Сплавы эффектом памяти формы

В качестве примера реализации теории, которую мы рассмотрели в предыдущих главах, рассмотрим наиболее сложные и оттого интересные вопросы пластической деформации - прокатку высококачественной фольги из бериллия и особенности пластической деформации сплавов с эффектом памяти формы. В процессе работы увидим, что сложности обработки этих материалов представляют собой совокупность проблем физики прочности и пластичности, металлургии, механики деформируемой среды, всего материаловедения в целом. [c.266]

К сплавам системы Ni-Ti внимание проявили в начале 20-го века, когда возникла необходимость повышения прочности никеля и создания сплавов на его основе. В 1945-1950 гг. интерес к данной системе стали проявлять в связи с созданием новых реактивных двигателей. Примерно через 25 лет появились сообщения об обнаружении эффекта памяти формы в сплаве 50 ат. % Ni-50 ат. % Ti. Сегодня этот сплав с ЭПФ используется в медицине, авиации и космонавтике, в электротехнике и электронике, в автомобилестроении, сельском хозяйстве и других областях. [c.289]

Рис. 6.9. Схема изменения структуры в сплавах с эффектом памяти формы

В общем случае диаграмма растяжения сплава с эффектом памяти формы представлена на рис. 6.12. Возникает вопрос -какой механический аналог, какая реологическая модель могут быть поставлены в соответствие подобной диаграмме нагружения Анализ показывает, что ни одна из существовавших ранее элементарных моделей деформируемых сред, которые рассмотрены в [27, 97], не способна описать кривую растяжения с [c.293]

Рис. 6.12. Общий вид диаграммы растяжения образцов из сплава с эффектом памяти формы

Химические составы н некоторые свойства сплавов с эффектом памяти формы [c.299]

Итак, эффект памяти формы в сплавах сопровождается структурными превращениями. В этом случае можно воспользоваться энтропийной теорией пластичности и прочности для описания изменения свойств материалов с ЭПФ, если известны, например, термодинамические характеристики превращения. [c.300]

Это создает дополнительные трудности металлургического характера - чтобы получить сплав с заданными свойствами эффекта памяти формы, необходимо плавку, разливку и дальнейшую обработку материала проводить с особой тщательностью и точностью. [c.301]

СПЛАВЫ С ЭФФЕКТОМ ПАМЯТИ ФОРМЫ [c.375]

Рассматривается актуальная проблема исследования сплавов с эффектом памяти формы, относящихся к новым металлическим материалам с уникальными свойствами. Описаны теоретические основы механизма эффекта памяти формы, свойства сплавов Ti — Ni и сплавов на основе Си, обладающих эффектом памяти формы, и применение этих сплавов в технике и медицине. [c.4]

Можно не сомневаться, что книга "Сплавы с эффектом памяти формы" окажет большую помощь специалистам, работающим над проблемой создания материалов нового поколения, и даст новый импульс в более широком использовании этих материалов в технике и медицине. [c.7]

Сплавы с эффектом памяти формы представляют типичный пример нового материала. Использование некоторых анизотропных свойств этих сплавов позволяет создать компактные и автоматизированные машины, имеющие недостижимые ранее характеристики. [c.8]

Следовательно, основным механизмом деформации сплавов с эффектом памяти формы, находящихся полностью в мартенситном состоянии, независимо от типа внутренних дефектов является деформация двойни-кованием. Деформация, которая может быть восстановлена в результате действия эффекта памяти формы, обусловлена взаимодействием между двойниковыми доменами. [c.34]

Г л а в а 2. СПЛАВЫ С ЭФФЕКТОМ ПАМЯТИ ФОРМЫ И ИХ МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА [c.58]

СПЛАВЫ Т1-М1 С ЭФФЕКТОМ ПАМЯТИ ФОРМЫ [c.58]

Как описано выше, улучшение свойств сплавов на основе Си в результате измельчения структуры осуществляется довольно успешно несмотря на то, что эти исследования находятся на начальном этапе. Можно значительно улучшить обрабатываемость давлением сплавов на основе Си-Проблема будущих исследований состоит в получении в этих сплавах эффекта памяти формы и псевдоупругости, соответствующих по своему уровню сплавам Т1 — N1. [c.133]

Никелид титана (нитинол) — сплав никеля (47—53%) с титаном, обладающий эффектом памяти формы , т. е. способностью восстанавливать свою первоначальную форму, из которой изделие 4. механические свойства было выведено путем деформирования [5]. [c.187]

Laboratory. В итоге получилась аббревиатура Ni—Ti-NOL. Сегодня сплав всемирно известен как лучший материал с эффектом памяти формы (ЭПФ). [c.289]

Модель подсказывает мысль, что эффект памяти формы как следствие обратимых мартенситных превращений не должен быть неким уникальным явлением, характерным для какого-либо одного материала. Действительно, кроме никелида титана в настоящее время найдено около ста материалов, обладающих эффектом памяти формы. В табл, 6.4 представлены составы и некоторые характеристики сплавов с эффектом памяти формы. [c.299]

