Реферат
ВВЕДЕНИЕ 4
1 Литературный обзор 6
2 Постановка задачи, материалы и методы исследования 18
2.1 Постановка задачи 18
2.2 Материалы и методы 18
3 Результаты эксперимента и обсуждение 20
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 27
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 28
Сплавы на основе никелид титана нашли широкое применение в технике и медицине. Это связано с ярко выраженным эффектом памяти формы, эффектом сверхэластичности, высокими коррозионными свойствами. Благодаря высокой физикомеханической и биохимической совместимости с живыми тканями, сплавы на основе никелида титана могут успешно функционировать в организме человека. Пористые материалы на основе данного сплава, также обладая вышеуказанными свойствами, широко используются в разных областях медицины.
Деформационное поведение пористых сплавов никелида титана изучено менее полно в сравнении со сплошными сплавами, так как имеются методические сложности испытаний. При использовании пористых сплавов в качестве имплантационных материалов, необходимо знать их деформационное поведение под действием нагрузки. Прочностные характеристики и характер разрушения зависят от химического и фазового состава, от структуры и способа нагружения. В свою очередь, структура, химический и фазовый состав зависят от способа получения материала. Варьируя температуру и временные интервалы при получении пористого материала, можно в широких пределах менять его структуру. К основным структурным параметрам пористых тел можно отнести пористость, средний размер пор, средний размер межпоровых перегородок, распределение пор по размерам. Данные параметры сильно влияют на прочностные свойства пористого сплава.
Мартенситные переходы, которые лежат в основе эффекта памяти и эффекта сверхэластичности могут реализовываться как под действием температура, так и под действием приложенных напряжений. Характер нагружения также может влиять на мартенситные переходы.
Актуальность работы. В ходе анализа литературы обнаружено большое количество работ по исследованию пористых и монолитных материалов, проявляющих вязкоупругое поведение, в том числе обусловленное мартенситными превращениями. При этом участки текучести в найденных работах обусловлены как вязкой деформацией межпоровых перегородок, так и мартенситными превращениями. В большинстве работ пористые материалы исследованы методом сжатия, который недостаточно информативен. Обнаружено большое количество работ по численному моделированию деформации пористых тел. Все это свидетельствует о безусловной актуальности выбранной нами темы.
Целью выпускной квалификационной работы бакалавра является исследование влияния размерного фактора на мартенситные превращения при разрушении пористого никелида титана, полученного методом СВС.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
1. Установить преимущества и недостатки методов разрушения растяжением и изгибом образцов для исследования мартенситных превращений в пористых сплавах никелида титана.
2. Исследовать особенности диаграмм разрушения сплавов СВС-TiNi и установить особенности мартенситных превращений в образцах с разным размером пор.
3. Исследовать особенности поверхностей разрушения сплавов СВС-TiNi при ударном и медленном разрушении для разных размеров пор.
Научная новизна работы. В работе применили новую методику анализа экспериментальных графических зависимостей с помощью обобщенного типового блока, включающего элементы упругой и неупругой деформации, обусловленной мартенситным превращением. Близкого подхода в литературе не обнаружено.
Практическая значимость работы. Примененная новая методика позволила проанализировать полученные экспериментальные графические зависимости и оценить их информативность и пригодность для исследования пористых сплавов с памятью формы.
Обзор литературы по тематике данной работы показал, что наиболее популярным видом испытания пористых материалов, в том числе и материалов с мартенситными превращениями в процессе нагружения, является сжатие. Испытания на растяжение и трёхточечный изгиб встречаются значительно реже.
В результате проделанной работы можно заключить, что кривые, полученные растяжением и изгибом, имеют подобный вид. Оба метода в равной степени могут охарактеризовать поведение пористого СВС никелида титана при деформации.
С точки зрения постановки эксперимента, более предпочтительным является метод изгиба. Это связанно с тем, что закрепление образцов в испытательной машине на изгиб значительно проще, чем в установке на растяжение.
