Деформация и акустическая эмиссия при термоупругих мартенситных превращениях в сплавах на основе никелида титана

• Автор: Пачин, Иван Михайлович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Барнаул
• Количество страниц: 111 с. : ил.

Глава 1. Акустическая эмиссия при термоупругих мартенситных превращениях

1.1 Термоупругие мартенситные превращения

| I, 1.1.1 .Термодинамическое описание мартенситных превращений

1.1.2. Кинетика мартенситных превращений

1.1.3. Кристаллография мартенситных превращений в сплавах на основе

никелида титана

1.2. Эффекты мартенситной неупругости

1.2.1. Эффект памяти формы и сверхэластичности

1.2.2. Эффект пластичности превращения

1.3 Акустическая эмиссия при термоупругих мартенситных превращениях

1.3.1. Связь акустического сигнала с зарождением мартенситной фазы

1.3.2 Модели и источники акустической эмиссии при термоупругих мартенситных превращениях
Выводы по главе
Глава 2. Материалы и методика экспериментов
2.1 Материалы и образцы
2.2 Метод акустической эмиссии в исследованиях термоупругих мартенситных превращений
2.3 Метод циклов в термомеханических исследованиях сплавов с термоупругими мартенситными превращениями

Глава 3. Акустическая эмиссия и деформационное поведение сплавов на основе никелида титана в условиях сложного термомеханического нагружения
3.1 Акустическая эмиссия при термоциклировании сплавов с термоупругими мартенситными превращениями
3.2 Акустическая эмиссия и деформация при циклирования мартеиситных превращений под напряжением в сплаве никелида титана ТН-1В
3.2.1 Нагружение при прямом превращении
3.2.2 Нагружение при обратном превращении
3.2.3 Нагружение при прямом и обратном превращении
3.3 Выводы по главе
Глава 4. Закономерности акустической эмиссии и деформации в условиях изотермического нагружения сплавов на основе никелида титана
4.1 Влияние температуры изотермического нагружения на накопление деформации и акустическую эмиссию при циклировании мартеиситных превращений в сплаве никелида титана легированного молибде-

4.2 Влияние температуры изотермического нагружения на накопление деформации и акустическую эмиссию при циклировании мартеиситных превращений в сплаве никелида титана легированного медью
4.3 Выводы по главе
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

Актуальность работы. К настоящему моменту времени число исследований, посвященных изучению термоупругих мартенситных превращений в сплавах на основе никелида титана, очень велико. Такой интерес вызван не только наличием особых свойств данных сплавов (эффект памяти формы и сверхэластичность), но и спецификой структурных механизмов протекающих в них и обеспечивающих эти свойства. Несмотря на значительный экспериментальный и теоретический материал, накопленный в данной области исследований, до сих пор имеется ряд вопросов, требующих своего объяснения и остающихся открытыми для обсуждения. К числу таких вопросов можно отнести выяснение природы акустической эмиссии при термоупругих мартенситных превращениях. Изучение данного явления, заключающегося в испускании материалом упругих волн в результате локальной перестройки его структуры, при термоупругих мартенситных превращениях важно по нескольким причинам.
-- V Во-первых, с - фундаментальной точки зрения акустическая эмиссия-представляет один из каналов диссипации энергии, рассеивающейся при проведении цикла мартенситного превращения. Физические аспекты акустической диссипации энергии при термоупругих мартенситных превращениях до настоящего момента изучены недостаточно. Имеется сравнительно небольшое число работ, в которых изложены представления о природе акустического излучения при структурных превращениях мартенситного типа. Все это не только подчеркивает важность и сложность рассматриваемой проблемы, но и указывает на незавершенный характер исследований в данной области.
Во-вторых, изучение эволюции, параметров акустического излучения при термоупругих мартенситных превращениях важно с практической точки зрения. Это обусловлено тем, что акустическая эмиссия является структурно чувствительным методом исследования и позволяет в реальном режиме времени получать информацию о процессах, протекающих в материале. Это оз5. Уровень сигналов акустической эмиссии — среднее квадратичное , значение сигнала в рассматриваемый интервал времени - С/гт1.
6. Амплитуда сигнала акустической эмиссии иреак — максимальное значение сигнала акустической эмиссии в течении выбранного интервала времени. Чем больше величина амплитуды сигнала акустической эмиссии, тем значительнее масштаб события акустической эмиссии.
7. Спектральная плотность, акустической эмиссии'— распределение по частотам энергии сигналов акустической эмиссии. Эта характеристика связана со скоростью протекания процессов, инициирующих акустическую эмиссию, и позволяет делать выводы о природе источника акустического излучения.
8. Энергия сигнала акустической эмиссии Е— энергия, выделяемая в месте измерений в исследуемой? полосе частот за выбранный интервал времени.. :
. 9. Мощность сигналов акустической эмиссии — энергия; выделяемая на нагрузке приемного; преобразователя под действием механических сигналбвлкустической в единицу времени.
Метод акустической эмиссии основан на'регистрации механических колебаний поверхности образца с помощью высокочувствительных датчиков. К настоящему моменту времени насчитывается много работ обзорного характера, раскрывающих суть метода акустической эмиссии, например, [106, 108, 109,110].
Основным достоинством метода акустической эмиссии следует считать возможность получения информацию об объекте исследования в реальном времени в отличие от других методов физических исследований. К числу достоинств этого метода исследования также следует отнести его высокую чувствительность и относительную простоту использования.
Схема типичного экспериментального комплекса для регистрации и анализа акустической эмиссии показана на рис. 2