Из указанных сплавов для промышленного освоения пригодны лишь никелид титана, а также медные сплавы Си-2п-х, Си-А1-К1, сплав на основе марганца Мп-Си. Функциональные свойства некоторых сплавов с эффектом памяти формы представлены в виде диаграмм на рис. 6.14. Абсолютный лидер среди сплавов, обладающих ЭПФ, - никелид титана. Он имеет наилучшие механические свойства и наивысшие функциональные характеристики. Добавим, что при растяжении сплав имеет пластичность до 65 % и предел прочности до (1100-5-1200) МПа. [c.299]

Характеристики эффекта памяти формы у никелида титана очень чувствительны к химическому составу сплава. На рис. 6.15 представлена зависимость температурных характеристик мартенситного превращения от содержания никеля в сплаве. [c.299]

При напряжениях выше предела упругости после снятия нагрузки металл не воспроизводит первоначальные размеры и форму. Сравнительно недавно открыты сплавы, обладающие эффектом тамяти формы . Эти сплавы после пластической деформации восстанавливают свою первоначальную геометрическую форму или в результате нагрева (эффект памяти формы ), или непосредственно после снятия нагрузки (сверхупругость). Так, если проволоку закрутить в спираль при высокой температуре и выпрямить при низкой температуре, то при повторном нагреве проволока вновь самопроизвольно закручивается в спираль. [c.375]

Механизмом, определяющим свойства памяти формы , является кристаллографическое обратимое термоупругое мартенситное превращение — эффект Курдюгиова. Термоупругое мартенситное превращение сопровождается изменением объема, которое носит обратный характер, обеспечивая память . В сплавах с эффектом памяти формы при охлаждении происходит рост термоупругих кристаллов мартенсита, а при нагреве — их уменьшение или исчезновение. Эффект памяти формы наиболее хорошо проявляется, когда мартенситное превращение происходит при низких температурй х и в узком интервале температур, иногда порядка нескольких градусов. [c.375]

В 50-х годах стали появляться сообщения о сплавах, испытывающих обратимые макроскопические изменения формы. На основе сплава Аи—Сб был даже сконструирован простой двигатель, преобразующий тепловую энергию в механическую, который демонстрировался в 1954 г. на Всемирной выставке в Брюсселе. В начале 60-х годов эффект памяти формы, основанный на термоупругом мартенситном превращении, был обнаружен в сплавах Т1—N1 и Си—А1. Доступность этих материалов и сильно выраженный эффект памяти формы позволили перенести проблему в область практического материаловедения. Сейчас можно с уверенностью говорить о том, что разработка и практическое использование сплавов, обладающих свойством запоминания формы, является важной самостоятельной областью современной науки, способствующей ускорению научно-технического прюгрюсса в таких отраслях народного хозяйства, как прмборостроение, космическая технология, медицина и многие другие. [c.6]

Предлагаемая вниманию советского читателя книга под редакцией проф. X. Фунакубо "Сплавы с эффехтом памяти формы" написана коллективом очень авторитетных японских ученых, длительное время успешно работающих в этой области матермаловедения. Книга состоит из трех глав, рассматривающих сплавы с эффектом памяти формы как бы в трех измерениях физическом, металловедческом и прикладном. [c.6]

Можно ожидать, что сплавы с эффектом памяти формы как наиболее перспективные материалы в будущем найдут широкое применение на практике. Однако, если не получить достаточных данных об основных материаловедческих свойствах этих сплавов, в частности о возможных условиях, областях и способах применения, то в результате можно утратить и надежность, и комплектность их использования. Следует признать, что эпоха легкого использования характеристик сплавов с эффектом памяти формы в новых технологических разработках уже прошла. В данной книге авторы на основе материаловедческих Представлений рассматривают механизмы превращения, обусловлиг вающие специфические свойства сплавов, затем описывают механические, в частности, усталостные свойства. Кроме того, рассматриваются другие аспекты сплавов с эффектом памяти формы и их применение в настоящее время. [c.8]

В настоящей книге с наибольшей полнотой рассмотрены все вопросы, касающиеся сплавов с эффектом памяти формы. Можно надеяться, что книга окажется полезной дпя научнь1х реботников, инженеров-реэреботчиков, а также студентов. [c.8]

Если радиус зародыша линзообразного кристалла мартенсита превышает некоторую критическую величину, то возможен рост зародыша кристалла мартенсита при температуре Mg, при которой изменение химической свободной энергии (первый член в правой части (1.4)) становится большим по сравнению со свободной энергией нехимической природы, определяемой суммой второго и третьего членов того же уравнения. Именно при таких условиях развивается мертенситное превращение. Степень переохлаждения, определяемая разностью (Го — Mg), зависит от а и А + В) и растет с увеличением различий структур исходной и конечной фаз. При мартенситном превращении в сплавах на основе железа степень переохлаждения равна 200 °С, а в сплавах с эффектом памяти формы 5—30 °С (табл. 1.1). [c.12]

