Влияние скорости сжатия при различных температурах на функциональные свойства сплава с памятью формы NiTi

Е.С. Остропико ORCID logo , А.Ю. Константинов показать трудоустройства и электронную почту
Получена 07 марта 2021; Принята 05 мая 2021;
Эта работа написана на английском языке
Цитирование: Е.С. Остропико, А.Ю. Константинов. Влияние скорости сжатия при различных температурах на функциональные свойства сплава с памятью формы NiTi. Письма о материалах. 2021. Т.11. №2. С.223-228
BibTex   https://doi.org/10.22226/2410-3535-2021-2-223-228

Аннотация

Скорость деформирования существенно влияет на проявление функциональных свойств в сплаве TiNi. В отдельных случаях кривые формовосстановления при термоциклировании полностью различны.Функциональные свойства сплавов с памятью формы зависят от скорости деформирования, однако систематических исследований практически нет. Большинство работ посвящены исследованию механических свойств и структуры. Эта работа показывает влияние скорости предварительного деформирования на эффекты однократной и обратимой памяти формы в сплаве NiTi. Образцы деформировали в режиме сжатия методом Кольского для разрезного стержня Гопкинсона со скоростями 500, 1200, 1600 с−1 в мартенситном, аустенитном, предмартенситном и смешанном фазовых состояниях. После деформирования измеряли эффекты однократной и обратимой памяти формы и сравнивали с эффектами после квазистатического сжатия до соответствующих остаточных деформаций. Работа показывает, что скорость деформирования оказывает существенное влияние на функциональные свойства сплава NiTi. В отдельных случаях кривые формовосстановления при термоциклировании после квазистатического и высокоскоростного сжатия полностью различны. Однократный эффект памяти после высокоскоростного сжатия проявляется слабее, чем после квазистатического сжатия, необратимая деформация увеличивается. Это приводит к тому, что после высокоскоростного сжатия при комнатной температуре обратимая память формы мартенситного типа слегка растет, но в целом существенного улучшения не наблюдается. Обратимая память формы аустенитного типа после высокоскоростного сжатия появляется при более низких температурах предварительного деформирования и проявляется сильнее, чем после квазистатического сжатия. То есть, в отдельных случаях функциональные свойства сплава можно улучшить за счет увеличения скорости деформирования. Поведение материала косвенно демонстрирует, что процессы переориентации и наведения мартенсита под нагрузкой чувствительны к скорости нагружения.

Ссылки (19)

1. L. Petrini, F. Migliavacca. J. Metall. Art. 2011 (1), 501483 (2011). Crossref
2. A. Razov, A. Cherniavsky. J. de Physique IV. 112 (10), 1173 (2003). Crossref
3. J. M. Jani, M. Leary, A. Subic, M. A. Gibson. Mater. Des. 56 (4), 1078 (2014). Crossref
4. P. Lin, H. Tobushi, K. Tanaka, T. Hattori, A. Ikai. JSME Int. J. 39 (1), 117 (1996). Crossref
5. S. Nemat-Nasser, J.-Y. Choi. Acta. Mater. 53, 449 (2005). Crossref
6. S.-Y. Jiang, Y.-Q. Zhang. Trans. Nonferrous Met. Soc. China. 22, 90 (2012). Crossref
7. A. M. Bragov, L. A. Igumnov, A. Yu. Konstantinov, A. K. Lomunov, A. I. Razov. Adv. Struct. Mater. 103, 133 (2019). Crossref
8. Z. Yang, H. Wanga, Y. Huang, X. Ye, J. Li, C. Zhang, H. Li, B. Pang, Y. Tiana, C. Huang, G. Sun. Mater. Des. 191, 108656 (2020). Crossref
9. Y. Qiu, M. L. Young, X. Nie. Metall. Mater. Trans. A. 46 (10), 4661 (2015). Crossref
10. Y. Qiu, M. L. Young, X. Nie. Metall. Mater. Trans. A. 48, 601 (2017). Crossref
11. C. Elibol, M. F.-X. Wagner. Mater. Sci. Eng. A. 643, 194 (2015). Crossref
12. W. W. Chen, Q. Wu, J. H. Kang, N. A. Winfree. Int. J. Solids Struct. 38, 8989 (2001). Crossref
13. J. Zurbitu, R. Santamarta, C. Picornell, W. M. Gan, H.-G. Brokmeier, J. Aurrekoetxea. Mat. Sc. Eng. A. 528, 764 (2010). Crossref
14. S. P. Belyaev, N. F. Morozov, A. I. Razov, A. E. Volkov, L.-L. Wang, S.-Q. Shi, S. Gan, J.-Y. Chen, S.-L. Dong. Mater. Sci. Forum, 394 - 395, 337 (2002). Crossref
15. A. Bragov, A. Danilov, A. Konstantinov, A. Lomunov, A. Motorin, A. Razov. Mater. Today Proc. 2 (Suppl. 3), S961 (2015). Crossref
16. H. Kolsky. Proc. Phys. Soc. London, Sect. B. 62, 676 (1949). Crossref
17. A. M. Bragov, L. A. Igumnov, A. Y. Konstantinov, A. K. Lomunov. Adv. Struct. Mat. 136, 11 (2020). Crossref
18. V. N. Khachin, V. E. Gyunter, D. B. Chernov. Phys. of Met. and Metall. 42 (3), 186 (1976).
19. A. Razov, A. Motorin, G. Nakhatova. J. Alloys Comp. 577, S164 (2013). Crossref

Другие статьи на эту тему

Финансирование на английском языке

1. Российский научный фонд - 19-79-00131