Liga de memória de forma

Uma liga com memória de forma (SMA, metal inteligente, metal de memória, liga de memória, fio muscular, liga inteligente) é uma liga que “lembra” sua forma original e que quando deformada retorna à sua forma pré-deformada quando aquecida. Este material é uma alternativa leve e de estado sólido aos atuadores convencionais, como sistemas hidráulicos, pneumáticos e baseados em motores. As ligas com memória de forma têm aplicações nas indústrias de robótica e automotiva, aeroespacial e biomédica.

visão global
As duas ligas de memória de forma mais prevalentes são as ligas de cobre-alumínio-níquel e níquel-titânio (NiTi), mas as SMAs também podem ser criadas pela liga de zinco, cobre, ouro e ferro. Embora SMAs à base de ferro e à base de cobre, como Fe-Mn-Si, Cu-Zn-Al e Cu-Al-Ni, estejam comercialmente disponíveis e mais baratos que NiTi, SMAs baseados em NiTi são preferíveis para a maioria das aplicações devido à sua estabilidade , praticidade e desempenho termomecânico superior. Os SMAs podem existir em duas fases diferentes, com três diferentes estruturas de cristal (por exemplo, martensita geminada, martensita e austenita destronadas) e seis possíveis transformações.

As ligas de NiTi mudam de austenita para martensita após o resfriamento; Mf é a temperatura na qual a transição para a martensita é concluída após o resfriamento. Por conseguinte, durante o aquecimento As e Af são as temperaturas nas quais a transformação de martensite em austenite começa e termina. O uso repetido do efeito de memória de forma pode levar a um deslocamento das temperaturas características de transformação (esse efeito é conhecido como fadiga funcional, pois está intimamente relacionado com uma mudança de propriedades microestruturais e funcionais do material). A temperatura máxima na qual os SMAs não podem mais ser induzidos pelo estresse é chamada de Md, onde os SMAs são permanentemente deformados.

A transição da fase de martensita para a fase de austenita depende apenas da temperatura e do estresse, não do tempo, já que a maioria das mudanças de fase ocorre, pois não há difusão envolvida. Da mesma forma, a estrutura da austenita recebe seu nome de ligas de aço de estrutura semelhante. É a transição reversível sem difusão entre essas duas fases que resulta em propriedades especiais. Embora a martensita possa ser formada a partir da austenita pelo resfriamento rápido do aço-carbono, esse processo não é reversível, de modo que o aço não possui propriedades de memória de forma.

ξ (T) representa a fração de martensita. A diferença entre a transição de aquecimento e a transição de resfriamento dá origem a histerese, onde parte da energia mecânica é perdida no processo. A forma da curva depende das propriedades do material da liga com memória de forma, como a liga. e endurecer o trabalho.

Efeitos utilizáveis
Ligas com memória de forma podem transmitir forças muito grandes sem fadiga perceptível para vários 100.000 ciclos de movimento. Em comparação com outros materiais do atuador, as ligas com memória de forma têm, de longe, a maior capacidade de trabalho específica (relação entre o trabalho realizado e o volume do material). Elementos de memória de forma podem operar por vários milhões de ciclos. No entanto, à medida que o número de ciclos aumenta, as propriedades dos elementos de memória de forma, por exemplo, podem permanecer como uma tensão residual após a conversão.

Em princípio, todas as ligas com memória de forma podem executar efeitos de memória de forma. O respectivo efeito desejado é a tarefa da tecnologia de fabricação e de materiais e deve ser treinado pelo ajuste das temperaturas operacionais e pela otimização dos tamanhos dos efeitos.

Memória de forma unidirecional e bidirecional
Ligas com memória de forma têm diferentes efeitos de memória de forma. Dois efeitos comuns são memória de forma unidirecional e bidirecional. Um esquema dos efeitos é mostrado abaixo.

Os procedimentos são muito semelhantes: a partir da martensita, adicionando uma deformação reversível para o efeito unidirecional ou deformação severa com uma quantidade irreversível para o bidirecional, aquecendo a amostra e resfriando-a novamente.

Efeito de memória unidirecional
Quando uma liga com memória de forma está em seu estado frio (abaixo de As), o metal pode ser dobrado ou esticado e manterá esses formatos até que seja aquecido acima da temperatura de transição. Após o aquecimento, a forma muda para o original. Quando o metal esfriar novamente, ele permanecerá na forma quente até se deformar novamente.

