Автореферат (1149858), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Диплом за лучший стендовый доклад среди молодых учёных на научнотехническом семинаре "Бернштейновские чтения по термомеханическойобработке металлических материалов" (Москва, 26-28 октября 2011)3. Руководитель проекта “Несовершенство эффекта памяти формы внагруженном сплаве TiNi как причина размерной нестабильности” в рамкахФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России»2009-2013 г.64. Диплом за активное участие на международной конференций «Сплавы сэффектом памяти формы: свойства, технологии, перспективы» - 2014 г.Результаты работы вошли в отчеты по следующим научноисследовательским проектам:1.

"Разработка методов повышения функциональной и размерной стабильноститермо-механических приводов с эффектом памяти формы для авиационной икосмической техник" - ФЦП «Научные и научно-педагогические кадрыинновационной России» 2009-2013 г.2. "Производство полезной энергии в узком интервале температур сплавомTiNi с памятью формы при использовании низкокалорийныхвозобновляемых источников энергии"- ФЦП «Научные и научнопедагогические кадры инновационной России» 2009-2013 г.3. Механика перспективных массивных наноматериалов для инновационныхинженерных приложений (Mechanics of Advanced Bulk Nanomaterials forInnovative Engineering Applications) (дог.

№ 14.В25.31.0017 от 28.06.2013)СПбГУПубликацииПо материалам диссертации опубликовано 10 статей, из них 3 в изданиях,рекомендованных ВАК, из которых 2 в изданиях, индексируемых "Scopus".Личный вклад автораРезультаты исследований отражены в работах 1 – 10. В работах 1 – 10соискатель выполнил основную часть экспериментов, осуществил обработку ианализ полученных экспериментальных данных участвовал в обсужденииполученных данных и подготовке публикаций, Беляев С.П.

и Реснина Н.Н.участвовали в обсуждении полученных данных и подготовке публикаций, атакже определили задачи исследования. В работе 2 соискатель выполнил расчётнакопления необратимой деформации и изменения функциональных свойств спомощью модифицированной структурно-аналитической теории прочности притермоциклировании сплава Ti50Ni50, Волков А.Е.

и Евард М.Е. оказываликонсультации в проведении расчётов.Структура и объем работыДиссертационная работа состоит из введения, 3 глав, выводов и спискаиспользуемой литературы, состоящего из 116 наименований. Работа изложенана 132 страницах, иллюстрирована 68 рисунками и содержит 3 таблицы.СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИОННОГО ИССЛЕДОВАНИЯВо введении кратко изложено содержание работы, обоснована еёактуальность и практическая значимость; сформулированы цель и задачиисследования, научная новизна, и основные положения, выносимые на защиту.Глава 1 содержит аналитический обзор, в котором описано влияние теплосменна свойства различных сплавов, основной акцент сделан на сплавы с эффектомпамяти формы.

Проанализированы данные об изменении функциональныхсвойств сплавов на основе TiNi при термоциклировании через температурный7интервал мартенситных превращений. Сделан вывод о наличии противоречий вописании механизма накопления необратимой деформации в работах разныхавторов. Рассмотрены существующие методы снижения скорости накоплениянеобратимой деформации, указаны их недостатки. Рассмотрены модели,описывающие накопление необратимой деформации при термоциклированиисплавов с памятью формы.В главе 2 на основе выполненного аналитического обзорасформулированы основная цель и задачи исследования.

Дано описаниеиспользованных материалов и экспериментальных методик. В качествеобъектов исследования выбраны проволочные образцы сплава Ti50Ni50,диаметром d=0,5 мм (производства МАТЕКС - СПФ), подвергнутые отжигу притемпературе 500 °С в течение 1 часа. После указанной термообработки сплависпытывает при охлаждении прямое термоупругое мартенситное превращениеиз кубической B2 фазы в моноклинную B19´ фазу, при температурах Мн = 64°С, Мк = 55°С, и при нагревании обратное термоупругое мартенситноепревращение B19´B2 при температурах Ан = 84°С, Ак = 98°С.

Изменениекинетики мартенситных превращений при термоциклировании исследовалиметодом 4-х точечного измерения электросопротивления. Для того чтобыоценить изменение плотности дефектов при теплосменах, измерялиприращения удельного электросопротивления в сплаве при температуре 196 °С. Измерения проводили до и после термоциклирования, что позволяловычислить относительное изменение электросопротивления, которое линейносвязано с изменением плотности дефектов.

Параметры (температуры ипоследовательность) мартенситных превращений исследовали в аппаратеMettler Toledo 822e методом дифференциальной сканирующей калориметрии(ДСК). Для исследования влияния термоциклирования под напряжением втемпературном интервале мартенситных превращений на функциональныесвойства сплава Ti50Ni50 была использована испытательная машина Lloyd 30 KPlus, оснащенная термокамерой. Для того чтобы исследовать измененияфункциональных свойств сплава Ti50Ni50 при термоциклировании втемпературном интервале неполного прямого мартенситного превращениябыла разработана специальная методика. Которая заключается в следующем.По данным, полученным при термоциклировании через полный интервалмартенситного превращения, определяли величину температурного интервалапрямого перехода в первом цикле Т= Мн - Мк и вычисляли температурыTП1= Мн - ¾Т, TП2= Мн - ½Т, TП3= Мн - ¼Т.

Схема определения температурTП1, TП2, TП3 представлена на рисунке 1. Образец сплава Ti50Ni50 нагревали дотемпературы выше Ак, когда весь объём сплава находился в аустенитной фазе,нагружали напряжением 50 или 200 МПа, и охлаждали. По зависимостидеформации от температуры in-situ определяли температуру начала прямого8превращения Мн и продолжали охлаждение до температуры TП1, TП2 или TП3,после чего образец нагревали до температуры, превышающей Ак.Для того чтобы исследоватьизменения функциональных свойствсплава Ti50Ni50 при термоциклированиив температурном интервале неполногообратногомартенситногопревращения, по данным, полученнымпри термоциклировании через полныйинтервал мартенситного превращения,определяли величину температурногоинтервалаобратногопереходаТо= Ак - Ан и вычисляли температуры Рисунок 1 - Схема определения температурTО1 = Ан + ¼То,TО2 = Ан + ½То, TП1, TП2, TП3.TО3 = Ан + ¾То.

Схема определениятемператур TО1, TО2, TО3 представлена на рисунке 2. Образец нагревали дотемпературы выше Ак, когда весь объём сплава находился в аустенитной фазе,нагружали напряжением 50 или 200 МПа, затем охлаждали до температурыниже Мк и нагревали до температуры TО1, TО2 или TО3.

Затем охлаждали дотемпературы ниже Мк, после чего термоциклировали в температурноминтервале (Мк-10)÷ TОi.В главе 3, состоящей из 4разделов, представлены основныерезультатыработы.Раздел3.1посвящёнисследованиювлияниятермоциклированиячерезтемпературныйинтервалмартенситныхпревращенийвненапряжённом состоянии на свойствасплава Ti50Ni50.

Показано, что врезультате термоциклирования сплаваTi50Ni50характеристическиетемпературымартенситных Рисунок 2. Схема определения температурОООпревращений снижаются, что связано с T 1, T 2, T 3.увеличением плотности дефектов. Также меняется стадийность превращений.После 30 термоциклов часть объёма материала испытывает при охлажденииB2→ B19´ переход, тогда как другая часть претерпевает цепочку превращенийB2→R→B19´. Причиной является неоднородное распределение дефектовкристаллической решётки, возникающих при многократно повторяющихсяфазовых переходах.

Отмечено, что основные изменения происходят в первых930 циклах, при дальнейшем термоциклировании скорость накопленияплотности дефектов значительно снижается.Раздел 3.2 разделён на четырепл200 МПаподраздела.В3.2.1приведены40результатыисследованиявлияния30термоциклирования под нагрузкой в20полномтемпературноминтервалемартенситных превращений на свойства1050 МПасплаваTi50Ni50.Показано,что00102030 Nтермоциклирование сплава Ti50Ni50 поднагрузкой приводит к накоплению Рисунок 3. Изменение εпл принеобратимой деформации, изменению термоциклировании сплава Ti50Ni50 подвеличинэффектовпластичности нагрузкой 50 и 200 МПа черезтемпературный интервал мартенситныхпревращения - εПП и памяти формы - εПФ, превращений.и увеличению плотности дефектов.

Характеристики

Список файлов диссертации