Деформационные эффекты при структурных превращениях в монокристаллах никелида титана
Диссертация
В СПФ на основе никелида титана в определенных условиях возникает обратимый ЭПФ (ОЭПФ). Он выражается в самопроизвольной обратимой деформации образца в циклах охлаждение-нагрев в температурном интервале мартенситных превращений (ТИМП) и повторяется многократно. В этом случае роль внешних напряжений, ориентирующих сдвиг при термоупругом мартенситном превращении (МП), играют ориентированные… Читать ещё >
Содержание
- 1. Структурные, фазовые превращения и эффекты памяти формы в сплавах на основе никелида титана
- 1. 1. Фазовые и структурные превращения в никелиде титана. Кристаллическая структура фаз
- 1. 2. Механизмы термоупругого мартенситного превращения и эффект памяти формы. Морфология и субструктура мартенсита
- 1. 3. Влияние напряжения на термоупругое мартенситное превращение
- 1. 4. Обратимый эффект памяти формы
- 1. 4. 1. Факторы, определяющие ориентированность мартенситного превращения, способы наведения эффекта, характеристики
- 1. 4. 2. Способы формирования ОЭПФ
- 1. 4. 3. Влияние последовательности структурных превращений в Тл-№ на ОЭПФ
- 1. 5. Влияние ТМО на ОЭПФ
- 1. 5. 1. Влияние ВТМО на характеристики ОЭПФ
- 1. 5. 2. Высокотемпературный ЭПФ и ОЭПФ, наведенные НТМО
- 1. 6. Деформация монокристаллов никелида титана
- 2. Материалы и методы исследования
- 3. Дилатометрические эффекты обратного мартенситного превращения и старения в исходных и состаренных монокристаллах никелида титана
- 3. 1. Деформация при мартенситных превращениях и старении в монокристаллах никелида титана: теоретические предпосылки
- 3. 2. Деформация при мартенситных превращениях и старении в монокристаллах никелида титана: экспериментальное исследование
- 4. Высокотемпературные дилатометрические эффекты в поликристаллическом никелиде титана
- 5. Высокотемпературные дилатометрические эффекты в монокристаллах никелида титана
- Выводы
Список литературы
- Wasilevski R.J., Buchler S.R., Haulon J.E., Wordon D.L. Homogenity range and the martensitic transformations in TiNi. // Metallurgical Trans. 1971, v.2, № 1, p. 229−238.
- Хома Т., Такэи X. Влияние термообработки на мартенситное превращение в соединении TiNi. // Никок киндзоку гаккайси. 1975, т. 39, № 2, с. 175−182.
- Лотков А.И., Гришков В. Н. Никелид титана. Кристаллическая структура и фазовые превращения. // Известия вузов. Физика. 1985, № 5, Изд-во ТГУ, с. 68−88.
- Корнилов И.И.// Титан., М., Наука, 1975, 308 с.
- Pole D.H., Hume-Rothery N. // Journal of Inst. Metals, 1953, № 83, p.473−480.
- Dautovich D.P., Purdy G.R. Phase Transformation in TiNi. // Canad. Met. Quart., 1965, v.4, № 2, p. 129−133.
- Хунджуа А.Г., Захарова М. И., Сорокин A.B. Структура Х-фазы, формирующейся при старении сплавов на основе никелида титана. //ФММ, 1986, т.61,вып 1.
- Nishida М., Wayman С.М., Honma Т. //Met. Trans 1986, v.17 °F, N 9, p. 1505−1515. Перевод ВЦП № 3189.
- Пушин В.Г., Кондратьев В. В., Хачин В. Н. Предпереходные явления и мартенситные превращения в сплавах. // Известия вузов. Физика. № 5, 1985, Изд-во ТГУ, с. 5−21.
- Michal G.M., Sincler. R. The structure of TiNi martensite. // Acta Cryst., 1981, v.37, p. 1803−1807.
- Otsuka K., Sawamura Т., Shimizu K., Wayman C.M. Characteristics of the martensitic transformation in TiNi and memory effect. // Metal. Trans. 1971, v.2, N 9, p.2583−2588.
- Kidoh Y, Tokonami M., Miyazaki S., Otsuka K. Crystal structure of the martensite in Ti-49.2 at.% Ni alloy analyzed the single crystal X-ray diffraction method. // Acta Met., 1985, v.33, № 11, p.2049−2056.
- Монасевич JI.A., Паскаль Ю. И. Превращение мартенсит-мартенсит в никелиде титана. // ФММ, 1980, вып.49, № 4, с. 813−817
- Курдюмов Г. В., Хандрос Л. Г. О «термоупругом» равновесии при мартенситных превращениях. // Докл. АН СССР. 1949. — т. 66. — № 2. -с. 211−214.
