Superelastičnost: Nepřekonatelná pružnost a obnovitelnost pro náročné aplikace
Superelastičnost je druhou definující vlastností slitiny nitinol a dalším klíčovým faktorem, který podporuje cenu slitiny nitinol na konkurenčních trzích. Zatímco většina kovů se trvale deformuje, je-li namáhána nad svou mezí pružnosti, nitinol dokáže zrekonstruovat deformace až osmi procent, přičemž se po odstranění zatížení úplně vrátí do původního tvaru. Tato mimořádná schopnost obnovy činí nitinol preferovaným materiálem v aplikacích, kde jsou opakované velké deformace nevyhnutelné a trvalá deformace nepřijatelná. Mechanismus ležící za superelastičností je stejná napětím indukovaná martenzitická transformace, která způsobuje efekt paměti tvaru; v tomto případě však probíhá při teplotě těla nebo okolní teplotě bez nutnosti jakéhokoli ohřevu. Při aplikaci napětí na superelastickou součást z nitinolu se krystalová struktura za zatížení mění z austenitu na martenzit, čímž umožňuje deformaci. Po uvolnění napětí se struktura vrátí zpět k austenitu a součást se pružně vrátí do původního tvaru. Tento proces lze opakovat milionkrát bez únavového selhání, pokud je slitina správně zpracována – což je úroveň výkonu, které nedosahují ani konvenční pružinové oceli ani titanové slitiny. V ortodontii superelastické ortodontické dráhy z nitinolu působí na zuby jemnou, nepřetržitou silou po celou dobu pohybu zubů, na rozdíl od nerezových drátů, které působí vysokou počáteční silou, jež rychle klesá s postupujícím pohybem zubů. Tato konzistentní síla urychluje léčbu, snižuje nepohodlí pacienta a vyžaduje méně úprav. Ortodontové, kteří přešli na superelastické ortodontické dráhy z nitinolu, hlásí měřitelné zlepšení efektivity léčby a cena slitiny nitinol pro tyto dráhy je snadno odůvodnitelná klinickými i provozními výhodami, které poskytují. U vodičů (guidewireů) pro minimálně invazivní chirurgii umožňuje superelastičnost průchod drátem obtížně přístupnými anatomickými cestami bez ohýbání nebo trvalé deformace, přičemž zachovává schopnost přesně přenášet točivý moment a tlakovou sílu na špičku. Tato schopnost navigace je rozhodující pro úspěch výkonu i bezpečnost pacienta a je to schopnost, kterou spolehlivě poskytuje pouze superelastický nitinol v požadovaném rozsahu a konzistenci. Průmyslové aplikace také z superelastičnosti těží značně. Spojky, konektory a spojovací prvky z nitinolu dokážou pohltit vibrace a rázové zatížení, která by způsobila trvalou deformaci nebo lom konvenčních kovových součástí. V prostředích, kde je únavové poškození způsobené vibracemi hlavním mechanismem poruchy, přechod na součásti z nitinolu přímo prodlužuje životnost a snižuje náklady na údržbu. Cena slitiny nitinol v těchto aplikacích je kompenzována eliminací častých výměn součástí a souvisejících nákladů na práci a výpadky provozu. Superelastičnost navíc umožňuje inovativní návrhy spotřebních výrobků – od brýlových obrouček, které přežijí, že si na ně někdo sedne, až po součásti mobilních telefonů, které pohltí náraz při pádu. Jak navrhovatelé výrobků objevují možnosti, které superelastický nitinol nabízí, roste poptávka a dodavatelský řetězec pro nitinol se stále více zraje, čímž se postupně stává cena slitiny nitinol dostupnější pro širší spektrum aplikací.