Com o efeito unidirecional, o resfriamento de altas temperaturas não causa alteração na forma macroscópica. Uma deformação é necessária para criar a forma de baixa temperatura. No aquecimento, a transformação começa em As e é concluída em Af (tipicamente 2 a 20 ° C ou mais quente, dependendo da liga ou das condições de carga). Como é determinado pelo tipo e composição da liga e pode variar entre -150 ° C e 200 ° C.

Efeito de memória bidirecional
O efeito de memória de forma bidirecional é o efeito de o material se lembrar de duas formas diferentes: uma em baixas temperaturas e outra em alta temperatura. Um material que mostra um efeito de memória de forma durante o aquecimento e o resfriamento é dito ter memória de forma bidirecional. Isso também pode ser obtido sem a aplicação de uma força externa (efeito bidirecional intrínseco). A razão pela qual o material se comporta de maneira tão diferente nessas situações está no treinamento. Treinamento implica que uma memória de forma pode “aprender” a se comportar de uma determinada maneira. Em circunstâncias normais, uma liga com memória de forma “lembra” sua forma de baixa temperatura, mas ao aquecer para recuperar a forma de alta temperatura, imediatamente “esquece” a forma de baixa temperatura. No entanto, pode ser “treinado” para “lembrar” de deixar alguns lembretes da condição de baixa temperatura deformada nas fases de alta temperatura. Existem várias maneiras de fazer isso. Um objeto moldado e treinado aquecido além de um certo ponto perderá o efeito de memória bidirecional.

Comportamento pseudoelástico (“superelasticidade”)
Em ligas com memória de forma, além da deformação elástica comum, pode-se observar uma mudança reversível na forma causada pela força externa. Esta deformação “elástica” pode exceder a elasticidade dos metais convencionais até vinte vezes. A causa desse comportamento, no entanto, não é a força de ligação dos átomos, mas uma transformação de fase dentro do material. O material deve estar presente na fase de alta temperatura com estrutura austenítica. Sob esforços externos, as formas cúbicas centradas na faceAustenita na martensita tetragonal distorcida (centrada no corpo ou centrado no corpo, tetragonal distorcida) (martensita induzida por estresse) ao redor. Quando descarregada, a martensita muda de volta para austenita. Como cada átomo retém seu átomo vizinho durante a transformação, ele também é chamado de transformação de fase sem difusão. Portanto, a propriedade é chamada de comportamento pseudoelástico. O material retorna quando aliviado por sua tensão interna de volta à sua forma original. Nenhuma mudança de temperatura é necessária para isso.

SMAs também exibem superelasticidade, que é caracterizada pela recuperação de cepas relativamente grandes com alguma dissipação. Além das transformações de fase induzidas pela temperatura, as fases de martensita e austenita podem ser induzidas em resposta ao estresse mecânico. Quando SMAs são carregados na fase de austenita (ou seja, acima de uma determinada temperatura), o material começará a se transformar na fase de martensita (geminada) quando um estresse crítico é atingido. Após o carregamento continuado e assumindo condições isotérmicas, a martensita (geminada) começará a destorcer, permitindo que o material sofra deformação plástica. Se o descarregamento ocorrer antes da plasticidade, a martensita se transforma em austenita e o material recupera sua forma original desenvolvendo uma histerese. Por exemplo, esses materiais podem se deformar reversivelmente em esforços muito altos – até 7%. Uma discussão mais completa do comportamento pseudo-elástico é apresentada pelo trabalho experimental de Shaw & Kyriakides e, mais recentemente, por Ma et al.

História
Os primeiros passos relatados para a descoberta do efeito memória de forma foram tomados nos anos 1930. Segundo Otsuka e Wayman, Arne Ölander descobriu o comportamento pseudoelástico da liga de Au-Cd em 1932. Greninger e Mooradian (1938) observaram a formação e o desaparecimento de uma fase martensítica, diminuindo e aumentando a temperatura de uma liga Cu-Zn. O fenômeno básico do efeito de memória regido pelo comportamento termoelástico da fase de martensita foi amplamente divulgado uma década depois por Kurdjumov e Khandros (1949) e também por Chang e Read (1951).

