Диссертация (1149859), страница 12

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

Текст из файла (страница 12)

А также к качественному и количественному изменениюзависимостей εПП(N) и Δρ/ρ(N).Тем не менее, вне зависимости от величины действующего напряжениялогично предположить, что внутренние локальные напряжения, вызванныенесовместностью деформации на границе аустенитной и мартенситной фаз будутмаксимальны на завершающей стадии прямого превращения. Следовательно,накопление пластической деформации, происходящее в результате аккомодацииэтих напряжений, в основном должно происходить также на завершающем этапепревращения. Однако данная гипотеза требует тщательной проверки. Поэтомунеобходимобылоисследоватьвлияниедолитемпературногомартенситного превращения на накопление необратимой деформации.интервала893.2.2. Исследование влияния термоциклирования под нагрузкой в неполномтемпературном интервале прямого мартенситного превращения на свойствасплава Ti50Ni50Исследование влияния термоциклирования под постоянным напряжениемчерез температурный интервал неполного прямого мартенситного превращения насвойства сплава Ti50Ni50 выполнили согласно методике, описанной в пункте 2.2.4.Были получены зависимости ε(T) при термоциклировании под постояннымнапряжением 50 МПа через 0,25, 0,5 и 0,75 доли температурного интервала прямогопревращения.

По зависимостям ε(T) вычисляли величины эффектов пластичностипревращения и памяти формы, а также величину накопленной пластическойдеформации, зависимость которой от номера цикла - εпл(N) представлена на рисунке47.пл, %1320,7510,50,2500102030NРисунок 47 Изменение εпл при термоциклировании сплава Ti50Ni50 под нагрузкой 50МПа через различную долю температурного интервала прямого мартенситногопревращения. Цифрами у кривых указана доля температурного интервала прямогомартенситного превращения.90Видно,превращениячтоприснижениипроисходитдолизначительноетемпературногоснижениеинтервалавеличиныпрямогопластическойдеформации.

Так за тридцать термоциклов через полный температурный интервалмартенситных превращений накопилось 3%, тогда как при термоциклировании через0,75 доли температурного интервала прямого мартенситного превращения 1,8 %, апри термоциклировании через 0,5 и 0,25 доли температурного интервала прямогомартенситного превращения - 0,7 % и 0,3 % соответственно.(a)ПП ,%0,753210203010,7520,250(b)30,510ПФ ,%10,50,2510N0102030NРисунок 48 Зависимости εПП(N) (а) и εПФ(N) (b), полученные при термоциклированиисплава Ti50Ni50под нагрузкой 50 МПа через различную долю температурногоинтервала прямого мартенситного превращения. Цифрами у кривых указана долятемпературного интервала прямого мартенситного превращения.Также снижение доли температурного интервала, реализуемого во времяохлаждения, приводит к снижению величин эффектов пластичности превращения ипамятиформы(Рисунок48).КтридцатомуциклувеличинаεПФпритермоциклировании через полный температурный интервал прямого мартенситногопревращения достигает 3,62%, тогда как при термоциклировании через 0,75 долитемпературного интервала прямого мартенситного превращения - 2,9%, приреализации во время охлаждения 0,5 и 0,25 доли температурного интервала прямогомартенситного превращения - 1,7% и 1% соответственно.

Снижение величины εПФ непропорциональноснижениювеличиныεпл.Такприуменьшениедолитемпературного интервала прямого мартенситного превращения до 0,75 величина91εПФ падает на 20%, а величина εпл на 40%. Снижение величин εПП и εПФ в первуюочередь связано с уменьшением доли материала, испытывающего мартенситныепревращения. Однако, на рисунке 48 видно, что с увеличением числа термоцикловвеличины εПП и εПФ при термоциклировании через полный температурный интервал ичерез 0,75 доли температурного интервала возрастают значительно быстрее, чем притермоциклировании через 0,5 и 0,25 доли температурного интервала. Это связано стем, что Причиной наблюдаемого роста величин εПП и εПФ ("эффекта тренировки")являются остаточные напряжения, величина которых в свою очередь зависит отплотности дефектов.

Поэтому необходимо было исследовать влияние снижения долитемпературного интервала прямого мартенситного превращения на плотностьдефектов. Для этого измеряли прирост удельного электросопротивления при -196 °Спосле тридцати термоциклов через различную долю температурного интервалапрямого мартенситного превращения - Φ.