- Курдюмов Г. В. Мартенситные превращения (обзор). // Металлофизика. 1979, т. 1,№ 1,с.81−91.
- Эффект памяти формы в сплавах: // Пер. с англ. Ред. Займовский В.А. М. Металлургия. 1979, 472 с.
- Корнилов И.И., Белоусов O.K., Качур Е. В. Никелид титана и другие сплавы с эффектом «памяти». // М. Металлургия. Наука., 1987, 180 с.
- Sinclair R., Monamed Н.А. Lattice imaging study of a martensite-austenite interface. // Acta Met., 1978, v. 26, № 4, p. 623−628.
- Otsuka K., Sawamura Т., Shimizu K., Wayman C.M. Characteristics of the martensitic transformation in TiNi and memory effect. // Metal. Trans. 1971, v.2, N 9, p.2583−2588.
- Michal G.M., Sinclair R. In situ observations of diffusionless transformations in TiNi. // Proc. Int. Conf. Martensitic Transformations, ICOMAT 1979, Cambrige, Mass., 1979, p. 136−141.
- Wayman C.M. Deformation, phenomenon mechanism and other characteristics of shape memory alloys. //"Shape memory effects in alloys", ed. by J. Perkins, New-York-London, Plenum Press, 1975.
- Sandroc G.D., Hegeman R.F. The observation of surface relief during the martensitic transformation in TiNi. // Metallography, 1971, v. 4, p. 451−456.
- Miyazaki S., Otsuka K., Wayman C.M. The shape memory mechanism associated with the martensitic transformation in Ti-Ni alloys.-I. Self-accomodation. // Acta Met., 1989, v.37, N7, p. 1873−1884.
- Токарев B.H., Дударев Е. Ф. Политипные структуры и морфология мартенсита в Ti5oNi4oCuio сплавах. // Известия Вузов «Физика», 1990, т. ЗЗ, № 6, с. 73−78.
- Nishida М., Wayman С.М., Honma Т., Phase transformations in TisoNi 47,5Fe2v5 shape memory alloy. // Metallography, 1986, v. 19, № 1, p. 99−113.
- Fukuda Т., Saburri Т., Doi K., Nenno S. Mater. // Trans. JIM, 1992, v.33, p.271.
- Пушин В.Г., Хачин B.H., Иванова Л. Ю. и др. Особенности микроструктуры и фазовых превращений в Ti5oNi5o-xCox сплавах с памятью формы. II. Ромбоэдрический мартенсит. // ФММ, 1994, т. 77, № 5, с. 142−154.
- Монасевич Л.А., Ерофеев В. Я. Паскаль Ю.И. Исследование кристаллографии и кинетики мартенситных превращений в сплавах Ti (Ni*Cu). // Томск-1982, Деп. № 3143−82, серия «Физика».
- Miyazaki S., Kimura S., Otsuka К., Suzuki Y. The habit plane and transformation strains associated with the martensitic transformation in Ti-Ni single crystals. // Scripta Met., 1984, v. 18, № 9, p. 883−888.
- Saburi Т., Komatsu Т., Nenno S. Watanabe Y. Electron microscope observation of the early stages of thermoelastic martensitic transformation in a Ti-Ni-Cu alloy. // J. Less-Common Met., 1986, v. 118, № 2. p. 217−226.
- Wu S.K., Wayman C.M. ТЕМ studies of the martensitic transformation in Ti5oNi49 Auio alloy. Scripta Met, 1987, v. 21, № 1, p. 83−88.
- Nishida M., Ohgi H., Itai I. et al. Electron microscopy studies of twin morphologies in В19' martensite in the Ti-Ni shape memory alloy. // Acta Met. et Mater., 1995, v. 43, № 3, p. 1219−1227.
- Hwang C.M., Wayman C.M. Electronic microscopy studies of martensitic transformations in ternary TiNiAi alloys. // Scripta Met., 1983, v. 17, № 12, p.1449−1453.
- Olson G.B., Cohen M. Criterion for the action of applied stress in the martensitic transformation. // Journal of the Less-Common Metals, 1972, № 28, p. 107−118.
- Арбузова И.А.б Курдюмов Г. В., Хандрос Л. Г. Рост упругих кристаллов мартенситиой гамма-фазы под действием внешних напряжений. // ФММ. 1961, т. 11, № 2, с. 272−280.
- Новиков И.И. Теория термической обработки металлов. // М. Металлургия, 1978, с. 392.