As ligas de níquel-titânio foram desenvolvidas pela primeira vez em 1962-1963 pelo United States Naval Ordnance Laboratory e comercializadas sob o nome comercial de Nitinol (um acrônimo para Nickel Titanium Naval Ordnance Laboratories). Suas propriedades notáveis ​​foram descobertas por acidente. Uma amostra que foi dobrada muitas vezes foi apresentada em uma reunião de gerenciamento de laboratório. Um dos diretores técnicos associados, o dr. David S. Muzzey, decidiu ver o que aconteceria se a amostra fosse submetida a aquecimento e mantivesse seu tubo mais leve embaixo dela. Para surpresa de todos, a amostra esticou de volta à sua forma original.

Há outro tipo de SMA, chamado de liga de memória de forma ferromagnética (FSMA), que muda de forma sob fortes campos magnéticos. Estes materiais são de particular interesse, uma vez que a resposta magnética tende a ser mais rápida e mais eficiente do que as respostas induzidas pela temperatura.

As ligas metálicas não são os únicos materiais com resposta térmica; polímeros com memória de forma também foram desenvolvidos e tornaram-se comercialmente disponíveis no final dos anos 90.

Estruturas cristalinas
Muitos metais têm várias estruturas cristalinas diferentes na mesma composição, mas a maioria dos metais não mostra esse efeito de memória de forma. A propriedade especial que permite que as ligas com memória de forma voltem à sua forma original após o aquecimento é que sua transformação de cristal é totalmente reversível. Na maioria das transformações cristalinas, os átomos na estrutura viajam através do metal por difusão, alterando a composição localmente, mesmo que o metal como um todo seja feito dos mesmos átomos. Uma transformação reversível não envolve essa difusão de átomos, em vez disso, todos os átomos mudam ao mesmo tempo para formar uma nova estrutura, muito no modo como um paralelogramo pode ser feito a partir de um quadrado, empurrando dois lados opostos. Em diferentes temperaturas, diferentes estruturas são preferidas e quando a estrutura é resfriada através da temperatura de transição, a estrutura martensítica se forma a partir da fase austenítica.

Ligas com memória magnética
Para além das ligas magnéticas excitadas termicamente acima descritas, existem ligas com memória de forma (engl. Liga de memória de forma magnética, MSMA) que mostram uma mudança de forma magneticamente excitada. Neste caso, mova-se pela aplicação de um campo magnético externo, os limites gêmeos e há uma mudança na forma e no comprimento. A mudança alcançável no comprimento de tais ligas está atualmente na faixa de até 10% em relativamente pequenas (em contraste com materiais magnetostritivos) pequenas forças transferíveis.

Fabricação
As ligas com memória de forma são tipicamente feitas por fundição, usando fusão a arco a vácuo ou fusão por indução. Estas são técnicas especializadas usadas para manter as impurezas na liga a um mínimo e garantir que os metais sejam bem misturados. O lingote é então laminado a quente em seções mais longas e depois desenhado para transformá-lo em arame.

O modo como as ligas são “treinadas” depende das propriedades desejadas. O “treinamento” dita a forma que a liga se lembrará quando for aquecida. Isso ocorre aquecendo a liga de forma que as deslocações sejam reordenadas em posições estáveis, mas não tão quentes que o material se recristalize. Eles são aquecidos entre 400 ° C e 500 ° C por 30 minutos, moldados enquanto quentes, e então são resfriados rapidamente por têmpera em água ou por resfriamento com ar.

Propriedades
As ligas à base de cobre e baseadas em NiTi são consideradas materiais de engenharia. Estas composições podem ser fabricadas para quase qualquer formato e tamanho.

A resistência ao escoamento de ligas com memória de forma é menor do que a do aço convencional, mas algumas composições têm um limite de escoamento mais alto que o plástico ou o alumínio. A tensão de rendimento para Ni Ti pode atingir 500 MPa. O alto custo do próprio metal e os requisitos de processamento tornam difícil e dispendioso implementar SMAs em um projeto. Como resultado, esses materiais são usados ​​em aplicações onde as propriedades super elásticas ou o efeito de memória de forma podem ser explorados. A aplicação mais comum é na atuação.

Uma das vantagens de usar ligas com memória de forma é o alto nível de tensão plástica recuperável que pode ser induzida. A tensão máxima recuperável que estes materiais podem reter sem danos permanentes é de até 8% para algumas ligas. Isso se compara a uma tensão máxima de 0,5% para aços convencionais.

