Спасибо за работу, уважительное и понимающее отношение!
Информация о работе
Подробнее о работе
Литературный обзор по сплавам с памятью формы TiNi. Температуры фазовых превращений
- 32 страниц
- 2013 год
- 164 просмотра
- 0 покупок
Гарантия сервиса Автор24
Уникальность не ниже 50%
Фрагменты работ
1 Обзор литературы
1.1 Структура и фазовые превращения в сплавах TiNi
1.2 Структура, механические и функциональные свойства сплавов TiNi, полученных методами ИПД
1.3 Применение сплавов никелида титана в технике и медицине
2 Постановка задачи исследования
4. Проведение механических испытаний на растяжение полученных образцов сплавов TiNi после термоциклирования.
1 Обзор литературы
В начале 60-х годов в США был запатентован сплав нитинол, в состав которого входили почти в равных количествах Ni и Ti. Сплав оказался перспективным конструкционным материалом - легким, прочным, пластичным, коррозионностойким. В настоящее время для сплавов TiNi определенны следующие функциональные свойства: одно - и двухсторонний эффект памяти, сверхупругость [8].
В данном разделе приведены общие сведения о сплавах системы Ti-Ni. Рассмотрены известные методы (ИПД) и их применение к сплавам системы TiNi. Представлены литературные данные по предыдущим исследованиям сплавов TiNi, подвергнутых ИПД. Рассмотрены типичные структуры и свойства сплавов TiNi в крупнозернистом, ультрамелкозернистом и наноструктурном состояниях. Приведены примеры возможного применения сплавов TiNi на практике.
1.
...
1.1 Структура и фазовые превращения в сплавах TiNi
В группе функциональных материалов сплавы системы TiNi обладают эффектом однократной и многократной памяти формы (ЭПФ), сверхупругостью, обусловленными термоупругими мартенситными превращениями, уникальными по величине воспроизводимости циклической долговечности, демпфированием и т. д. [9-11]. Данные сплавы широко используются в качестве функциональных материалов в медицине и технике.
Интерметаллид TiNi вблизи эквиатомного состава (50:50 ат. %) имеет в исходном высокотемпературном аустенитном состоянии атомно-упорядоченную структуру В2 типа CsCl. Ниже температуры солидуса область гомогенности В2-фазы характеризуется широким диапазоном концентраций (от 50 до 57 ат.% Ni), резко суживающимся при снижении температуры вплоть до 770К [12].
...
1.2 Структура, механические и функциональные свойства сплавов TiNi, полученных методами ИПД
Большие перспективы применения ИПД для повышения механических и функциональных свойств выявлены для группы металлических сплавов с термоупругими мартенситными превращениями и эффектом памяти формы (ЭПФ), среди которых особенно выделяются сплавы никелида титана - TiNi (нитинол) [1-3].
Исследования показали, что TiNi с УМЗ строением, сформированным в процессе ИПД, обладают повышенными характеристиками ЭПФ (обратимой деформацией r, ответственной за эффекты сверхупругости и памяти формы), повышенным реактивным напряжением r (ответственным за силовые возможности при реализации эффекта памяти формы) и демонстрируют необычное сочетание высокой прочности и пластичности [4]. Это делает их весьма перспективными для практического применения [4, 5].
...
1.3 Применение сплавов никелида титана в технике и медицине
Разработка и использование сплавов с ЭПФ в различных отраслях осуществляются в технологически развитых странах мира достаточно высокими темпами. Первый патент на температурный переключатель из сплава с ЭПФ на основе системы Au-Ag-Cd был выдан в США в 1960 г. Интенсифицировалась разработка устройств с применением сплавов с ЭПФ после опубликования в 1965 г. данных о рекордных, а во многом и уникальных свойствах никелида титана. К настоящему времени выдано огромное количество патентов на сплавы с ЭПФ, устройства и изделия на их основе. Однако из большого числа таких материалов только сплавы на основе двух систем Ti-Ni и Cu-Zn-Al пригодны для практического использования, причем если первые имеют лучшие свойства, основным для применения вторых являются лишь экономические предпосылки. Поэтому для изготовления высоконадежных и длительно функционирующих ответственных устройств используют сплавы никелида титана.
...
2 Постановка задачи исследования
Известно, что наклепать (увеличить плотность дислокаций) в крупнозернистых сплавах TiNi позволяет термоциклирование - многократное охлаждение и нагрев соответственно ниже и выше точек мартенситного превращения. В результате последовательных циклов прямого и обратного мартенситного превращения в материале накапливаются остаточные дислокации, и происходит дополнительное измельчение микроструктуры. Представляет интерес, возможно ли путем термоциклирования дополнительно наклепать микроструктуру в аморфизированных, нанокристаллических и ультрамелкозернистых состояниях.
Цель проекта: Исследовать влияние термоциклирования в процессе «нагрев-охлаждение-нагрев» с переходом через точку мартенситного превращения на свойства сплава TiNi в исходном КЗ, УМЗ, НК состояниях. Определить возможности дальнейшего измельчения структуры по данному механизму.
Задачи исследования:
1. Проведение термоциклирования образцов сплавов TiNi.
2.
...
1. Пушин В.Г., Кондратьев В.В., Хачин В.Н. Предпереходные явления и мартенситные превращения. Екатеринбург: - УрО РАН, 1998, - 368 с.
2. Валиев Р.З., Александров И.В. Объемные наноструктурные материалы: получение, структура и свойства. - М.: ИКЦ «Академкнига», 2007. – 398 с.
