English    Russian

Главная  /  Факультеты  /  Факультет информационных технологий и робототехники  /  Кафедра «Физика и техническая механика»  /  Технология ультразвуковой обработки сплавов с эффектом памяти формы

Технология ультразвуковой обработки сплавов с эффектом памяти формы

Во время ультразвуковой обработки (УЗО) в материале неизбежно возникают знакопеременные механические напряжения, которые воздействуют на структуру материала, а значит, и на его физические и механические свойства. Результаты ультразвукового воздействия зависят как от параметров ультразвуковой обработки таких как амплитуда, частота и время воздействия, так и от исходного состояния материала. Механизм ультразвукового воздействия на материалы с термоупругими фазовыми переходами имеет достаточно сложную природу и детально не ясен. Однако во всех случаях материал подвергается совместному действию знакопеременных механических напряжений и нагреву, так как ультразвуковые колебания могут значительно повышать температуру материала.

Инициирование эффекта памяти формы с помощью ультразвуковых колебаний и кинетика формовосстановления сплавов TiNi в ультразвуковом поле исследованы нами ранее. Показано, что в образцах, предварительно продеформированных в мартенситном состоянии, возбуждение ультразвуковых колебаний приводит к восстановлению деформации вследствие инициирования обратного мартенситного превращения ультразвуковым нагревом материала. Причём под действием ультразвука эффект памяти формы в немассивных образцах реализуется практически мгновенно и по величине не уступает восстановлению деформации при обычном нагреве. В опубликованных источниках имеется очень мало информации об ультразвуковом воздействии на функциональные свойства материалов с памятью формы.

Краткие результаты, полученные нами из экспериментальных данных:

  • ультразвуковая обработка влияет на параметры формовосстановления в TiNi сплавах с памятью формы: после предварительного ультразвукового воздействия восстанавливаемая деформация увеличивается;
  • динамика нагрева образца во время ультразвукового воздействия имеет немонотонный характер: резкое увеличение температуры в первые несколько секунд после включения ультразвука, затем понижение до некоторого значения, которое практически не изменяется до выключения ультразвука;
  • определены параметры формовосстановления в сплавах TiNi с памятью формы после их предварительной мартенситной деформации и последующей ультразвуковой обработки в стеснённых условиях: с увеличением амплитуды вводимых ультразвуковых колебаний восстанавливаемая деформация уменьшается;
  • в первом термоцикле после ультразвуковой обработки наблюдается расширение температурного диапазона формовосстановления, а также температурная зависимость динамики восстановления деформации от мощности ультразвукового воздействия;
  • ультразвуковая обработка сплава TiNi в стеснённых условиях после предварительной деформации в мартенситном состоянии способствует понижению фазового предела текучести при увеличении амплитуды ультразвукового воздействия и увеличению восстанавливаемой деформации при последующем нагреве.

Таким образом, ультразвуковая обработка сплавов TiNi оказывает влияние на функциональные свойства материала.

Версия для печати
Работает на: Amiro CMS