Awọn alloys iranti apẹrẹ (SMAs) ni idahun abuku abuda kan si awọn iyanju thermomechanical. Thermomechanical stimuli ti ipilẹṣẹ lati iwọn otutu ti o ga, iṣipopada, iyipada ti o lagbara-si-lile, ati bẹbẹ lọ (ipo iwọn otutu ti o ga julọ ni a npe ni austenite, ati iwọn kekere iwọn-kekere ni a npe ni martensite). Awọn iyipada alakoso cyclic ti o tun ṣe atunṣe si ilọsiwaju diẹ sii ni awọn iṣipopada, nitorina awọn agbegbe ti ko ni iyipada yoo dinku iṣẹ-ṣiṣe ti SMA (ti a npe ni rirẹ iṣẹ) ati ki o gbe awọn microcracks, eyi ti yoo bajẹ ja si ikuna ti ara nigbati nọmba naa ba tobi to. O han ni, agbọye ihuwasi igbesi aye rirẹ ti awọn ohun elo wọnyi, yanju iṣoro ti aloku paati gbowolori, ati idinku idagbasoke ohun elo ati iwọn apẹrẹ ọja yoo ṣe gbogbo titẹ ọrọ-aje nla.
Thermo-mechanical rirẹ ti ko ti waidi si kan ti o tobi iye, paapa awọn aini ti iwadi lori rirẹ kiraki soju labẹ thermo-darí cycles. Ni ibẹrẹ imuse ti SMA ni biomedicine, idojukọ ti iwadii rirẹ ni igbesi aye lapapọ ti awọn ayẹwo “aini abawọn” labẹ awọn ẹru ẹrọ cyclic. Ni awọn ohun elo pẹlu kekere SMA geometry, rirẹ kiraki idagbasoke ni o ni kekere ipa lori aye, ki awọn iwadi fojusi lori dena kiraki Bibere kuku ju akoso awọn oniwe-idagbasoke; ni wiwakọ, idinku gbigbọn ati awọn ohun elo gbigba agbara, o jẹ dandan lati gba agbara ni kiakia. SMA irinše ni o wa maa tobi to lati bojuto awọn significant kiraki soju ṣaaju ki o to ikuna. Nitorinaa, lati pade igbẹkẹle pataki ati awọn ibeere aabo, o jẹ dandan lati loye ni kikun ati ṣe iwọn ihuwasi idagbasoke rirẹ rirẹ nipasẹ ọna ifarada ibajẹ. Awọn ohun elo ti awọn ọna ifarada ibajẹ ti o gbẹkẹle imọran ti awọn ẹrọ fifọ ni SMA ko rọrun. Ti a ṣe afiwe pẹlu awọn irin igbekalẹ ibile, aye ti iyipada alakoso iyipada ati isọdọmọ ẹrọ itanna jẹ awọn italaya tuntun lati ṣapejuwe ni imunadoko rirẹ ati fifọ apọju ti SMA.
Awọn oniwadi lati Texas A&M University ni Orilẹ Amẹrika ṣe adaṣe mimọ ati awọn adanwo idagbasoke rirẹ kiraki ni Ni50.3Ti29.7Hf20 superalloy fun igba akọkọ, ati dabaa ikosile ofin iru agbara iru Paris ti o le ṣee lo fun Fit awọn rirẹ kiraki idagba oṣuwọn labẹ kan nikan paramita. O ṣe akiyesi lati inu eyi pe ibatan ti o ni agbara pẹlu iwọn idagba kiraki le ni ibamu laarin awọn ipo ikojọpọ oriṣiriṣi ati awọn atunto jiometirika, eyiti o le ṣee lo bi oluṣapejuwe iṣọkan ti o pọju ti idagbasoke kiraki abuku ni awọn SMA. Iwe ti o jọmọ naa ni a tẹjade ni Acta Materialia pẹlu akọle “Apejuwe iṣọkan ti iṣelọpọ ati iṣẹ ṣiṣe rirẹ kiraki idagbasoke ni awọn ohun elo iranti apẹrẹ”.
Ọna asopọ iwe:
https://doi.org/10.1016/j.actamat.2021.117155
Iwadi na rii pe nigba ti Ni50.3Ti29.7Hf20 alloy ti wa ni abẹ si idanwo tensile uniaxial ni 180 ℃, austenite jẹ ibajẹ nipataki rirọ labẹ ipele aapọn kekere lakoko ilana ikojọpọ, ati pe modulus ọdọ jẹ nipa 90GPa. Nigbati aapọn naa ba de ọdọ 300MPa Ni ibẹrẹ ti iyipada alakoso rere, austenite yipada si aapọn-induced martensite; nigbati unloading, wahala-induced martensite o kun faragba rirọ abuku, pẹlu kan Young ká modulus ti nipa 60 GPa, ati ki o si iyipada pada si austenite. Nipasẹ isọpọ, oṣuwọn idagba kiraki rirẹ ti awọn ohun elo igbekalẹ ti ni ibamu si ikosile ofin agbara iru Paris.
Fig.1 aworan BSE ti Ni50.3Ti29.7Hf20 iwọn otutu apẹrẹ iwọn otutu alloy iranti ati pinpin iwọn ti awọn patikulu oxide
Ṣe nọmba 2 Aworan TEM ti Ni50.3Ti29.7Hf20 ohun elo iranti iwọn otutu ti o ga julọ lẹhin itọju ooru ni 550 ℃ × 3h
Aworan 3 Ibasepo laarin J ati da/dN ti idagbasoke rirẹ ẹrọ ti iṣelọpọ ti NiTiHf DCT apẹrẹ ni 180℃
Ninu awọn adanwo ni nkan yii, a fihan pe agbekalẹ yii le baamu data oṣuwọn idagba rirẹ lati gbogbo awọn adanwo ati pe o le lo eto awọn aye kanna. Ofin agbara olupilẹṣẹ m jẹ nipa 2.2. Itupalẹ dida egungun rirẹ fihan pe mejeeji itankale kiraki darí ati itankale kiraki awakọ jẹ awọn dida dida kioto-cleavage, ati wiwa loorekoore ti oxide hafnium dada ti buru si resistance isodi kiraki. Awọn abajade ti o gba fihan pe ikosile ofin agbara agbara kan le ṣaṣeyọri ibajọra ti o nilo ni ọpọlọpọ awọn ipo ikojọpọ ati awọn atunto jiometirika, nitorinaa pese ijuwe ti iṣọkan ti rirẹ-ẹrọ itanna ti awọn ohun elo iranti apẹrẹ, nitorinaa ṣe iṣiro agbara awakọ.
Aworan 4 Aworan SEM ti bibu ti NiTiHf DCT apẹrẹ lẹhin 180℃ ẹrọ rirẹ kiraki idagbasoke ṣàdánwò
Ṣe nọmba 5 Piguku SEM aworan ti NiTiHf DCT apẹrẹ lẹhin wiwakọ rirẹ kiraki idagbasoke idagbasoke labẹ ẹru aiṣedeede igbagbogbo ti 250 N
Ni akojọpọ, iwe yii ṣe adaṣe ẹrọ mimọ ati awọn adanwo idagba rirẹ didan lori nickel-ọlọrọ NiTiHf awọn ohun elo iranti apẹrẹ iwọn otutu giga fun igba akọkọ. Da lori isọpọ cyclic, ikosile idagba iru agbara-ofin iru Paris ni a dabaa lati baamu oṣuwọn idagba kiraki rirẹ ti idanwo kọọkan labẹ paramita kan
Akoko ifiweranṣẹ: Oṣu Kẹsan-07-2021