Как указано в разд. 1.2, во многих сплавах, испытывающих термоупругое мартенситное превращение, образуется упорядоченная структура. Как правило, эти сплавы имеют о.ц.к. решетку. Сплавы, в которых термоупругое мартенситное превращение происходит без образования упорядоченной структуры (1п—Т1, Ре—Рс), Мп-Си), характеризуются тем, что исходная фаза этих сплавов имеет г.ц.к. решетку. Исходная фаза сплава с упорядоченной структурой РезР также имеет г.ц.к. решетку. Тем не менее за исключением указанных четырех сплавов все сплавы с эффектом памяти формы, в которых происходит термоупругое мартенситное превращение, являются сплавами с упорядоченной структурой на основе о.ц.к. решетки. Эти сплавы называют сплавами с /3-фазой. [c.20]

Изменение формы при термоупругом мартенситном превращении в сплавах с эффектом памяти формы характеризуется чр)езвь1чайно малым изменением объема (см. табл. 1.1), поэтому указанное изменение близко к деформации путем чистого сдвига. В результате в окружающей исходной фазе не происходит пластическая деформация, что и обусловливает термоупругое поведение сплавов. В отличие от этого при мартенситном превращении в сплавах на основе железа объемные изменения очень велики (около 4 %). Это вызывает пластическую деформацию в окружающей исходной фазе, поэтому превращение является нетермоупругим. [c.27]

Как указано в разд. 1.2, мартенсит с длиннопериодной слоистой структурой в сплавах с (3-фазой, обладающих эффектом памяти формы, образуется в результате деформации самих плоскостей <(110 исходной фазы и сдвига в направлениях <110> вдоль этих плоскостей (включая перетасовку). На рис. 1.15 показана схема [9] изменения решетки при превращении Юз 18Д в сплавах Си—А1—N1, происходящем путем [c.27]

Это явление впервые наблюдали в начале 50-х гг. на сплаве Аи—Сс1, затем на сплаве 1п—Т1, а в 1963 г. — на сплаве Т1—N1. Однако до 1970 г. считали, что рассматриваемое явление присуще только для указанных сплавов и является для них характерным. В 1970 г. аналогичное явление наблюдали на сплаве Си—А1—N1. Стало ясно, что это общее свойство сплавов, в которых происходит термоупругое мартенситное превращение. Большое число сплавов, в которых к настоящему времени наблюдался эффект памяти формы, приведено в табл. 1.1. Исследования явления прюдолжаются. [c.32]

Некоторые из указанных сплавов применяются практически в качестве новых материалов с особыми свойствами, осуществляются настойчивые исследования и разработка способов применения сплавов. Это связано по различным причинам, главным образом, со сплавами с эффектом памяти формы на основе и на основе меди. Различные технические и научные проблемы, которые должны быть преодолены для практического внедрения сплавов с эффектом памяти формы, подрюбно рассмотрены в гл. 2. [c.32]

Первое условие связано с особенностями термоупругого мартенситного превращения. Эффект памяти формы наблюдается в полной форме только в тех сплавах, в которых, как показано в табл. 1.1, мартенситное превращение имеет термоупругий характер. Из данных, приведенных в этой таблице, следует, что если ограничиться сплавами, в которых происходит превращение г.ц.к. — г.ц.т., то можно отметить, что эти сплавы имеют упорядоченную решетку. Таким образом, тфмоупругое [c.32]

Рис. 1.19. Процесс слияния доменов в 0, -мартенсите типа 18А под напряжением. Монокрис-тапл сплава с эффектом памяти формы Си , ,2п,о .,Са,,,, [9]

Подобно тому, как из исходной фазы с определенной ориентировкой образуются кристаллы мартенсита 24-х вариантов, так и из мартенсита с одной ориентирювкой могло бы образоваться большое число кристаллов исходной фазы с разными ориентировками. Однако в сплавах с эффектом памяти формы, т.е. в тех сплавах, в которых происходит термоупругое мартенситное превращение, такое явление не наблюдается. [c.36]

Наконец, следует отметить, что кристаллографическая ориентировка исходной фазь сохраняется автоматически из-за наличия упорядоченной решетки. В таких сплавах, как 1п—Т1, несмотря на то что они являются сплавами с неупорядоченной решеткой, превращение г.ц.к. — г.ц.т. является кристаллографически обратимым, ориентационное соотношение решеток двух фаз простое, к тому же деформация решетки при превращении очень мала, поэтому при обратном превращении закономерно возникают области исходной фазы с определенной ориентировкой. Таким образом, исходная фаза образуется с ориентировкой, заданной кристаллографическими особенностями обратного превращения, поэтому в тех сплавах, в которых происходит термоупругое превращение, эффект памяти формы наблюдается в полной мере. [c.38]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...