- Василевский Р.Д. Эффект запоминания формы в сплаве TiNi как один из аспектов вызванного напряжением мартенситного превращения. В кн. Эффект памяти формы в сплавах. // М. Металлургия, 1979, с. 205.
- Y. Liu, L. Xie, J. Van Humbeeck and L. Delaey. Effect of texture orientation on the martensite deformation of TiNi shape memory alloy sheet. // Acta mater, v.47, No. pp. 645−660, 1999.
- Miyazaki S., Wayman C.M. The R-phase transition and associated shape memory mechanism in Ti-Ni single crystals. // Acta met., 1988, v. 36, № 1, p.181−192.
- Ling H.C., Kaplov R. Sress-induced shape changes and shape memory in R and martensite transformations in equiatomic NiTi. // Metal. Trans., 1981, v. 12A, № 12, p. 2101−2111.
- Борисова С.Д., Монасевич Л. А., Паскаль Ю. И. Кристаллографический расчет обратимой деформации при эффектах памяти формы никелида титана. // Металлофизика. 1983, т. 5, № 2, с. 66−70.
- Otsuka К., Sakamoto Н., Shimizu К. // Acta Met. 1979, v.27, р.585.
- Zener С. // Phys. Rev.- 1947.v. 71, p.846.
- Хачин B.H. Мартенситная неупругость сплавов // Известия вузов. Физика. 1985, т. 27, № 5, с. 88−103.
- Предмартенситные аномалии упругих свойств и внутреннее трение в монокристаллах и поликристаллах TiNi. // Металлофизика. 1987, т. 9, № 1, с. 29−32.
- Y.C. Shu and К. Bhattacharya The influence of texture on the shape memory effect in polycrystals. // Acta Mater. 1998, v. 46, № 15, p.5457−5473.
- Эффект памяти формы в сплавах: // Пер. с англ. / Ред. Займовский В.А. М. Металлургия. 1979, 472 с.
- Корнилов И.И., Белоусов O.K., Качур Е. В. Никелид титана и другие сплавы с эффектом «памяти». // М. Металлургия. Наука. 1987. 180 с.
- Ильин А.А. Сплавы с памятью формы. // Блантер М. С., Головин И. С., Головин С. А., Ильин А. А., Саррак В. И. Механическая спектроскопия металлических материалов. М. МИА. 1994. 256 с.
- Yinong Liu, Yong Liu and J. Van Humbeeck Two-way shape memory effect developed by martensite deformation in TiNi. // Acta mater. 1999, V.47, № 1, p. 199−209.
- Kainuma R., Matsumoto M., Honma T. The mechanism of the all-round shape memory effect in Ni-rich TiNi-alloy // Ibid, p.717−722.
- Nichida M., Honma T. Effect of heat treatment on the all-round shape memory effect in Ti-51 at. % Ni // Scr. met. 1984, v. 18, № 11, p. 1299−1302.
- Bueler W.J., Gilfrich L.W., Wiley R.C. Effect of low-temperature phase changes on the mechanical properties of alloys near composition TiNi // Journal of Applied Physics. 1963, v. 34, № 5, p. 1475−1477.
- Д.Перкиыс, Г. Р. Эдварс, С. Р. Сач, Дж.М.Джонсон, Р. Р. Аллен. Термомеханические характеристики сплавов с термоупругим мартенситом. // В кн. Эффект памяти формы в сплавах. Пер. с англ. Ред. Займовский В.А. М. Металлургия. 1979, с. 230−254.
- Kainuma R., Matsumoto M., Honma T. The mechanism of the all-round shape memory effect in Ni-rich TiNi-alloy // Ibid, p.717−722.
- Nishida M., Wayman C.M., Honma T. Electron microscopy studies of the all-round shape memory effect in Ti-51% Ni alloy // Scr. met. 1984. v. 18.№ 11.p. 1389−1394.
- Лихачев B.A., Кузьмин C.JI., Каменцева З. П. Эффект памяти формы. Л. -Изд-во ЛГУ. 1987.216 с.
- Кузьмин С.Л., Лихачев В. А. Эффект памяти формы и большие обратимые деформации в металлах. // В кн. Физика металлов и сплавов. Межвузовский тематический сборник научных трудов. Куйбышев. 1981. с. 12−17.
- Хмелевская И. Ю, Лагунова М. И., Прокошкин С. Д., Капуткина Л. М. Исследование обратимого эффекта запоминания формы в термически и термомеханически обработанных сплавах на основе Ti-Ni. // Физика металлов и металловедение. 1994, т. 78, вып. 1, с. 83−88.
