NiTiHf合金チューブ
製品説明
NiTiHf (ニッケル-チタン-ハフニウム) 合金は、従来の二元 NiTi 形状記憶合金にハフニウム (Hf) を添加することで開発された新世代の高温形状記憶合金 (HTSMA) チューブです。-この合金は、相変態温度を高めることにより、NiTi 合金の動作温度範囲を大幅に拡張し、-上限を従来の 100 度から 300 度以上に押し上げます。-これにより、航空宇宙分野や先端産業分野での高温作動シナリオでの使用が可能になります。{8}}
NiTiHf 合金チューブは、トルク チューブの形で最も一般的に使用されます。これらのチューブは、熱エネルギーを機械的なねじり出力に直接変換できるため、スマート構造や適応システムにおいて軽量設計と高い電力対重量作動比を実現するための重要な作動コンポーネントとして機能します。{0}{1}
キーグレード
標準グレード：Ni50.3Ti29.7Hf20
現在、研究と応用の点で最も成熟したグレードは Ni50.3Ti29.7Hf20 (原子百分率) です。ニッケル含有量は等原子比よりわずかに高く（ニッケルリッチ設計）、これが優れた性能を達成するための鍵となります。
主な利点
NiTiHf 合金チューブの主な利点は、従来の形状記憶合金の動作温度制限を克服できることにあります。高温での高トルク出力と高い仕事密度のバランスを実現するため、航空宇宙産業などの高温作動用途にとって重要な材料となっています。-
高温動作能力-
NiTiHf 合金は、相変態温度を 150 ～ 300 度の範囲、さらには 450 度を超えて上昇させることができます。研究により、マルテンサイト変態開始温度（Ms）が 750 ～ 800 度を超える可能性があることが確認されており、「超高温形状記憶合金」（UHTSMA）としての地位が確立されています。-
高い作動ひずみ
純粋なねじり条件下では、相変態せん断ひずみは約 6% に達する可能性があります。
卓越したトルクと仕事量
外径 25.4 mm のチューブは、最大 500 MPa のせん断応力に耐えることができ、これはトルク 1,400 N・m および最大 27.5 J/cm3 の仕事量に相当します。
顕著な双方向形状記憶効果 (TWSME)
最小限の熱機械トレーニング（約 600 サイクル）の後、この材料は 2.95% ～ 3.25% の安定した双方向せん断歪みを示し、従来の NiTi 合金よりも大幅に優れた効率を示します。-
化学組成
| 組成(at%) | Ni (at%) | Ti (at%) | Hf (at%) |
| Ni50.3Ti29.7Hf20 | 50.3 | 29.7 | 20 |
物理的特性
NiTiHf 合金の物理的特性は、組成と加工技術の影響を受けます。以下は参考範囲です。
| 密度 | 6.5 - 7.0 g/cm3 |
| 熱伝導率 | 15 - 19 W/(m·K) |
機械的性質
| 抗張力 | 900 MPa 以上 - 1030 MPa |
| 降伏強さ | 600MPa以上 |
| 硬度 | HV 300 - 400 |
大規模な生産-
スケールアップ生産の成功: 研究により、NiTiHf 合金は熱間押出などの工業ルートでうまく加工できることが実証されています。外径 25.4 mm の標準チューブは大規模なインゴットから製造されており、小規模な実験用チューブと同等の作動性能を示しています。-これが量産の基礎となります。
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