Моделирование изотермической обратимой деформации в сплаве Ti40.7Hf9.5Ni44.8Cu5 с помощью микроструктурной модели

Е.С. Демидова ORCID logo , Ф.С. Беляев ORCID logo , С.П. Беляев, Н.Н. Реснина, А.Е. Волков ORCID logo показать трудоустройства и электронную почту
Получена: 14 мая 2021; Исправлена: 10 июня 2021; Принята: 21 июня 2021
Эта работа написана на английском языке
Цитирование: Е.С. Демидова, Ф.С. Беляев, С.П. Беляев, Н.Н. Реснина, А.Е. Волков. Моделирование изотермической обратимой деформации в сплаве Ti40.7Hf9.5Ni44.8Cu5 с помощью микроструктурной модели. Письма о материалах. 2021. Т.11. №3. С.327-331
BibTex   https://doi.org/10.22226/2410-3535-2021-3-327-331

Аннотация

Модифицированная микроструктурная модель позволяет описать изменение деформации при изотермической выдержке и определить условия (температуру и нагрузку), при которых достигается максимальная изотермическая деформация.К настоящему времени обнаружено, что в ряде сплавов на основе TiNi прямое мартенситное превращение может происходить в условиях изотермической выдержки. Более того, под нагрузкой такое превращение сопровождается изменением обратимой деформации. Однако, изменение деформации при изотермической выдержке под нагрузкой не может быть описано с помощью существующих теоретических моделей. В связи с этим целью настоящей работы явилось модификация микроструктурной модели, разработанной ранее В. Лихачевым и А. Волковым, для описания изменения обратимой деформации, обусловленного формированием мартенсита при выдержке сплавов на основе TiNi под постоянной нагрузкой при температурах внутри температурного интервала прямого мартенситного перехода. Для того чтобы учесть возможность изотермического образования мартенсита, было предположено, что изотермическая кинетика превращения может контролироваться некоторым релаксационным процессом, который приводит к локальному изменению плотности дефектов, что приводит к выполнению условия прямого превращения. Чтобы учесть сделанное предположение, были внесены изменения в определяющие соотношения модели. Используя модифицированную модель, было проведено моделирование изменения деформации в процессе изотермических выдержек при разных температурах под различными нагрузками. Определено влияние параметров выдержки (температуры и напряжения) на максимальную величину изотермической деформации и показано, что расчетные данные хорошо согласуются с экспериментальными. Показано, что модифицированная модель позволяет предсказать температуру выдержки и величину приложенного напряжения, при которых наблюдается максимальная изотермическая деформация.

Ссылки (17)

1. S. Kustov, D. Salas, E. Cesari, R. Santamarta, J. Van Humbeeck. Acta Mater. 60, 2578 (2012). Crossref
2. T. Fukuda, T. Kawamura, T. Kakeshita. J. Alloys Compd. 683, 481 (2016). Crossref
3. Y. Ji, D. Wang, X. Ding, K. Otsuka, X. Ren. Phys. Rev. Lett. 114, 055701 (2015). Crossref
4. H. Akamine, Y. Soejima, T. Nakamura, F. Sahar, T. Fukuda, T. Kakeshita, M. Nishida. Mater. Trans. 61 (1), 37 (2020). Crossref
5. N. Resnina, S. Belyaev, A. Shelyakov. Scripta Mater. 112, 106 (2016). Crossref
6. E. Demidova, S. Belyaev, N. Resnina, A. Shelyakov. J. Therm. Anal. Calorim. 139, 29665 (2020). Crossref
7. N. Resnina, S. Belyaev, E. Demidova, A. Ivanov, V. Andreev. Mater. Lett. 228, 348 (2018). Crossref
8. E. Demidova, S. Belyaev, N. Resnina, A. Shelyakov. Mater. Lett. 254, 266 (2019). Crossref
9. A. Ivanov, S. Belyaev, N. Resnina, V. Andreev. Sensor Actuat. A - Phys. 297, 111543 (2019). Crossref
10. E. S. Demidova, S. P. Belyaev, N. N. Resnina. Letters on Materials. 10 (2), 170 (2020). Crossref
11. A. Movchan, K. Klimov. Composites: Mechanics, Computations, Applications. 2 (3), 171 (2011). Crossref
12. I. V. Erglis, V. A. Ermolaev, A. E. Volkov. J. Phys. 5 (C8), 239 (1995). Crossref
13. A. E. Volkov, M. E. Evard, L. N. Kurzeneva, V. A. Likhachev, V. Yu. Sakharov, V. V. Ushakov. Tech. Phys. 41 (11), 1084 (1996).
14. V. A. Likhachev. J. Phys. IV. 6 (C1), C1-321 (1996). Crossref
15. A. E. Volkov, M. E. Evard, K. V. Red’kina, A. V. Vikulenkov, V. P. Makarov, A. A. Moisheev, N. A. Markachev, E. S. Uspenskiy. J. Mater. Eng. Perform. 23 (7), 2719 (2014). Crossref
16. A. Volkov, F. Belyaev, M. Evard, N. Volkova. MATEC Web of Conferences. 33, 1 (2015). Crossref
17. F. Beliaev, M. Evard, E. Ostropiko, A. Razov, A. Volkov. Shape Memory Superelasticity. 5, 218 (2019). Crossref

Другие статьи на эту тему

Финансирование