- Хмелевская И. Ю, Лагунова М. И., Прокошкин С. Д., Капуткина Л. М. Обратимое формоизменение при мартенситных превращениях сплавов титан-никель, подвергнутых старению и термомеханической обработке. // Тезисы докладов Российской научно-технической конференции
- Новые материалы и технологии". Направление «Металлы, материалы, методы их обработки». М. МГАТУ, 1994, с. 43.
- Зельдович В.И., Фролова Н. Ю., Хомская Эффекты обратимой памяти формы и процесс старения в сплаве Ti-50,5 ат.% Ni. // ФММ. 2000, т. 90, № 5,с. 33−40.
- Хачин В.Н., Гюнтер В. Э., Монасевич JI.A. Обратимые изменения формы при мартенситных превращениях. // Известия вузов. Физика. 1977, № 5, с. 95−100.
- Хмелевская И.Ю. Определение и оптимизация параметров ЭЗФ в опытно-промышленных сплавах на основе никелида титана. Дисс. к.т.н. //М.-МИСиС. 1984. 163 с.
- Беляев С.П., Кузьмин C.JL, Лихачев В. А. Обратимый эффект памяти формы как результат термоциклической тренировки под нагрузкой. // Проблемы прочности. 1988, № 7.
- И.Ю. Хмелевская, В. Борзунов. // Материалы сем. «актуальные проблемы прочности», Ухта, 15−20 сент. 1992, с.149−151.
- Ковнеристый Ю.К., Федотов С. Г., Матлахова Л. А., Олейникова С. В. Эффекты запоминания формы и формообратимости сплава Ti-Ni в зависимости от деформации. // Физика металлов и металловедение. 1986, т. 62, вып. 2, с. 344−349.
- Ермаков В.М., Коломыцев В. И., Лободюк В. А. и др. // Металлофизика. 1982, т. 4. № 6.
- Nichida M., Wayman C.M. Electron microscopy studies of the Tii iNi.4 phase in aged Ti-52 at. % Ni shape memory alloys // Scr. met. 1985. — v. 19. — № 10.-p. 983−987.
- Nichida M., Wayman C.M., Kainuma R., Honma T. Further electron microscopy studies of the TinNii4 phase in aged Ti-52 at. % Ni shape memory alloys. // Scr. met., 1986, v. 20, № 6, p. 899−904.
- Мацумото M., Хомма Т. Металлографические исследования процесса старения титаноникелевых сплавов с высоким содержанием Ni. // Тохоку дайгаку сэйхо сэйрен кэнюодзе ихо. 1987. т. 43. № 2.
- Хачин В.Н., Паскаль Ю. И., Гюнтер В. Э. и др. // Физика металлов и металловедение. 1978. т. 46, вып. 3, с. 511−521.
- Прокошкин С.Д., Капуткина JI.M., Бондарева С. А. и др. Структура горячедеформированного аустенита и свойства сплава Ti-Ni-Fe после ВТМО. // Физика металлов и металловедение. 1991, № 3, с. 144−149.
- Хмелевская И.Ю., Лагунова М. И., С.Д. Прокошкин С.Д., Капуткина Л. М. Исследование обратимого эффекта запоминания формы в термически и термомеханически обработанных сплавах на основе Ti-Ni.// ФММД994, т.78, вып.1, с. 83−88.
- Зельдович В.И., Пушин В. Г. идр. Фазовые превращения в сплавах никелида титана. 1. Дилатометрические аномалии. // ФММ, 1990, № 8.
- Зельдович В.И., Садовский В. Д. Изменение размеров и текстуры при последовательных а—"у и у—"а превращениях в железоникелевом сплаве. // ФММ, 1974, 38, вып.6, с. 1218−1227.
- Морозова Т.В., Прокошкин С. Д. Влияние деформации на образование и свойства мартенсита сплава Ti-Ni. // Тезисы докладов.- Актуальные проблемы прчности. Ухта, 20 — 30 сент. 1994 г., с. 56.
- Лихачев В.А., Мастерова М. В. Высокотемпературная память формы в никелиде титана. // ФММ, 1983, 55, вып. 4, с. 814−816.
- Беляев С.П., Ермолаев В. А., Кузьмин С. Л., Лихачев В. А. Высокотемпературные деформационные эффекты в никелиде титана. // ФММ, 1986, 61, вып. 2, с. 385−388.
- Прокошкин С.Д., Капуткина Л. М., Морозова Т. В., Хмелевская И. Ю. Дилатометрические аномалии и эффект памяти формы в сплаве титан-никель, подвергнутом низкотемпературной термомеханической обработке. // ФММ, 1995, 80, вып. 3, с. 70−77.
