Veröffentlichungen
Home
Dr. V. Prieb
Publikationen
Erfahrungen
Konsultationen
Forschungsprojekte
Entwicklung
Knowhow-Transfer
Materialmuster
Fachseminare
Fachrecherchen
Betreuung
Kooperationspartner
Auftrag
Rechtsvorbehalte
Kontakt
|
сплавов с памятью формы на медной основе Thesis - Volltext auf Deutsch und auf Russisch als PDF-Datei Диссертация (на русском языке), PDF-файл Хельге Штекман Научный руководитель Др. Виктор Приб "1st Memory Alloys GmbH" Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата физико-математических наук Берлин/Киев-1996 Общая характеристика работы Актуальность темы. Сплавы с эффектом памяти формы (ЭПФ) принадлежат к классу новых конструкционных материалов с особыми свойствами. Инновационный потенциал этих сплавов используется ещё далеко недостаточно. Это связано не только с металловедческими проблемами производства этих прецезионных сплавов с требуемыми и стабильными эксплуатационными свойствами. Всё ещё недостаточно фундаментальных и надёжных экспериментальных результатов направленных на выяснение природы гистерезиса и термоупругости, а также базирующихся на этих результатах теоретических моделей, которые могли бы успешно описывать и предсказывать необходимые для применения свойства и поведение сплавов с ЭПФ. Такая ситуация сохраняется до настоящего времени, несмотря на интенсивное исследование в течение последней четверти века, как самих свойств памяти формы на самых различных системах сплавов, так и лежащих в их основе структурных явлений. Эффекты памяти формы в сплавах обусловлены атермическими мартенситными превращениями с так называемой термоупругой кинетикой. Эти превращения определяют обратимое изменение свойств сплава в зависимости от фазовой доли мартенсита. Обратимость заключается в том, что термодинамические параметры системы после полного замкнутого цикла возвращаются к своим исходным значениям. В то же время весь процесс в целом является необратимым, поскольку термодинамические траектории системы при движении её "туда" и "обратно" не совпадают и образуют петлю гистерезиса. Площадь петли гистерезиса характеризует потери на трение - диссипированную в полном цикле энергию. Термодинамические модели, описывающие термоупругость превращения связывают её с действием нехимической составляющей движущей силы превращения. Она вознивает за счёт накопления в системе, по мере роста новой фазы, упругой энергии, препятствующей этому росту и приводящей к отклонению системы от глобального равновесия. При этом траектория превращения соответствует последовательности локальных метастабильных равновесных состояний. Такое описание в рамках равновесной термодинамики не включает в себя естественным образом гистерезисных явлений. Для описания полной петли гистерезиса в баланс движущих сил превращения вводится диссипативная составляющая, также понижающая термодинамический стимул превращения. Природа как нехимического, так и диссипативного вклада в деталях не исследована и обсуждается лишь в общих чертах. При этом, однако, априори предполагается их независимость друг от друга. С другой стороны, в некоторых, всё ещё немногих экспериментальных работах по исследованию интерьера гистерезиса термоупругого превращения посредством неполного циклирования установлено, что как нехимическая, так и часть диссипативной движущей силы превращения имеют линейную зависимость от фазовой доли мартенсита. Отсюда можно заключить, что обе они имеют одинаковую природу и связаны, по-видимому, с перераспределением упругой энергии - её накоплением и диссипацией - в процессе прямого и обратного мартенситных превращений. Таким образом, вопрос о природе термоупругости и гистерезиса и их взаимосвязи, который является ключевым в плане как фундаментальных, так и прикладных аспектов развития сплавов с ЭПФ, остаётся до сих пор не решённым, ни экспериментально ни теоретически. Цель работы и задачи исследования. Цель работы - выяснение вопроса о взаимосвязи термоупругости и гистерезиса или накопленной упругой и диссипированной энергии путём исследования гистерезиса термоиндуцированного превращения и ферроупругого гистерезиса, возникающего при циклической знакопеременной деформации образцов сплавов с ЭПФ в полностью мартенситноы состоянии, и сопоставления полученных на одних и тех же монокристаллах результатов. Диссертация (на русском языке) как PDF-файл |