Видно, что изменение удельногоэлектросопротивления нелинейно зависит от доли температурного интервалапрямого превращения и основной рост происходит при увеличении долитемпературного интервала выше 0,5.6050403020100255075100 %Рисунок 49 Зависимость Δρ/ρ(Φ) для сплава Ti50Ni50, изменение удельногоэлектросопротивления измеряли после 30 термоциклов под нагрузкой 50 МПа черезразличную долю температурного интервала прямого мартенситного превращения.92Таким образом, при термоциклировании через неполный температурныйинтервал прямого мартенситного превращения основное накопление пластическойдеформации, а также увеличение плотности дефектов и изменение величин εПП и εПФпроисходит во второй половине температурного интервала прямого мартенситногопревращения.Такжеисследоваливлияниетермоциклированияподпостояннымнапряжением 200 МПа через температурный интервал неполного прямогомартенситногопревращениянасвойствасплаваTi50Ni50.Былиполученызависимости ε(T) при термоциклировании через 0,25, 0,5 и 0,75 доли температурногоинтервала прямого превращения.

По зависимостям ε(T) вычисляли величиныэффектов пластичности превращения и памяти формы, а также величинунедовозврата и накопленную пластическую деформацию.пл140300,75200,50,251000102030NРисунок 50 Зависимости εпл(N), полученные при термоциклировании сплава Ti50Ni50под нагрузкой 200 МПа через различную долю температурного интервала прямогомартенситного превращения.

Цифрами у кривых указана доля температурногоинтервала прямого мартенситного превращения.Нарисунке50представленызависимостиεпл(N),полученныепритермоциклировании сплава Ti50Ni50 под нагрузкой 200 МПа через различную долю93температурного интервала прямого мартенситного превращения.

Видно, что, как и впредыдущемслучае,уменьшение долитемпературного интервала прямогомартенситного превращения приводит к значительному снижению величиныпластической деформации.ПП %ПФ %а121б810168642010200,7540,50,252300,750,50,250N102030NРисунок 51 Зависимости εПП(N) (а) и εПФ(N) (б), полученные при термоциклированиисплава Ti50Ni50 под нагрузкой 200 МПа через различную долю температурногоинтервала прямого мартенситного превращения. Цифрами у кривых указана долятемпературного интервала прямого мартенситного превращения.Как и в случае термоциклирования под нагрузкой 50 МПа, в случаетермоциклирования под нагрузкой 200 МПа снижение доли температурногоинтервала прямого мартенситного превращения приводит к снижению величин εПП иεПФ (Рисунок 51).На рисунке 52 представлено изменение удельного электросопротивления вобразцахсплава,подвергнутыхтридцатитермоцикламподпостояннымнапряжением 200 МПа через различную долю температурного интервала прямогомартенситного превращения.

Видно, что вне зависимости от значения действующегонапряжения качественный вид зависимости Δρ/ρ(Φ) сохраняется. При этомснижение доли температурного интервала прямого мартенситного превращения до0,5 приводит к значительному снижению величины Δρ/ρ.Такимобразом,снижениедолитемпературногоинтервалапрямогомартенситного превращения при термоциклировании под постоянным напряжением94сплава Ti50Ni50 позволяет снизить скорость накопления пластической деформации иполучить более стабильные свойства материала.200 МПа7550 МПа5025255075100%Рисунок 52 Изменение удельного электросопротивления для сплава Ti50Ni50 - Δρ/ρ(Φ)после 30 термоциклов под нагрузкой 50 МПа и 200 МПа через различную долютемпературного интервала прямого мартенситного превращения.Отметим, что при термоциклировании под постоянным напряжением сплаваTi50Ni50 величина εн уменьшается с увеличением номера термоцикла, но нестановится равной нулю даже после 30 цикла.

Согласно [12], с некотороготермоцикла скорость накопления пластической деформации становится постоянной,но не равной нулю, и накопление пластической деформации происходит доразрушения образца. Снижение скорости накопления пластической деформациивызвано упрочнением сплава во время прямого мартенситного превращения. Однакоостаѐтся неясным, почему с некоторого термоцикла скорость накоплениянеобратимой деформации становится постоянной. В работе [85] предположено, чтово время обратного перехода происходит процесс разупрочнения сплава, то естьрелаксация материала.

В таком случае, если величина упрочнения, приобретаемаясплавом во время прямого перехода, становится равной величине разупрочнения,95происходящего во время обратного перехода, то скорость накопления пластическойдеформации выходит на постоянное значение. Для того чтобы проверить данноеутверждение исследовали влияния термоциклирования под нагрузкой в неполномтемпературном интервале обратного мартенситного превращения на свойства сплаваTi50Ni50, результаты представлены в следующем пункте.963.2.3. Исследование влияния термоциклирования под нагрузкой в неполномтемпературном интервале обратного мартенситного превращения насвойства сплава Ti50Ni50В работе [85,102] высказано предположение о существование факторовразупрочнения, действующих во время обратного мартенситного превращения притермоциклировании сплавов с памятью формы через температурный интервалмартенситных превращений. Данное предположение сделано авторами [85,102],исходя из того факта, что с некоторого термоцикла скорость накопленияпластическойдеформациипритермоциклированиисплаваTiNiчерезтемпературный интервал мартенситных превращений становится постоянной, но неравной нулю, и накопление пластической деформации происходит до разрушенияобразца [12,45,108].

Характеристики

Список файлов диссертации