- Хмелевская И.Ю., Лагунова М. И., Прокошкин С. Д. и др. Дилатометрическое и структурное исследование высокотемпературного формоизменения в сплавах на основе Ti-Ni при нагреве после НТМО. // ФММ, 1998, 85, вып. 5, с. 71−78.
- Прокошкин С.Д., Хмелевская И. Ю., Тюррен С. и др. Электронномикроскопическое исследование in situ структурных механизмов высокотемпературного эффекта памяти формы в никелиде титана. // ФММ, 1999, Ш, № 3, с. 71−77.
- Miyazaki S., Otsuka К. Development of shape memory alloys. // ISIJ Intrnational, 1989, v.29,1 5, p. 353−377.
- Паскаль, Ю.И., Ерофеев В. Я., Монасевич Л. А., Павская В. А. // Изв. Вузов Физика, 1982,25 № 6, 103−117.
- Otsuka К., Sakamoto Н., Shimizu К. // Acta Met. 1979, v.27, р.585.
- Борисова С.Д., Монасевич JI.A., Паскаль Ю. И. Кристаллографический расчет обратимой деформации при эффектах памяти формы никелида титана. // Металлофизика. 1983, т. 5, № 2, с. 66−70.
- Рапациоли Р., Чандрэсикэрэн М., Алерс М., Дэлей JI. Резиноподобное поведение монокристаллов мартенсита сплавов системы Cu-Zn-Al. // В кн. Эффект памяти формы в сплавах. М. Металлургия 1979, с. 325−328.
- Oishi К., Brown L.C. // Met. Trans. 1971, v.2, p. 1971.
- Takei F., Miura Т., Miyazaki S., Kimura S., F. Otsuka K., Suzuki Y. Stress-induced martensitic transformation in Ti-Ni single crystal. // Scripta Met., 1983, v.17, p. 987−992.
- Чумляков Ю.И., Киреева И. В. Ориентационная зависимость эффектов памяти формы и сверхэластичности в монокристаллах сплава Ti-30%Ni-20% Си. // ФММ 1999, т.88, № 3, с. 106−112.
- Чумляков Ю.И., Сурикова Н. С., Коротаев А. Д. Ориентационная зависимость прочностных и пластических свойств монокристаллов никелида титана. // ФММ. 19 966 т.81, вып.6, с. 148−158.
- Механизмы пластической деформации монокристаллов никелида титана. // ФММ. 2000, т.89, № 2, с. 98−107.
- Gall К., Sehitoglu Н., Chumljakov Yu.I. et.al. The role of coherent precipitates in martensitic transformation syngle crystal and pollycrystalline. // Scripta Met., v. 39, 6, p. 699.
- Прокошкин С.Д., Тюренн С., Хмелевская И. Ю., Браиловский В., Трошю Ф. Рентгенографическое исследование высокотемпературного эффекта памяти формы в никелиде титана. // ФММ, 2000, т.90, № 2, с. 40−45.
- Miyazaki S., Kimura S., F. Takei F., Otsuka K., Suzuki Y. Shape memory effect and pseudoelasticity in Ti-Ni single crystal. // Scripta Met., 1983, v. 17, p. 1057−1062.
- Nishida M., Wayman C.M., Yonma T. Phase transformations in a Ti5oNi47.5Fe2.5 shape memory alloy/ Metallography, 1986, v. 19, Nol, p. 99.
- Сурикова Н.С. Механизмы деформации и разрушения монокристаллов никелида титана. // Автореферат дисс. Томск, 2000,
- Shape memory materials. Editors K. Otsuka, S. M. Wayman. // Cambridge, 1999, 284 p.
- Ю. Я. Миронов, С. H. Кульков. Исследование мартенситного превращения в NiTi методом рентгенодифракционного кино. // Известия ВУЗов. Физика, 1999, т. 37, № 8, с. 49−54.
- S. D. Prokoshkin, L. М. Kaputkina, I. Yu. Khmelevskaya, Т. V. Morozova. Martensitic transformation and shape memory effect in termomechanically treated Ti-Ni alloys. // Proc. Int. Conf. «ICOMAT-95», part II. Lausanne, 1995, p. 563−568.
- С. С. Горелик. Рекристаллизация металлов и сплавов. // М.: Металлургия, 1978, 568 с.
- С. Д. Прокошкин, С. Тюренн, И. Ю. Хмелевская и др. Рентгенографическое исследование высокотемпературного эффекта памяти формы в никелиде титана. // ФММ, 2000, т. 90, № 2, с. 40−45.