Nitinol - NiTi / F2063
Description
Le Nitinol est un alliage nickel titane basé sur le système NiTi et il est spécifié dans les normes médicales telles que ASTM F2063 comme alliage à mémoire de forme nickel titane. L’alliage Nitinol selon ASTM F2063 est constitué principalement de nickel et de titane dans un rapport proche de l’équiatomique et appartient au groupe des alliages à mémoire de forme présentant une transformation de phase martensitique réversible.
La composition chimique de l’alliage nickel titane Nitinol selon ASTM F2063 est d’environ 55 pour cent massique de nickel et 45 pour cent massique de titane. Les teneurs maximales admissibles pour les éléments résiduels sont carbone 0,05 pour cent, cobalt 0,05 pour cent, cuivre 0,01 pour cent, chrome 0,01 pour cent, hydrogène 0,05 pour cent et fer 0,02 pour cent. Cette composition chimique est définie pour les alliages nickel titane médicaux conformes à ASTM F2063.
Le Nitinol selon ASTM F2063 présente une transformation de phase réversible entre la phase martensitique et la phase austénitique. Cette transformation de phase constitue la base de l’effet mémoire de forme et des propriétés superélastiques de l’alliage nickel titane Nitinol. La transformation réversible permet une déformation élastique suivie d’un retour à la forme initiale par transformation martensitique et transformation inverse vers la phase austénitique.
La densité du Nitinol est d’environ 6,5 g/cm3. La température de fusion est d’environ 1310 °C. Le module d’élasticité de la phase austénitique est d’environ 75 à 80 GPa tandis que celui de la phase martensitique se situe entre environ 28 et 40 GPa. La résistivité électrique à 20 °C est d’environ 82 ×10⁻⁸ Ωm pour l’austénite et d’environ 76 ×10⁻⁸ Ωm pour la martensite. La conductivité thermique à 20 °C est d’environ 18 W/mK pour l’austénite et d’environ 9 W/mK pour la martensite. Le coefficient de dilatation thermique à 20 °C est d’environ 11 ×10⁻⁶/K pour l’austénite et d’environ 6,6 ×10⁻⁶/K pour la martensite.
Les propriétés mécaniques et fonctionnelles du Nitinol selon ASTM F2063 sont définies par les procédés thermo-mécaniques et les traitements thermiques. Les méthodes d’essai pour la caractérisation des propriétés superélastiques des alliages nickel titane comprennent ASTM F2516. Les états de livraison du Nitinol selon ASTM F2063 comprennent des états recuits, écrouis ou traités thermiquement.
Les applications établies du Nitinol selon ASTM F2063 et des alliages nickel titane NiTi comprennent les stents auto-expansibles, les fils guides médicaux, les arcs orthodontiques, les filtres de veine cave, les instruments chirurgicaux et les micro-actionneurs.