На главную

Решебник методичек Тарга С.М. 1988, 1989, 1983 и 1982 годов по теоретической механике для студентов-заочников.

Статья по теме: Обратного превращения

Предметная область: материаловедение, композиционные материалы, металлы, стали, покрытия, деформации, обработка

Скачать полный текст

Подтверждением сдвигового механизма обратного превращения служит также аномальный дилатометрический эффект а -»у превращения в сплавах Fe-Ni-Ti [128, 129}t При нагреве мартенсита предварительно состаренных сплавов, текстурованного прокаткой на 40% в а-состоянии, наблюдаемый дилатометрический эффект сокращения длины образца при а -»у превращении почти в 5 раз меньше, чем для изотропного образца, что свидетельствует о направленном сдвиговом механизме а -» у превращения.[10, С.185]

Ниже точки Mf образуется мартенсит охлаждения, он стабилен против обратного превращения в области ниже As. Если деформацию провести при Гдеф < Mf, то возможны два случая. Если а^? при температуре деформации ниже определенного критического напряжения ос, то при разгрузке после деформации восстановления формы не произойдет. Восстановление формы в этом случае будет развиваться в ходе нагрева после деформации, причем не обязательно только начиная с точки As. Если в ходе нагрева возвращающие напряжения превысят напряжение «трения» для обратного движения носителей деформации при некоторой температуре ниже As, то восстановление формы начнет-[8, С.374]

Рис. 15. Влияние нагрева (выдержка 1 ч) на механические свойства и процесс обратного превращения стали Х15Н9Ю (СН2): а — после на-гартовки; б — после закалки и обработки холодом при —70° С, 2 ч[1, С.141]

Можно отметить следующие принципиальные особенности указанных методов. Внутри высокотемпературной исходной фазы, которая должна быть первоначально гомогенной (это обеспечивается восстановлением формы в результате обратного превращения при нагреве), каким-либо способом вызывают возникновение поля внутренних напряжений и управляют мартенситным превращением, происходящим при охлаждении. При применении способов 1, 2, 3 поле внутренних напряжений вызывается необратимыми дефектами, такими как дислокации, связанные с деформацией. При применении способов 4 и 5 поле внутренних напряжений обусловливается выделениями второй фазы и стабильным мартенситом деформации, который не подвергается обратному превращению даже при нагреве.[3, С.88]

Сообщается [24], что в сплавах с обратимым эффектом памяти формы сила, при воздействии которой в результате мартенситного превращения восстанавливается форма, соответствующая низкой 7", значительно меньше силы, при воздействии которой в результате обратного превращения восстанавливается форма, соответствующая исходной фазе. Первая из них составляет около 20 % от второй. Показано, что в принципе возможно возникновение силы, превышающей 50 % указанной, что имеет большое практическое значение. Это обусловлено тем, что низкотемпературной фазой в настоящих экспериментах являлась на мартен-ситная, а промежуточная фаза.[3, С.97]

При быстром охлаждении до температуры в интервале между М$ и Mf последующее старение при указанной Т происходит в состоянии сосуществования исходной и мартенситной фаз, поэтому область мартенситной фазы стабилизируется вследствие старения. Температура обратного превращения повышается. В результате при исследовании методом дифференциальной сканирующей калориметрии обнаруживаются два пика. Первый пик наблюдается при такой же Т, как и в образцах, в которых не обнаруживается влияния старения. Второй пик наблюдается при температуре на 40 °С выше первого. После полного обратного превращения диффузия в исходной 01-фазе происходит быстро, поэтому перераспределение атомов также происходит быстро и равновесное упорядоченное состояние исходной фазы достигается во всех образцах. После двукратного термоциклирования А *, определенная методом дифференциальной сканирующей калориметрии, составляет 82 °С. Обратное превращение происходит именно при этой Г. Это явление наблюдается при термообработках (2) и (3).[3, С.140]

