Введение 4
Глава 1. Обзор литературы 5
1.1 Атермические термоупругие мартенситные превращения в сплавах на основе TiNi 5
1.2. Функциональные свойства сплавов на основе TiNi 9
1.3. Изменение деформации при изотермическом переходе в сплавах на основе TiNi 13
Глава 2. Цели и методики исследования 22
2.1. Цели исследования 22
2.2. Объекты и методики исследования 23
Глава 3. Результаты экспериментальных исследований 25
3.1. Влияние температуры и напряжения на деформацию сплава TiNi при изотермической выдержке после охлаждения под нагрузкой 25
3.2. Влияние температуры и напряжения на деформацию сплава TiNi при изотермической выдержке после активного деформирования 29
3.3. Влияние упругой энергии превращения на изотермическую деформацию сплава TiNi 33
Заключение 37
Список использованной литературы
Сплавы с эффектом памяти формы – это уникальные материалы, способные восстанавливать заданную деформацию после нагревания или разгрузки. Благодаря своим функциональным свойствам эти сплавы часто используют в качестве функциональных элементов в термомеханических приводах, способных многократно обратимо изменять деформацию и усилия при изменении температуры. Свойства сплавов с эффектом памяти формы обусловлены термоупругими мартенситными превращениями, для реализации которых необходимо изменение температуры или нагрузки. Однако в последнее время было показано, что в ряде сплавов на основе TiNiтакие превращения могут быть реализованы при изотермической выдержке в отсутствие напряжений. Более того, было установлено, что изотермическая выдержка под нагрузкой сопровождается изменением обратимой деформации. Это открывает широкие перспективы использования таких сплавов на основе TiNi для решения новых задач.
Для успешного использования материалов, испытывающие изотермические превращения, необходимо знать закономерности изменения обратимой деформации при изменении параметров выдержки, таких как температура и напряжение, условия, предшествующие выдержке. Однако к настоящему моменту эти закономерности не установлены. В связи с этим, целью данной работы явилось изучение влияния температуры и напряжения на изменение обратимой деформации сплава Ti49Ni51в процессе изотермической выдержки в различных режимах.
По результатам работы можно сделать следующие выводы:
1. Изотермическая деформация наблюдается при выдержке сплава Ti49Ni51 под напряжением, как после охлаждения под напряжением, так и после активного деформирования. Изотермическая деформация при выдержке обусловлена изотермическим мартенситным превращением;
2. Вне зависимости от напряжения и режима деформирования, предшествующего выдержке, изотермическая деформация немонотонно зависит от температуры выдержки, и максимальное значение наблюдается при выдержке при температуре внутри интервала прямого превращения;
3. Увеличение напряжения при выдержке приводит к увеличению изотермической деформации. Максимальные значения деформаций 1,5 % и 6,1 % наблюдаются при выдержке после охлаждения под напряжением 300 МПа и после активного деформирования до 300 МПа, соответственно. Это связано с тем, что чем больше напряжение при выдержке, тем больше доля ориентированного мартенсита возникает в изотермических условиях и тем больше изотермическая деформация;
4. Режим, предшествующей выдержке, влияет на изотермическую деформацию. Так, значения изотермической деформации при выдержке после нагрузки в 4 раза больше, чем после охлаждения под напряжением. Это связано с различием в упругой энергии, накопленной в сплаве до выдержки. Показано, что чем больше упругая энергия запасена в сплаве до выдержки, тем меньше изотермическая деформация.
