Память формы

Па́мять фо́рмы, способность некоторых металлических сплавов полностью или частично восстанавливать нарушенную при деформации исходную форму. Восстановление происходит в результате нагрева или охлаждения либо снятия нагрузки по структурным механизмам, отличным от механизма нормальной упругой деформации. К таким структурным механизмам относятся обратимое термоупругое мартенситное превращение и обратимая переориентация кристаллической решётки термоупругого мартенсита, которые обеспечивают величину полностью обратимой деформации (во много раз превышающую величину деформации, достигаемую в случае нормальной упругости).

Память формы реализуется в двух основных явлениях – эффекте памяти формы, который заключается в однократном (необратимом) восстановлении формы при нагреве после деформации (ЭПФ) или многократном (обратимом) восстановлении формы при циклическом нагреве – охлаждении после деформации (ОЭПФ), и псевдоупругости (сверхупругости, СУ), при которой восстановление формы происходит в ходе снятия нагрузки (разгрузки) при температуре деформации.

Обратимое термоупругое мартенситное превращение, лежащее в основе эффекта памяти формы, открыто в 1948 г. отечественными учёными Г. В. Курдюмовым и Л. Г. Хандросом в сплавах систем Cu–Al–Ni и Cu–Sn. ЭПФ экспериментально обнаружен американскими учёными Л. Чангом и Т. Ридом в 1951 г. на сплаве системы Au–Cd, позднее его наблюдали на сплавах множества систем: Cu–Al–Ni, Cu–Zn–Al, Cu–Zn–Si, Cu–Zn–Sn, Cu–Al–Mn, Ti–Ni, Ti–V–Al, Ti–Nb–Zr, Ti–Nb–Ta, Fe–Mn–Si, Ni–Al, Mn–Cu, Ni–Mn–Ga, Fe–Pt и др.

Помимо обратимой деформации, основные функциональные свойства сплавов с памятью формы – степень восстановления формы и температурный интервал восстановления формы, определяемый критическими точками начала и окончания обратного мартенситного превращения. Сплавы с памятью формы могут не только восстанавливать форму, но и развивать при этом большие усилия, т. е. генерировать т. н. реактивное напряжение в условиях восстановления формы при внешнем механическом противодействии. СУ, наряду с основными функциональными свойствами, характеризуется также температурным интервалом, максимальным и минимальным напряжениями сверхупругого возврата.