МЕХАНИЗМ ЭФФЕКТА ПАМЯТИ ФОРМЫ

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]

Глава 1. МЕХАНИЗМ ЭФФЕКТА ПАМЯТИ ФОРМЫ [c.9]

МЕХАНИЗМ ЭФФЕКТА ПАМЯТИ ФОРМЫ [c.31]

Второе условие естественно, так как скольжение является необратимым процессом. Следовательно, если в кристаллах происходит скольжение, то даже при нагреве деформация не устраняется. Возникает вопрос, в результате какого механизма происходит деформация, которая может быть восстановлена Именно это нужно для объяснения эффекта памяти формы. Если температура испытаний 7">/И , то в образцах существует большее или меньшее количество исходной фазы. В таких образцах при приложении напряжений происходит мартенситное превращение в области исходной фазы, что оказывает влияние на изменение формы образца. [c.33]

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]

Причиной характерных особенностей, наблюдаемых при растяжении, является, как показано ниже, своеобразие механизма деформации термоупругой мартенситной фазы, образующейся вблизи комнатной Т. Тот факт, что в сплавах Ti—Ni в противоположность углеродистой стали мартенситная фаза значительно мягче высокотемпературной, является важным свойством, обусловливающим возможность использования эффекта памяти формы. [c.70]

Разрушение медных сплавов с эффектом памяти формы. Наиболее важными проблемами, затрудняющими практическое применение медных сплавов, помимо описанной в предыдущем разделе усталости, являются проблемы пластичности и разрушения. Ниже авторы рассматривают последние исследования по проблеме разрушения и на основе результатов этих исследований описывают различия механизмов разрушения некоторых сплавов с эффектом памяти формы [64]. [c.119]

Таблица 2.7. Механизм разрушения и свойства сплавов с эффектом памяти формы

Двигатель с кривошипно-шатунным механизмом. По принципу механического действия тепловые двигатели на основе сплавов с эффектом памяти формы можно классифицировать следующим образом 1) двигатели с кривошипно-шатунным механизмом 2) турбодвигатели 3) гравитационные двигатели 4) двигатели других типов. [c.175]

Рис. 3.48. Прерыватель цепи с использованием сплава с эффектом памяти формы 1 — спираль памяти формы 2 — прижимной механизм 3 — контакт 4 — пружина

Сплавы с эффектом памяти формы обеспечивают возможность генерировать большие силы с помощью простых механизмов и с высокой надежностью, поэтому их применяют также в устройствах пожарной безопасности. Описаны случаи использования их для газовых заслонок вентиляционных трубопроводов. [c.183]

Она, естественно, полностью восстановится как деформация эффекта памяти формы, если обратное превращение пойдет с соблюдением принципа точно назад (конечно, при условии сохранения механизма аккомодации, что необязательно). Энергетическая выгодность именно такой реакции оценивается следующим приемом. [c.210]

Деформация, реализуемая за счет мартенситных реакций. В последнее время среди различных механизмов пластичности широкое распространение получила модель реализации деформации за счет прямого и обратного мартенситных превращений [15]. С этой разновидностью деформации связаны такие технически важные свойства материалов, как пластичность превращения и эффекты памяти формы. Ниже изложена методика построения локальных инвариантов на примере одного из частных случаев мартенситной пластичности, когда при прямом мартенситном превращении имеет место только эффект пластичности превращения, т. е. накопление деформации в сторону приложенного напряжения, а при обратном — только эффект памяти формы, или возврат этой деформации. [c.22]

Рабочий ход температурных переключателей с памятью формы достаточно велик, поэтому отпадает необходимость использовать храповой механизм, как при использовании биметаллических элементов. Преимуществом элементов памяти формы являются и малые размерь . Кроме того, так как элементы действуют в зависимости от температуры, то их характерной особенностью является интегральный эффект относительно пиковых токов. [c.182]

Эту дополнительную деформацию называют деформацией с инвариантной решеткой. С помощью электронного микроскопа можно обнаружить следы такой деформации — дислокации, дефекты упаковки и двойниковые дефекты. Важную роль в механизме эффекта памяти формы играют двойниковые дефекты, тесно связанные с псевдоупругостью двойнико-вания и псевдоупругостью изгиба. [c.11]

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]

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]

Таким образом, независимо от того, происходит ли превращение по атермическому или изотермическому типу, отдельные кристаллы мартенсита образуются и растут с очень большой скоростью. Даже при понижении температуры или с течением времени скорость роста кристаллов мартенсита не увеличивается. Механизм превращения, характеризующийся такими особенностями, называют нс рмоупругим. При термоупругом превращении первоначально образовавшиеся отдельные кристаллы мартенсита растут при понижении температуры со скоростью, соответствующей скорости охлаждения. При этом скорость роста может оказаться столь малой, что превращение можно наблюдать даже невооруженным глазом. При нагреве происходит обратный процесс уменьшение кристаллов. Указанное термоупругое мартенситное превращение играет основную роль в проявлении эффекта памяти формы. [c.14]

