Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Доступ для подписчиков

Функциональные характеристики и фазовые превращения в прутковых полуфабрикатах из сплавов NiTi с эффектом памяти формы

В. С. Калашников, В. А. Андреев, В. В. Коледов, Д. В. Гундеров, А. В. Петров, В. Г. Шавров, Д. В. Кучин, Р. М. Гизатуллин

Аннотация


Исследованы функциональные характеристики прутковых полуфабрикатов из сплавов NiTi с эффектом памяти формы, полученных методами равноканального углового прессования, теплой ковки и их комбинацией. Измерение функциональных характеристик и исследование фазовых переходов выполнялось в условиях трехточечного изгиба и термоциклирования под постоянной нагрузкой. Показано, что наилучшим уровнем функциональных свойств обладают образцы прутков, прошедших теплую ковку при 350 °C и комбинацию равноканального углового прессования при 450 °C и теплой ковки.

Ключевые слова


сплавы с эффектом памяти формы; термоупругое мартенситное превращение; никелид титана; трехточечный изгиб; равноканальное угловое прессование; теплая ковка; предел текучести; обратимая деформация; shape memory alloys; thermoelastic martensitic transformation; titanium nickelide; three-point bending; equal channel angular pressing; warm forging; yield strength; reversible strain

Полный текст:

PDF

Литература


Jani J. M., Leary M. N., Subic A., Gibson M. A. A review of shape memory alloy research, applications and opportunities // Materials & Design. April 2014. V. 56. P. 1078 - 1113.

Petrini L., Migliavacca F. Biomedical applications of shape memory alloys // Journal of Metallurgy Volume. 2011. Article ID 501483. 15 p.

Otsuka K., Ren X. Physical metallurgy of Ti - Ni-based shape memory alloys // Prog. Mater. Sci. 2005. V. 50. P. 511 - 678.

Irzhak A., Zakharov D., Lebedev G. et al. Development of laminated nanocomposites on the bases of magnetic and non-magnetic shape memory alloys: towards new tools for nanotechnology // Journal of alloys and compaunds. 2014. V. 586. No. 1. P. S464 - S468.

Столяров В. В., Прокофьев Е. А., Прокошкин С. Д. и др. Структурные особенности, механические свойства и эффект памяти формы в сплавах TiNi, полученных равноканальным угловым прессованием // ФММ. 2005. Т. 100, № 6. С. 91 - 102.

Jones N. G., Dye D. Martensite evolution in a NiTi shape memory alloy when thermal cycling under an applied load // Intermetallics. October 2011. V. 19, Iss. 10. P. 1348 - 1358.

Mehrabi K., Bruncko M., Kneissl A. C. Microstructure, mechanical and functional properties of NiTi-based shape memory ribbons // Journal of Alloys and Compounds. 15 June 2012. V. 526. P. 45 - 52.

Amireche R., Morin M., Belkahla S. Study of the "All-Round- Effect" generated by aging in traction in a Ni rich TiNi shape memory alloy // Journal of Alloys and Compounds. 5 March 2012. V. 516. P. 5 - 8.

Chemisky Y., Chatzigeorgiou G., Kumar P., Lagoudas D. C. A constitutive model for cyclic actuation of high-temperature shape memory alloys // Mechanics of Materials. January 2014. V. 68. P. 120 - 136.

Moon Hyo-jung, Chun Su-jin, Liu Yinong et al. Effect of alloy composition on the B2 - R transformation in rapidly solidified Ti - Ni alloys // Journal of Alloys and Compounds. 15 November 2013. V. 577, S. 1. P. S259 - S264.

Wang X., Kustov S., Li K. et al. Effect of nanoprecipitates on the transformation behavior and functional properties of a Ti - 50.8 at.% Ni alloy with micron-sized grains // Acta Materialia. 1 January 2015. V. 82. P. 224 - 233.

Helbert G., Saint-Sulpice L., Chirani S. A. et al. Experimental characterisation of three-phase NiTi wires under tension // Mechanics of Materials. December 2014. V. 79. P. 85 - 101.

Turenne S., Prokoshkin S., Brailovski V., Sacйpй N. Mechanical and x-ray characterisation of the assisted two-way shape memory effect in NiTi // Canadian Metallurgical Quarterly. 2000. V. 39(2). P. 217 - 224.

Kreitcberg A., Brailovski V., Prokoshkin S. et al. Microstructure and functional fatigue of nanostructured Ti - 50.26 at.% Ni alloy after thermomechanical treatment with warm rolling and intermediate annealing // Materials Science and Engineering A. 2013. V. 562, P. 118 - 127.

Demers V., Brailovski V., Prokoshkin S. D., Inaekyan K. E. Thermomechanical fatigue of nanostructured Ti - Ni shape memory alloys // Materials Science and Engineering A, 2009. V. 513 - 514. P. 185 - 196.

Brailovski V., Prokoshkin S., Inaekyan K., Demers V. Functional properties of nanocrystalline, submicrocrystalline and polygonized Ti - Ni alloys processed by cold rolling and post- deformation annealing // Journal of Alloys and Compounds. 2011. V. 509(5). P. 2066 - 2075 (doi: 10.1016/j.jallcom. 2010.10.142).

Калашников В. С., Коледов В. В., Кучин Д. С. и др. Установка для определения термомеханических свойств сплавов с эффектом памяти формы методом трехточечного изгиба // Приборы и техника эксперимента. 2018. № 2. С. 139 - 145.

Биргер И. А., Мавлютов Р. Р. Сопротивление материалов. М.: Наука, 1986. 560 с.

Рыклина Е. П., Прокошкин С. Д., Чернавина А. А. Особенности реализации аномально высоких эффектов памяти формы в термомеханически обработанных сплавах Ti - Ni // Материаловедение. 2012. № 11. С. 23 - 31.

Zheng Y., Jiang F., Li L. et al. Effect of ageing treatment on the transformation behaviour of Ti - 50.9 at.% Ni alloy // Acta Materialia. 2008. V. 56(4). P. 736 - 745.

Перкинс Д., Эдвардс Г. Р., Сач С. Р. Термомеханические характеристики сплавов с термоупругим мартенситом / В кн.: Эффект памяти формы в сплавах. М.: Металлургия,1979. С. 230 - 254.

Kolobova A. Y., Ryklina E. P., Prokoshkin S. D. et al. Study of the evolution of the structure and kinetics of martensitic transformations in a titanium nickelide upon isothermal annealing after hot helical rolling // Physics of Metals and Metallography. 2018. V. 119(2). P. 134 - 145.

Лихачев В. А., Кузьмин С. Л., Каменцева З. П. Эффект памяти формы. Л.: Изд-во ЛГУ им. А. А. Жданова. 1987. 215 с.





© Издательский дом «Фолиум», 1993–2021