САНКТ-Петербурзький державний університет
математико-механічний факультет
КАФЕДРА ТЕОРІЇ ПРУЖНОСТІ
Контрольна робота
Дослідження одноразовою і оборотною пам'яті форми сплаву NiTi після квазістатичного навантаження при різних температурах
Студент: Галієва А.Х.
Науковий керівник: Проф. Раз А.І.
Санкт-Петербург 2013
Зміст
Введення
. Методика проведення експериментів
. Результати експериментів та їх обговорення
Висновки
Список використаної літератури
Введення
Ефект одноразової пам'яті форми (ЕПФ) полягає в здатності матеріалу при зміні температури (без навантаження) повністю або частково повертати попередньо отримані непружні деформації.
Крім однократного ефекту відновлення форми існує ефект оборотної пам'яті форми (ОПФ), який може бути неодноразово відтворений в процесі термоциклирования в ненавантаженому стані через інтервали прямого і зворотного мартенситних перетворень при охолодженні деформація накопичується (1), а при нагріванні (2) відновлюється (Рис.1).
Рис. 1. Нагромадження (1) деформації при охолодженні і її відновлення (2) при нагріванні в сплаві з ЕПФ в ненавантаженому стані після попереднього термоциклирования під навантаженням через інтервал М до -А до
ОПФ, має здатність не зникати практично після будь-якого числа теплозмін. Даний ефект може бути ініційований тільки за рахунок деформаційного впливу на метал: по-перше, активним пластичним деформуванням мартенситу або аустеніту в ізотермічних умовах; по-друге, термоціклірованіе матеріалу під навантаженням через інтервал фазових перетворень.
Метою роботи було дослідити функціональні властивості в сплаві NiTi еквіатомного складу після квазістатичного навантаження при різних температурах.
1. Методика проведення експериментів
Об'єкт дослідження Як об'єкт дослідження взято циліндричні зразки, довжина робочої частини яких становить 10мм, а діаметр 5мм, з нікелідатитану еквіатомного складу, продеформірованние заздалегідь розтягуванням зі швидкістю близько 10 - 3 с - 1 при різних температурах. Температура початку прямого мартенситного перетворення М s становить 75 0 С. Після деформування зразки термоцікліровалі зі швидкістю »2К/хв в спеціальній установці для дилатометрический досліджень.
Опис установки Основна частина дилатометрический установки являє собою циліндричний корпус з кришкою, в якому є робоча камера для розміщення зразків, система нагріву, під'єднана до ЛАТР (Рис.2). Досліджуваний зразок розташовується в робочій камері вертикально. У верхній торець зразка впирається стрижень з інвару. Інвар - сплав, що містить 36% нікелю, і 64% заліза. Коефіцієнт теплового розширення в цьому сплаві залежить від складу і при даному співвідношенні має найменше значення (графік залежності коефіцієнта теплового розширення від складу наведено на малюнку нижче).
Ріс.0. Залежність коефіцієнта теплового розширення залізо-нікелевого сплаву від процентного вмісту нікелю.
Зразок і нижня частина штовхача знаходяться всередині робочої камери, а верхня частина штовхача виходить назовні через отвір у кришці камери. До верхнього кінця штовхача через спеціальний перехідник піджимається вимірювач лінійних переміщень ЛІР - 15, закріплений на масивному штативі. Штатив і корпус дилатометрический установки розміщені на одній сталевій плиті. У кришці корпусу є центральний отвір для виходу штовхача. Крім того, кришці камери є ще один отвір. Воно служить для виведення вільних кінців термопари хромель-копель. Робочий спай термопари притискається до поверхні зразка тонкої мідної дротом, а вільні кінці, виведені з робочої камери, занурюються у воду кімнатної температури. Швидкість зміни температури регулюється електричною напругою на електронагрівнику камери або на резисторі, зануреному в посудину Дьюара з рідким азотом. Середня швидкість нагрівання та охолодження становить 2 К/хв.
Рис.2. Схематичне зображення основного блоку дилатометра.
1 - регулювальний гвинт, 2 - стопорна гайка, 3 - опора, 4, 11 - гайка, 5 - шпилька, 6 - підстава, 7, 8 - обичайка, 9 - спіраль охолоджувального пристрою, 10 -нагрівальний елемент, 12 - кришка, 13 - гвинт, 14 - диск, 15 - теплоізолято...
