír Drápala, CSc.1; Ing. Dalibor Matýsek, Ph.D.2

1 VŠB – Technická univerzita Ostrava, Fakulta materiálově-technologická, 17. listopadu 2172/15, 708 00 Ostrava-Poruba, Česká republika
2 VŠB – Technická univerzita Ostrava, Hornicko-geologická fakulta, 17. listopadu 2172/15, 708 00 Ostrava-Poruba, Česká republika

Stáhnout článek v PDF

Projevy tvarové paměti či superelastické chování NiTi slitin s obsahem Ni vyšším než 50,6 at. % Ni jsou silně závislé na mikrostrukturních změnách, které je možné řídit pomocí tepelného zpracování. Difuzní proces během zvýšených teplot vede k precipitaci fází, což ovlivňuje průběh martenzitické transformace v NiTi slitině. V závislosti na teplotě a době výdrže se může ve struktuře slitiny tvořit několik typů částic, přičemž se obvykle uvažuje sekvence transformace: metastabilní Ni4Ti3 – metastabilní Ni3Ti2 – stabilní fáze Ni3Ti. Vyloučení sekundárních fází může přispět k podstatnému navýšení pevnostních vlastností NiTi slitin. Složení slitiny, tedy poměr obsahu Ni a Ti, je rovněž velmi vlivným faktorem s účinkem na vlastnosti těchto materiálů. Experimentální vzorky biokompatibilní NiTi slitiny s obsahem 50,7 at. % Ni byly podrobeny tepelnému zpracování při 300, 350 a 400 °C po dobu 0,5 h s následným ochlazením na vzduchu. Mikrostruktura slitiny před a po tepelném zpracování byla studována pomocí optické a skenovací elektronové mikroskopie. Studium struktury bylo doplněno analýzou pomocí rentgenové difrakce a měřením mikrotvrdosti. Z výsledků vyplynulo, že volené teploty vedly ke strukturním změnám odpovídajícím změnám v mikrotvrdosti slitiny.

1. Klíčová slova: NiTi slitina; tepelné zpracování; mikrostruktura; RTG analýza