3. Уорден К. Новые интеллектуальные материалы и конструкции. Свойства и применение. – М.: Техносфера, 2006, - 224 с.
4. Гюнтер В.Э. Итин В.И., Монасевич Л.А. и др. Эффекты памяти формы и их применение в медицине. - Новосибирск: Наука, 1992, - 742 с.
5. Журавлев В.Н., Пушин В.Г. Сплавы с термомеханической памятью и их применение в медицине. Екатеринбург: УрО РАН, 2000. - 151 с.
6. Pushin V.G., Gunderov D.V., Kourov N.I., Yurchenko L.I., Prokofiev E.A., Stolyarov V.V., Zhu Y.T., Valiev R.Z. Nanostructures and phase transformations in TiNi shape memory alloys subjected to severe plastic deformation. Ultrafine grained materials III, TMS, Charlotte: NC, USA. 2004. pp. 481-486.
7. Waitz T., Kazykhanov V., Karnthaler H.P. Martensitic phase transformation in nanocrystalline NiTi studied by TEM. Acta Mater., 2004, A.52, pp. 137-147.
8. Waitz T., Spisak D., Hafner J., Karnthaler H.P. Size-dependent Martensitic transformation path causing atomic scale twinning of nanocrystalline NiTi shape memory alloys. Europhysics letters.
9. Pushin V.G., Gunderov D.V., Kourov N.I., Yurchenko L.I., Prokofiev E.A., Stolyarov V.V., Zhu Y.T., Valiev R.Z. Nanostructures and phase transformations in TiNi shape memory alloys subjected to severe plastic deformation. Ultrafine grained materials III, TMS, Charlotte: NC, USA. 2004. pp. 481-486.
10. Sergueeva A.V., Song C., Valiev R.Z., Mukherjee A.K. Structure and properties of amorphous and nanocrystalline TiNi prepared by severe plastic deformation and annealing. // Mater. Sci. Eng. 2003. A339. С. 159-165.
11. Pushin V.G., Lukyanov A.V., Gunderov D.V., Prokofiev E.A. Nanostructure and properties of the large size Ti49,4Ni50,6 alloy samples, subjected to High Pressure Torsion Deformation with subsequent annealings. Book of Abstracts: E-MRS 2007 Fall Meeting 2007, Plenary session E.
12. Пушин В.Г., Лукьянов А.В., Гундеров Д.В., Прокофьев Е.А., Уксусников А.Н. Наноструктура и свойства габаритных образцов сплава Ti49,4Ni50,6 полученных методом интенсивной пластической деформации кручением. Сборник материалов III Международной школы «Физическое материаловедение», «Наноматериалы технического и медицинского назначения». Тольятти 2007.
13. Прокофьев Е.А. Структура и свойства ультрамелкозернистых сплавов Ti-Ni, полученных интенсивной пластической деформацией. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Уфа 2006, - 16 с.
14. Золоторевский В.С. Механические испытания и свойства металлов. М.: Металлургия, 1974, - 303 с.
15. Колесов С.Н., Колесов И.С. Материаловедение и технология конструкционных материалов: Учеб для вузов / – М.: Высш шк., 2004.– 519 с.
16. Салтыков С.А. Стереометрическая металлография.- М.: Металлургия, 1976, - 270с.
17. Татьянин Е.В., Боровиков Н.Ф., Курдюмов В.Г., Инденбом В.Л. Аморфные полосы сдвига в деформированном TiNi – сплаве. ФТТ, 1997. т.3, №7, 1237 – 1240 с.
18. Журавлев В.Н., Пушин В.Г. Сплавы с термомеханической памятью и их применение в медицине. – Екатеринбург: УрО РАН. 2000. -151 с.
19. Gunderov D.V., Lukyanov A.V., Prokofiev E.A. and Pushin V.G. Mechanical properties of the nanocrystalline Ti49.4Ni50.6 alloy, produced by High Pressure Torsion Eur. Phys. J., 158, 53-58 (2008).
20. Gunderov D.V., Lukyanov A.V., Prokofiev E.A., Kilmametov A.R., Pushin V.G., Valiev R.Z. Mechanical properties and martensitic transformations in the nanocrystalline Ti49.4Ni50.6 alloy produced by high pressure torsion Materials Science and Engineering A 503 (2009) 75–77
21. Peterlechner M., Waitz T. and Karnthaler H.P. Nanoscale amorphization of severely deformed NiTi shape memory alloys Scripta Materialia 60 (2009) 1137–1140
22. Valiev R. Z., Islamgaliev R.K., Alexandrov I. V.: Prog. Mater. Sci. 45 (2000) 103-189.
23. Пушин В.Г., Юрченко Л.И., Куранова Н.Н. Сплавы с памятью формы, структура, фазовые превращения, свойства, применение. Фазовые и структурные превращения в сталях - Сборник научных трудов, 135-191 с.
24. Raab G.I., Valiev R.Z., Gunderov D. V., Lowe T., Misra A., Yu Zhu Long-length Ultrafine-grained Titanium Rods produced by ECAP-Conform, Materials Science Forum Vols. 584-586 (2008).
25. Liu Y., Liu Y., Van Humbeeck J. Two-way shape memory effect developed by martensite deformation in TiNi//Acta Mater. V. 47 №1, p. 199-209 (1999).
26. Otsuka K., Sawamura T., Shimizu K. Cristal structure and internal defects of equiatomic TiNi martensite// Phys. Stat. sol. (a). V.5 №2, p. 457-470 (1971).
Форма заказа новой работы
Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям
