Tha freagairt deformachaidh sònraichte aig aloidhean cuimhne cumadh (SMAn) do bhrosnachaidhean thermomechanical.Tha brosnachaidhean teirmeach meacanaigeach a’ tighinn bho theòthachd àrd, gluasad às, cruth-atharrachadh cruaidh-gu-cruaidh, msaa (canar austenite ri ìre àrd-teòthachd àrd-ìre, agus canar martensite ris an ìre òrdugh ìosal aig teòthachd ìosal).Bidh eadar-ghluasadan ìre cearcallach ath-aithris a’ leantainn gu àrdachadh mean air mhean ann an gluasadan, agus mar sin lughdaichidh na raointean neo-atharraichte gnìomhachd an SMA (ris an canar sgìths gnìomh) agus bheir iad a-mach microcracks, a bheir gu fàilligeadh corporra aig a’ cheann thall nuair a tha an àireamh mòr gu leòr.Gu follaiseach, le bhith a’ tuigsinn giùlan beatha sgìths nan aloidhean sin, a’ fuasgladh duilgheadas sgrìobadh phàirtean daor, agus a’ lughdachadh cearcall leasachadh stuthan agus dealbhadh toraidh, cruthaichidh sin cuideam eaconamach mòr.
Cha deach sgrùdadh mòr a dhèanamh air sgìths teirmeach-meacanaigeach, gu h-àraidh an dìth rannsachaidh air iomadachadh sgàineadh sgìth fo chuairtean thermo-meacanaigeach.Ann a bhith a’ buileachadh SMA tràth ann am bith-leigheas, b’ e fòcas rannsachadh reamhar beatha iomlan shampaill “gun lochd” fo luchdan meacanaigeach cearcallach.Ann an tagraidhean le geoimeatraidh SMA beag, chan eil mòran buaidh aig fàs sgàineadh sgìth air beatha, agus mar sin tha an rannsachadh ag amas air casg a chuir air sgàineadh an àite a bhith a’ cumail smachd air fàs;ann an draibheadh, lughdachadh crith agus tagraidhean sùghadh lùth, feumar cumhachd fhaighinn gu sgiobalta.Mar as trice tha co-phàirtean SMA mòr gu leòr gus iomadachadh sgàineadh mòr a chumail suas mus fàillig iad.Mar sin, gus coinneachadh ris na riatanasan earbsachd is sàbhailteachd riatanach, feumar làn thuigse agus tomhas a dhèanamh air giùlan fàs sgàineadh reamhar tron dòigh fulangas milleadh.Chan eil e sìmplidh dòighean fulangas milleadh a tha an urra ri bun-bheachd meacanaig briste ann an SMA.An coimeas ri meatailtean structarail traidiseanta, tha gluasad ìre reversible agus ceangal thermo-meacanaigeach a’ toirt dhùbhlain ùra gus cunntas èifeachdach a thoirt air briseadh sgìths is cus cuideim SMA.
Rinn luchd-rannsachaidh bho Oilthigh Texas A&M anns na Stàitean Aonaichte deuchainnean fàs sgàineadh reamhar meacanaigeach fìor-ghlan agus air an stiùireadh ann an superalloy Ni50.3Ti29.7Hf20 airson a’ chiad uair, agus mhol iad abairt lagh cumhachd coltach ri Paris a ghabhas cleachdadh airson Fit the reamhar. ìre fàis sgàineadh fo aon paramadair.Tha e air a dhearbhadh bho seo gum faodar an dàimh empirigeach le ìre fàis sgàineadh a bhith air a shuidheachadh eadar diofar shuidheachaidhean luchdachadh agus rèiteachaidhean geoimeatrach, a dh’ fhaodar a chleachdadh mar thuairisgeul aonaichte a dh’fhaodadh a bhith ann air fàs sgàineadh deformation ann an SMAn.Chaidh am pàipear co-cheangailte fhoillseachadh ann an Acta Materialia leis an tiotal “Tuairisgeul aonaichte air fàs sgàineadh sgìths meacanaigeach agus gnìomhachd ann an alloys cuimhne cumadh”.
Ceangal pàipeir:
https://doi.org/10.1016/j.actamat.2021.117155
Lorg an sgrùdadh, nuair a thèid Ni50.3Ti29.7Hf20 alloy fo dheuchainn tensile uniaxial aig 180 ℃, gu bheil an austenite sa mhòr-chuid air a dheformachadh gu elastically fo ìre cuideam ìosal rè a’ phròiseas luchdachadh, agus tha modulus Young mu 90GPa.Nuair a ruigeas an cuideam timcheall air 300MPa Aig toiseach a’ chruth-atharrachaidh ìre adhartach, bidh austenite ag atharrachadh gu martensite air a bhrosnachadh le cuideam;nuair a thèid an luchdachadh sìos, bidh martensite air a bhrosnachadh le cuideam gu ìre mhòr a’ dol tro deformachadh elastagach, le modulus Young de mu 60 GPa, agus an uairsin ag atharrachadh air ais gu austenite.Tro aonachadh, chaidh ìre fàis sgàineadh sgìths de stuthan structarail a chuir a-steach don abairt lagh cumhachd coltach ri Paris.
Fig.1 Ìomhaigh BSE de Ni50.3Ti29.7Hf20 alloy cuimhne cumadh teòthachd àrd agus cuairteachadh meud mìrean ogsaid
Figear 2 Ìomhaigh TEM de alloy cuimhne cumadh teòthachd àrd Ni50.3Ti29.7Hf20 às deidh làimhseachadh teas aig 550 ℃ × 3h
Fig. 3 An dàimh eadar J agus da/dN de sgàineadh meacanaigeach fàs sgàineadh de shampall NiTiHf DCT aig 180 ℃
Anns na deuchainnean san artaigil seo, thathas a ’dearbhadh gum faod am foirmle seo a bhith a’ freagairt air an dàta ìre fàis sgàineadh reamhar bho gach deuchainn agus gun urrainn dha an aon sheata de pharamadairean a chleachdadh.Tha an neach-aithris lagh cumhachd m timcheall air 2.2.Tha mion-sgrùdadh brisidh sgìths a’ sealltainn gu bheil an dà chuid iomadachadh sgàineadh meacanaigeach agus iomadachadh sgàineadh dràibhidh nan bristean leth-chliùiteach, agus gu bheil làthaireachd tric hafnium oxide air uachdar air cur ri strì an aghaidh sgàineadh.Tha na toraidhean a fhuaireadh a’ sealltainn gun urrainn do aon abairt lagh cumhachd empirigeach an aon rud a tha a dhìth a choileanadh ann an raon farsaing de shuidheachaidhean luchdachadh agus rèiteachadh geoimeatrach, agus mar sin a’ toirt seachad tuairisgeul aonaichte air sgìths thermo-meacanaigeach ann an aloidhean cuimhne cumadh, mar sin a’ toirt tuairmse air an fheachd dràibhidh.
Fig. 4 SEM Ìomhaigh de bhriseadh sampall NiTiHf DCT às deidh deuchainn fàis sgàineadh sgìth meacanaigeach 180 ℃
Figear 5 Briseadh Ìomhaigh SEM de shampall NiTiHf DCT às deidh dha a bhith a’ draibheadh deuchainn fàis sgàineadh sgìths fo luchd claonadh seasmhach de 250 N
Ann an geàrr-chunntas, bidh am pàipear seo a’ dèanamh dheuchainnean fàs sgàineadh meacanaigeach fìor-ghlan agus dràibhidh air aloidhean cuimhne cumadh teòthachd àrd NiTiHf làn nicil airson a’ chiad uair.Stèidhichte air amalachadh cearcallach, thathas a’ moladh abairt fàis sgàineadh lagh cumhachd coltach ri Paris gus ìre fàis sgàineadh sgìths gach deuchainn a shuidheachadh fo aon pharamadair
Ùine puist: Sultain-07-2021