Limitações práticas
O SMA tem muitas vantagens em relação aos atuadores tradicionais, mas sofre de uma série de limitações que podem impedir a aplicação prática. Em numerosos estudos, foi enfatizado que apenas algumas das aplicações patenteadas de ligas com memória de forma são comercialmente bem-sucedidas devido a limitações de materiais combinadas com a falta de conhecimento de materiais e design e ferramentas associadas, como abordagens e técnicas de projeto inadequadas. Os desafios no projeto de aplicações SMA são para superar suas limitações, que incluem uma tensão utilizável relativamente pequena, baixa frequência de atuação, baixa capacidade de controle, baixa precisão e baixa eficiência energética.

Tempo de resposta e simetria de resposta
Atuadores SMA são tipicamente acionados eletricamente, onde uma corrente elétrica resulta em aquecimento Joule. A desativação normalmente ocorre por transferência de calor convectiva livre para o ambiente. Consequentemente, a atuação da SMA é tipicamente assimétrica, com um tempo de atuação relativamente rápido e um tempo de desaceleração lento. Um número de métodos tem sido proposto para reduzir o tempo de desativação do SMA, incluindo a convecção forçada, e atrasar o SMA com um material condutor, a fim de manipular a taxa de transferência de calor.

Novos métodos para melhorar a viabilidade dos atuadores SMA incluem o uso de um “atraso” condutivo. este método usa uma pasta térmica para transferir rapidamente o calor da SMA por condução. Esse calor é então mais facilmente transferido para o ambiente por convecção, pois os raios externos (e a área de transferência de calor) são significativamente maiores do que para o fio desencapado. Este método resulta em uma redução significativa no tempo de desativação e um perfil de ativação simétrico. Como consequência do aumento da taxa de transferência de calor, a corrente necessária para atingir uma determinada força de atuação é aumentada.

Fadiga estrutural e fadiga funcional
A SMA está sujeita a fadiga estrutural – um modo de falha pelo qual a carga cíclica resulta na iniciação e propagação de uma rachadura que eventualmente resulta em perda catastrófica de função por fratura. A física por trás desse modo de fadiga é o acúmulo de danos microestruturais durante o carregamento cíclico. Este modo de falha é observado na maioria dos materiais de engenharia, não apenas nos SMAs.

Os SMAs também estão sujeitos à fadiga funcional, um modo de falha não típico da maioria dos materiais de engenharia, em que o SMA não falha estruturalmente, mas perde suas características de memória de forma / superelástico ao longo do tempo. Como resultado do carregamento cíclico (tanto mecânico quanto térmico), o material perde sua capacidade de sofrer uma transformação de fase reversível. Por exemplo, o deslocamento de trabalho em um atuador diminui com o aumento do número de ciclos. A física por trás disso é a mudança gradual na microestrutura – mais especificamente, o acúmulo de deslocamentos de deslizamento de acomodação. Isso geralmente é acompanhado por uma mudança significativa nas temperaturas de transformação. O design dos atuadores SMA também pode influenciar a fadiga estrutural e funcional do SMA, como as configurações da polia no sistema SMA-Pulley.

Atuação não intencional
Atuadores SMA são tipicamente acionados eletricamente por aquecimento Joule. Se o SMA for usado em um ambiente onde a temperatura ambiente é descontrolada, pode ocorrer atuação não intencional por aquecimento ambiente.

Aplicações

Industrial

Aeronaves e naves espaciais
A Boeing, a General Electric Aircraft Engines, a Goodrich Corporation, a NASA, a Texas A & M University e a All Nippon Airways desenvolveram a Chevron de geometria variável usando um NiTi SMA. Um design de bico de ventilador de área variável (VAFN) permitiria motores a jato mais silenciosos e eficientes no futuro. Em 2005 e 2006, a Boeing realizou testes de voo bem-sucedidos dessa tecnologia.

SMAs estão sendo explorados como amortecedores de vibração para veículos de lançamento e motores a jato comerciais. A grande quantidade de histerese observada durante o efeito superelástico permite que os SMAs dissipem energia e amortecem as vibrações. Esses materiais prometem reduzir as cargas de alta vibração nas cargas úteis durante o lançamento, bem como nas pás do ventilador nos motores a jato comerciais, permitindo projetos mais leves e eficientes. Os SMAs também exibem potencial para outras aplicações de alto impacto, como rolamentos de esferas e trem de pouso.

Há também um forte interesse em usar SMAs para uma variedade de aplicações de atuadores em motores a jato comerciais, o que reduziria significativamente seu peso e aumentaria a eficiência. Mais pesquisas precisam ser conduzidas nessa área, no entanto, para aumentar as temperaturas de transformação e melhorar as propriedades mecânicas desses materiais antes que eles possam ser implementados com sucesso. Uma revisão dos recentes avanços em ligas com memória de forma de alta temperatura (HTSMAs) é apresentada por Ma et al.

