Релаксационные и гистерезисные явления в монокристаллах Cu-Al-Ni с термоупругим мартенситным превращением

• Автор: Скурихин, Алексей Евгеньевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 137 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. ТЕРМОУПРУГОЕ МАРТЕНСИТНОЕ ПРЕВРАЩЕНИЕ В СПЛАВЕ Си-А1-№ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)
1.1. Общие сведения о термоупругом мартенситном превращении
1.2. Термодинамика термоупругого мартенситного превращения
1.3. Структура мартенситных фаз сплава Си-А1-№
1.4. Псевдоупругое поведение монокристаллов Си-А1-№
1.4.1. Псевдоупругость превращения
1.4.2. Псевдоупругость двойникования
1.5. Температурный и механический гистерезис термоупругого мартенситного превращения
1.6. Постановка задач
Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
2.1. Объекты исследований
2.2. Механические испытания
2.2.1. Деформирование монокристаллических нитей
2.2.2. Деформирование массивных монокристаллов
2.3. Измерение электросопротивления
2.4. Рентгеноструктурный анализ
2.5. Металлографические исследования
Глава 3. ВЛИЯНИЕ РАЗМЕРНОГО ФАКТОРА НА ТЕРМОУПРУГОЕ МАРТЕНСИТНОЕ ПРЕВРАЩЕНИЕ В МОНОКРИСТАЛЛАХ Си-А1-№
3.1. Температурный гистерезис термоупругого мартенситного превращения
3.2. Механический гистерезис термоупругого мартенситного превращения

3.3. Компьютерное моделирование псевдоупругого поведения
монокристаллов Cu-Al-Ni
Глава 4. ПСЕВДОУПРУГОЕ ДВОЙНИКОВАНИЕ {121 }у/ В МОНОКРИСТАЛЛАХ Cu-Al-Ni
4.1. Влияние старения на псевдоупругое двойникованиб {121}у/ в монокристаллах Cu-Al-Ni
4.2. Релаксационные явления и механизм псевдоупругого, двойникования {121 }у/ в монокристаллах Cu-Al-Ni
4.3. Кристаллическая структура у/-мартенсита сплава Cu-Al-Ni
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ РБОТЫ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. В последние годы усилия многих исследователей направлены на изучение сплавов с термоупругим мартенситным превращением (ТМП), наиболее известными из которых являются: Ag-Cd, Ag-Zn, Си-2п-А1, Си-А1, Си-гп-Бп, Ее-Ве, Ре-Р!, 1п-Т1, ЫЬ-Тц №-А1, №-Ть Необычные свойства этих сплавов, такие, как память формы (ПФ) и псевдоупругость (ПУ), открывают широкую перспективу их использования в качестве функциональных материалов современной техники. Несмотря на значительные успехи, достигнутые в изучении кристаллогеометрии фазовых переходов, структуры и механических свойств сплавов с ТМП, остается немало нерешенных проблем, связанных с тонкой структурой, динамикой контактирующих фаз, диссипативными процессами и рядом эксплуатационных свойств этих материалов, препятствующих их широкому внедрению. Одна из наименее изученных проблем - гистерезисные явления при ТМП.
Закономерности формирования гистерезиса исследуются достаточно давно, однако физическим аспектам процессов диссипации по-прежнему уделяется мало внимания. Остается невыясненным влияние гистерезиса на кинетику фазового перехода, вклад разных по своей природе процессов в общий уровень потерь. Это относится как к деформационному, так и к температурному гистерезису.
Другое малоизученное явление - двойниковая псевдоупругость мартенситных фаз («резиноподобное» поведение), обнаруженная в некоторых системах с ТМП. Отсутствие надежных экспериментальных результатов, направленных на выяснение природы «резиноподобного» поведения, а также, базирующихся на этих результатах, модельных представлений, существенно ограничивает возможности практического использования этого эффекта и диктует необходимость поиска новых подходов к его раскрытию.

Таблица
Элементы систем двойникования ответственные за «резиноподобное» поведение монокристаллов Си-А1-№ [57].
Элементы систем двойникования Системы двойникования {121}у/ {Ю1}у/
к, {121}у/ {101}у
т <1; 0,7954; 0,5907 >у1/ <То1>у
к2 {I; 1,5036; 0,5036 }у/ {Топу
П2 <111>у/ <101>у1
5 0,261 0,0744
В работах [58, 59] исследовалось «резиноподобное» поведение
монокристаллов Си-А1-М при двойниковании {121}у/. Выяснено, что для свежезакаленных у/-мартенситных образцов кривая деформирования имеет типичный ферроупругий вид без проявления эффекта восстановления формы после снятия нагрузки (рис. 1.18а). Уровень критического напряжения движения границ двойников практически не зависит от степени деформации. Максимальная деформация при передвойниковании монокристалла составляет 11% [60].
Отжиг монокристаллов Си-13,75А1-3№ (вес.%), деформированных
сжатием до монодоменного состояния, повышает критический уровень напряжения передвойникования и приводит к появлению эффекта «резиноподобной» деформации (рис. 1.186). Средний уровень напряжений деформационной кривой <тср (штриховая линия), характеризующий разность термодинамических потенциалов контактирующих двойников, в процессе старения повышается [58].