Из вышеуказанного следует, что вследствие эффекта памяти формы запоминается форма образца только в состоянии исходной фазы. Однако в результате нагрева в стесненном положении после сильной деформации образца, находящегося в мартенситном состоянии, также может в некоторой степени проявляться эффакт памяти формы. Это явление называют двухсторонним эффектом памяти формы в том смысле, что запоминается форма образца в состоянии обеих фаэ. В отличие от этого до сих пор рассматривался односторонний эффект памяти формы. В последующих главах мы рассмотрим всесторонний эффект памяти формы, обнаруженный в последнее время. Механизм этого эффекта связан с механизмом двухстороннего эффекта памяти формы. [c.38]

Изготовление монокристаллов из сплавов на основе Си не вызывает трудностей. Применяя для систематических исследований монокристал-лические образцы, в этих сплавах изучены [26—28] эффект памяти формы и механизм псевдоупругости. Однако в настоящее время в связи с переходом от лабораторных исследований к практическому применению возникли новые материаловедческие проблемы [29], которые необходимо исследовать для практического внедрения сплавов. Они связаны со стабильностью эффекта памяти формы при термическом циклировании и циклической деформации, с усталостной и длительной прочностью, пластичностью, способами измельчения зерен, влиянием старения и многими другими факторами [29—32]. [c.99]

Сопоставление с другими сплавами, обладающими эффектом памяти формы. По результатам исследования деформационного поведения сплавов Си — А1 — N 1 на поликристаллических и бикристаллических образцах установлено, что интеркристаллитное разрушение происходит только в случае возникновения концентрации напряжений на границах зерен в упругой области или после превращения. У бикристаллов, в которых не возникает концентрации напряжений в процессе деформации, наблюдается такое же деформационное поведение, как и у монокристаллов. Их разрушение происходит как транскристаллитное. Следовательно, чтобы повысить пластичность сплавов с эффектом памяти формы, предотвратив при этом интеркристаллитное разрушение, необходимо предотвратить возникновение концентрации напряжений на границах зерен или обеспечить действие такого механизма деформации, при котором легко происходит релаксация напряжений на границах зерен. [c.128]

Ориентационная зависимость деформации превращения во всех сплавах с эффектом памяти формы очень сильная. Когерентность деформации на границах зерен не сохраняется. Для предотвращения интеркрис-таллитного разрушения необходимо, чтобы при низких напряжениях действовал такой механизм деформации, при котором происходит релаксация напряжений. В сплавах Т1 — N1 после обработки, ведущей к образованию твердого раствора, напряжение течения, обусловленного скольжением дислокаций, низкое — 100 МПа. Можно считать в связи с этим, что сплавы Т( — N1 в большей степени, чем сплавы на основе Си удовлетворяют условию высокой пластичности. [c.129]

Вообще, при точном регулировании исполнительных механизмов применяется серворегулирование с помощью соответствующего сигнала обратной связи. Характеристики действия исполнительных механизмов с памятью формы изменяются в зависимости от окружающей температуры, в связи с этим важна корректировка их действия. Как и в обычных исполнительных механизмах типа двигателей или гидроцилиндров, в качестве датчиков сигнала обратной связи часто применяют позиционные датчики типа потенциометров или кодирующих устройств. Кроме того, для исполнительных элементов с памятью формы разрабатываются эффективные способы регулирования с использованием изменения характеристик сплавного элемента, при применении этого способа определяют изменение характеристик элемента из сплава с эффектом памяти формы, например электрического сопротивления в открытый период импульсного тока (период, когда ток не пропускается). В качестве сигнала обратной связи задается величина тока, при регулировке элемента путем установления силь( импульсного тока. Структурная схема системы и диаграмма действия различных ее частей во времени показаны на рис. 3.33, э, б. [c.171]

Механизм проявления эффекта памяти формы в общих чертах вьштядит следующим образом. Кристаллы исходной фазы имеют обычно симметричную кубическую объемно центрированную решетку, которая при охлаждении от температуры М до М может изменять [c.248]

Эффекты памяти формы и сверхупругости Условия проявления и механизмы ЭПФ [c.372]

В результате исследований, проведенных Е. 3. Винтай-киным и В. А. Удовенко [17], установлено, что в сплавах Мп—Си наблюдается эффект памяти формы для гомогенных Y-твердых растворов, содержащих 82% Мп и выше, для гетерогенных область существования антиферромаг-нитной фазы расширяется до 50%. Эффект памяти формы этих сплавов обусловлен наличием антиферромагнитного ГЦК ГЦТ превращения, происходящего по мартенситному механизму и существует только при упорядоченном расположении атомов. [c.20]

Сплавы с эффектом памяти формы можно использовать в качестве вращающего механизма малогабаритной ДУ с винтовым приводом ТН, изготавливая механизм в виде стянутой часовой пружины, распрямляющейся при подводе теплоты, а также в качестве самостоятельного привода теплового ножа регулируемой ЭУТТ (рис. 2.93). [c.139]

Механизмом, определяющим свойства памяти формы , является кристаллографически обратимое термоупругое мартенситное превращение — эффект Кур-дюмова. [c.301]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...