Введение 4
1. Обзор литературы 5
2. Методика экспериментов 11
3. Механические свойства сплава TiNi при высокоскоростном сжатии 13
4. Функциональные свойства сплава TiNi после высокоскоростного сжатия 17
5. Влияние фазового состава на функциональные свойства сплава TiNi 23
6. Выводы 27
7. Литература 28
Материалы, обладающие эффектом памяти формы (ЭПФ) известны достаточно давно, но прогресс в технологиях обработки, металлургии и появляющиеся новые задачи приводит к тому, что и сейчас эти новые материалы с нехарактерными для металлов свойствами интенсивно исследуются в фундаментальном и прикладном аспектах. Уникальные свойства материалов с ЭПФ уже широко используются на практике [1,2]. Одним из главных представителей материалов с ЭПФ является никелид титана (TiNi). Этот материал обладает множеством уникальных характеристик: помимо значительного эффекта памяти формы сплав обладает малым удельным весом, большой прочностью и способностью работать при повышенных температурах, имеет высокую коррозионную стойкость. Благодаря этому сплав TiNi активно используется во многих отраслях человеческой деятельности, в медицине и в технике.
В настоящее время представляет значительный интерес использование данных материалов в быстродействующих устройствах, совершающих механическую работу под воздействием тепла. Кроме того, никелид титана имеет большие перспективы использования в устройствах для сейсмозащиты зданий и сооружений [3,4]. Сплав с эффектом памяти формы при работе в таких устройствах подвергается различным термомеханическим воздействиям, в частности высокоскоростному нагружению. Также представляет интерес и исследование возможности повышения функциональных свойств сплава TiNi путем динамического воздействия и использование высокоскоростного нагружения в технологических процессах [5]. Именно поэтому исследование механического поведения и функциональных свойств сплава TiNi при высокоскоростных воздействиях является актуальным и практически значимым. Исследованию термомеханических свойств сплава TiNi при высокоскоростном сжатии и посвящена данная работа.
ВЫВОДЫ
1. Установлено, что с повышением температуры, при которой проводили нагружение сжатием, дислокационный предел текучести сплава TiNi, равный в мартенситном состоянии 1400 МПа, резко снижается в районе 100 оС, уменьшаясь в 2 раза, и далее остается практически постоянным. Фазовый предел текучести, равный в мартенситном состоянии при комнатной температуре 250 МПа, имеет минимум в районе 100 оС, и при дальнейшем повышении температуры растет высоким темпом, превосходя дислокационный предел текучести.
2. С повышением температуры предварительного нагружения сжатием эффект памяти формы интенсивно падает вплоть до 120 оС, остается, практически, постоянным до температур около 220 оС и затем полностью исчезает. Максимальное значение эффекта памяти формы не превосходит 2%.
3. Обратимая память формы сплава TiNi с повышением температуры предварительного нагружения сжатием переходит из мартенситного типа с максимальным значением 0,6 % в аустенитный тип с максимальным значением 1,3 %. Этот переход происходит в районе 90 оС.
4. Влияние фазового состава сплава при температурах предварительного деформирования от 60 до 100 оС заключается в том, что при достижении указанных температур нагреванием от комнатной температуры (из мартенситного состояния) приводит к повышению эффекта памяти формы, а достижение этих температур охлаждением из аустенитного состояния приводит к повышению обратимой памяти формы аустенитного типа.
БЛАГОДАРНОСТИ
Исследования проведены с использованием оборудования ресурсного центра «Термогравиметрические и калориметрические методы исследования» Научного парка СПбГУ.