Uma variedade de tecnologias de morphing de asa também está sendo explorada.

Automotivo
O primeiro produto de alto volume (> 5 milhões de atuadores / ano) é uma válvula automotiva usada para controlar câmaras pneumáticas de baixa pressão em uma cadeirinha que ajusta o contorno dos apoios / apoios lombares. Os benefícios gerais do SMA em relação aos solenóides tradicionalmente usados ​​nesta aplicação (menor ruído / CEM / peso / fator de forma / consumo de energia) foram o fator crucial na decisão de substituir a antiga tecnologia padrão pela SMA.

O Chevrolet Corvette 2014 tornou-se o primeiro veículo a incorporar os atuadores SMA, que substituíram os atuadores motorizados mais pesados ​​para abrir e fechar a abertura de saída que libera o ar do porta-malas, facilitando o fechamento. Uma variedade de outras aplicações também está sendo direcionada, incluindo geradores elétricos para gerar eletricidade a partir de exaustão de calor e barragens de ar sob demanda para otimizar a aerodinâmica em várias velocidades.

Robótica
Também tem havido estudos limitados sobre o uso desses materiais em robótica, por exemplo, o robô hobbysta Stiquito (e “Roboterfrau Lara”), pois eles permitem criar robôs muito leves. Recentemente, uma mão protética foi introduzida por Loh et al. que quase pode replicar os movimentos de uma mão humana [Loh2005]. Outras aplicações biomiméticas também estão sendo exploradas. Os pontos fracos da tecnologia são ineficiência energética, tempos de resposta lentos e grande histerese.

Mão robótica de engenharia biológica
Existem alguns protótipos de mão robótica baseados em SMA que usam o efeito de memória de forma (SME) para mover os dedos.

Estruturas Civis
Os SMAs encontram uma variedade de aplicações em estruturas civis, como pontes e edifícios. Uma dessas aplicações é o Concreto Reforçado Inteligente (IRC), que incorpora fios SMA embutidos no concreto. Esses fios podem detectar rachaduras e contrair para curar rachaduras de tamanho médio. Outra aplicação é o ajuste ativo da frequência natural estrutural usando fios SMA para amortecer as vibrações.

Tubulação
A primeira aplicação comercial do consumidor foi um acoplamento de memória de forma para tubulações, por exemplo, tubos de linha de óleo para aplicações industriais, tubulações de água e tipos similares de tubulações para aplicações comerciais / de consumo.

Telecomunicação
A segunda aplicação de alto volume foi um atuador autofoco (AF) para um smartphone. Existem atualmente várias empresas trabalhando em um módulo ótico de estabilização de imagem (OIS) acionado por fios feitos de SMAs.

Remédio
As ligas com memória de forma são aplicadas na medicina, por exemplo, como dispositivos de fixação para osteotomias em cirurgia ortopédica, em aparelhos dentários para exercer constantes forças de movimentação dentária nos dentes e na Cápsula Endoscópica elas podem ser usadas como um gatilho para a ação da biópsia.

O final dos anos 80 viu a introdução comercial do Nitinol como uma tecnologia capacitadora em um número de aplicações médicas endovasculares minimamente invasivas. Embora mais caras do que o aço inoxidável, as propriedades auto-expansíveis das ligas de Nitinol fabricadas para BTR (Body Temperature Response), forneceram uma alternativa atraente aos dispositivos expansíveis em balão em endopróteses, proporcionando a capacidade de se adaptar à forma de certos vasos sanguíneos quando expostos à temperatura corporal. Em média, 50% de todos os stents vasculares periféricos atualmente disponíveis no mercado mundial são fabricados com Nitinol.

Optometria
Armações de óculos feitas de SMAs contendo titânio são comercializadas sob as marcas comerciais Flexon e TITANflex. Esses quadros são geralmente feitos de ligas de memória de forma que têm sua temperatura de transição definida abaixo da temperatura ambiente esperada. Isso permite que os quadros sofram grandes deformações sob tensão, mas recuperam a forma pretendida quando o metal é descarregado novamente. As grandes tensões aparentemente elásticas são devidas ao efeito martensítico induzido por tensão, no qual a estrutura cristalina pode se transformar sob carga, permitindo que a forma mude temporariamente sob carga. Isso significa que os óculos feitos de ligas com memória de forma são mais robustos contra danos acidentais.

