Исследование влияния ориентации на термоупругие свойства в монокристаллах сплава FeNiCoAlTa при γ-α' мартенситном превращении

Реферат 2
Введение 5
1 Теория мартенситного превращения 7
1.1 Общие характеристики мартенситного превращения 7
1.2 Термоупругое и нетермоупругое мартенситное превращение 11
1.3 Термодинамика мартенситного превращения 14
1.4 Мартенситное превращение под нагрузкой 18
1.5 Кристаллография мартенситных превращений 21
1.6 Эффект памяти формы и сверхэластичность 23
2 Постановка задач исследования и методика эксперимента 28
2.1 Постановка задач исследования 28
2.2 Методика эксперимента 31
3 Функциональные и механические свойства монокристаллов сплава
FeNiCoAlTa 34
3.1 Влияние времени старения на мартенситное превращение в
монокристаллах сплава FeNiCoAlTa при деформации растяжением 34
3.2 Сверхэластичность в монокристаллах FeNiCoAlTa и ее зависимость от
ориентации и способа деформации 42
Заключение 51
Список использованной литературы 52

Купить

В настоящее время одной из актуальных проблем в развитии современных технологий является поиск материалов с уникальными функциональными свойствами, такими как эффект памяти формы (ЭПФ) и эффект сверхэластичности (СЭ), которыми обладают сплавы, испытывающие мартенситные превращения (МП). Научный интерес представляется не только в поиске и создании таких материалов, но и в контроле и улучшении их свойств. Наличие таких функциональных свойств является необходимым условием для практического использования материалов, склонных к разрушению, износу. Сплавы с этими свойствами обладают значительной прочностью и пластичностью, большими обратимыми деформациями, а так же высокой стабильностью функциональных свойств. Все эти свойства находят широкое применение в современных технологиях. Распространение они получили в медицине, атомной и микросистемной технике, авиакосмической промышленности, в строительной области в качестве конструкционных материалов.
В последнее время возрос интерес к сплавам на основе железа, которые благодаря своей высокой прочности получили распространение в промышленности как конструкционные материалы и могут проявлять функциональные свойства за счет у-а' МП (у-ГЦК - гранецентрированная кубическая решетка, a'-ОЦТ - объемно-центрированная тетрагональная решетка) [1 - 5]. Железосодержащие сплавы имеют неупорядоченную структуру, и в них происходит развитие нетермоупругого МП [4, 5]. Для того чтобы железосодержащий сплав изменил свою кинетику превращения от нетермоупругого характера к термоупругому, используют старение, в процессе которого происходит выделение атомноупорядоченных частиц у'-фазы [3]. Выделение частиц у'-фазы приводит к повышению уровня напряжений высокотемпературной фазы, уменьшению модуля сдвига аустенита, изменению механизма деформации с инвариантной решеткой от скольжения к двойникованию [4 - 8]. Одним из перспективных ферромагнитных железосодержащих сплавов с возможностью получения ЭПФ и СЭ в широком температурном интервале является сплав Fe-28Ni-17Co-11,5Al-2,5Ta (ат. %). В настоящее время в литературе отсутствуют систематические исследования влияния дисперсных частиц у'-фазы на механические и функциональные свойства монокристаллов сплава FeNiCoAlTa. В связи с этим, актуальность настоящей работы не вызывает сомнений. Для проведения исследований на сплаве FeNiCoAlTa были выбраны монокристаллы, а не поликристаллы, поскольку из-за сильной анизотропии свойств поликристаллы оказываются хрупкими, в отличие от монокристаллов, у которых отсутствуют границы зерен, оказывающие влияние на развитие МП. Так же именно на монокристаллах путем выбора ориентации и способа деформации - растяжения/сжатия - можно достичь значительные по величине деформации превращений и получить экспериментальное подтверждение теоретически предсказанных значений величины деформации решетки е0 для разных ориентаций при растяжении или сжатии для у-а'-МП.
Таким образом, целью выпускной квалификационной работы является исследование влияния времени старения и способа деформации на величину деформации превращения, ориентационной зависимости величины эффекта памяти формы при охлаждении/нагреве под постоянной растягивающей нагрузкой, величины сверхэластичности и механического гистерезиса До, уровня осевых напряжений о0>1 в широком температурном интервале.
По материалам выпускной квалификационной работы опубликовано 5 работ, в том числе 1 статья в журнале, цитируемом в Web of Science, Scopus, 4 статьи в сборниках трудов и материалов международных и всероссийских научных конференций.
Купить