Cirurgia ortopédica
O metal de memória tem sido utilizado na cirurgia ortopédica como um dispositivo de fixação-fixação para osteotomias, tipicamente para procedimentos de extremidade inferior. O dispositivo, geralmente sob a forma de um grampo grande, é armazenado em um refrigerador em sua forma maleável e é implantado em furos pré-perfurados no osso através de uma osteotomia. À medida que o grampo aquece, volta ao seu estado não maleável e comprime as superfícies ósseas para promover a união óssea.

Odontologia
A gama de aplicações para SMAs tem crescido ao longo dos anos, sendo uma área importante de desenvolvimento a odontologia. Um exemplo é a prevalência de aparelhos ortodônticos usando a tecnologia SMA para exercer constantes forças de movimentação dentária nos dentes; o fio de nitinol foi desenvolvido em 1972 pelo ortodontista George Andreasen. Isso revolucionou a ortodontia clínica. A liga de Andreasen tem uma memória de forma padronizada, expandindo e contraindo dentro de determinadas faixas de temperatura devido à sua programação geométrica.

Harmeet D. Walia posteriormente utilizou a liga na fabricação de limas de canal radicular para endodontia.

Tremor essencial
Técnicas de cancelamento ativo tradicional para redução do tremor usam sistemas elétricos, hidráulicos ou pneumáticos para acionar um objeto na direção oposta à perturbação. No entanto, esses sistemas são limitados devido à grande infraestrutura necessária para produzir grandes amplitudes de potência nas frequências de tremor humano. Os SMAs provaram ser um método eficaz de atuação em aplicações portáteis, e permitiram um novo dispositivo ativo de cancelamento de tremores de classe. Um exemplo recente desse dispositivo é a colher Liftware, desenvolvida pela Lift Labs, subsidiária da Verily Life Sciences.

Motores
Os motores térmicos experimentais em estado sólido, operando a partir de diferenças de temperatura relativamente pequenas em reservatórios de água fria e quente, foram desenvolvidos desde a década de 1970, incluindo o Mecanismo de Bancos, desenvolvido pela Ridgway Banks.

Trabalhos manuais
Vendido em pequenos comprimentos redondos para uso em pulseiras sem aposição.

Materiais
Os materiais usados ​​principalmente como ligas com memória de forma, também chamados de materiais criogênicos, são NiTi (níquel-titânio, nitinol) e, com propriedades ainda melhores, NiTiCu (níquel-titânio-cobre). Ambos são mais prováveis ​​de serem usados ​​como materiais atuadores. De uma estequiometria exata (razão quantitativa), as temperaturas de transformação são dependentes. A menos de 50% do conteúdo de níquel atômico, é cerca de 100 ° C. Se o teor de níquel da liga for variado, é possível produzir um comportamento pseudoelástico ou pseudoplástico como austenita ou martensita à temperatura ambiente.

Outros materiais à base de cobre são CuZn (cobre-zinco), CuZnAl (cobre-zinco-alumínio) e CuAlNi (cobre-alumínio-níquel). Embora sejam mais baratos, os dois têm temperaturas de transformação mais altas e pouca memória de forma. Eles são usados ​​em particular na tecnologia médica. Menos comuns são FeNiAl (ferro-níquel-alumínio), FeMnSi (ferro-manganês-silício) e ZnAuCu (zinco-ouro-cobre).

Uma variedade de ligas exibe o efeito de memória de forma. Constituintes da liga podem ser ajustados para controlar as temperaturas de transformação da SMA. Alguns sistemas comuns incluem o seguinte (de forma alguma uma lista exaustiva):

Ag-Cd 44/49 a.% Cd
Au-Cd 46,5 / 50 a.% Cd
Cu-Al-Ni 14 / 14,5% em peso de Al e 3 / 4,5% em peso de Ni
Cu-Al-Ni-Hf
Cu-Sn aprox. 15 a% Sn
Cu-Zn 38,5 / 41,5% em peso de Zn
Cu-Zn-X (X = Si, Al, Sn)
Fe-Pt aprox. 25 at.% Pt
Mn-Cu 5/35 a% Cu
Fe-Mn-Si
Co-Ni-Al
Co-Ni-Ga
Ni-Fe-Ga
Ti-Nb
Ni-Ti aprox. 55 a 60% em peso de Ni
Ni-Ti-Hf
Ni-Ti-Pd
Ni-Mn-Ga