Прежде всего можно указать на эксперименты, проведенные [81] на сплавах [% (по массе)] Си — 16,7 Zn — 7,1 Al. Образцы этих сплавов после обработки для получения твердого раствора быстро охлаждались при 105 °С (7), 74 °С (2),43°С (3) и 17 °С (4). После старения в течение двух временных интервалов с помощью дифференциальной сканирующей калориметрии определялась температура обратного превращения. Разброс А$ и Af у разных образцов велик, поэтому влияние старения исследовано путем измерения /4„ при которой быстро развивается обратное превращение. У этих образцов MS находится между температурами (/) и (2), Mf — между температурами (3) и (4). При температуре (/) существует состояние исходной фазы, при температуре (2) — частично мартенситное состояние, при температуре (3) — состояние с довольно большим количеством мартенситной фазы, при температуре (4) происходит старение в полностью мартенситном состоянии.[3, С.138]

Как описано в предыдущем разделе, эффект памяти формы характеризуется тем, что в образцах, деформированных при температуре ниже As, деформация полностью исчезает при нагреве выше Af, а эффект псевдоупругости превращения характеризуется тем, что деформация, полученная образцом при температуре выше Af, исчезает при снятии напряжений. В обоих случаях восстановление формы происходит в результате обратного превращения. Следовательно, в обоих случаях наблюдается по существу одно и то же явление, отличаются только[3, С.42]

При быстром охлаждении до 7" < М последующее старение при этой температуре происходит в состоянии мартенситной фазы, содержащей большое количество избыточных вакансий, поэтому даже в мартенситной фазе диффузия происходит сравнительно быстро. В результате перераспределения атомов свободная энергия мартенситной фазы понижается, происходит ее стабилизация. Это можно считать причиной того, что в результате термообработки (4) даже при нагреве до 200 °С не происходит обратного превращения.[3, С.140]

При нетермоупругом мартенситном превращении в сплавах Fe-Ni каждый кристалл мартенсита мгновенно растет до окончательного размера, а при последующем понижении температуры кристаллы больше не растут. При обратном превращении эти кристаллы не переходят в исходную фазу, геометрически сокращаясь, а, как и при прямом превращении, кристаллы исходной фазы зарождаются и растут в кристаллах мартенсита. Следовательно, движущая сила прямого превращения ДО''""**' почти равна движущей силе AGM^P обратного превращения. Го определяется как температура, при которой изменение свободных энергий становится равным нулю. Можно считать, что в рассматриваемом случае переохлаждение (T0—MS) и перегрев (As — Т0) одинаковы. Тогда TQ выражается [3] как[3, С.16]

Старение в состоянии мартенситной фазы. Примером использования эффекта памяти формы может быть применение комбинированных датчиков температуры и приводов. Можно рассмотреть большое число таких примеров, как автоматические устройства открытия окон горячих лабораторий, муфты вентиляторов, предотвращающих перегрев двигателей, различные термостаты, устройства установки огнезащитных стенок, автоматические устройства открытия дверец сушильных ящиков, приборы пожарной сигнализации, автоматические устройства регулирования отверстий струи выходящих газов. Во всех этих случаях используется Т обратного превращения и способность сплава восстанавливать форму при превращении из мартенситной в исходную фазу. Поэтому до достижения Т, при которой действуют эти устройства, поддерживается состояние мартенситной фазы. При этом в мартенситной фазе происходит старение, в результате чего она стабилизируется, а Т начала обратного превращения повышается. Следовательно, Т срабатывания устройств изменяется в процессе работы, что с практической точки зрения очень важно. Ниже описываются исследования старения в состоянии мартенситной фазы.[3, С.138]

... отрезано, скачайте архив с полным текстом ! Полный текст статьи здесь



В ПОМОЩЬ ВСЕМ СТУДЕНТАМ!!!
Задачи по теоретической механике из сборников Яблонского, Мещерского, Тарга С.М., Кепе. Решение любых задач по материаловедению, термодинамике, метрологии, термеху, химии, высшей математике, строймеху, сопромату, электротехнике, ТОЭ, физике и другим предметам на заказ.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Кудрявцев И.В. Материалы в машиностроении Выбор и применение Том 3, 1969, 448 с.
2. Колбасников Н.Г. Теория обработки металлов давлением, , 311 с.
3. Ооцука К.N. Сплавы с эффектом памяти формы, 1990, 221 с.
4. Антикайн П.А. Металловедение, 1965, 288 с.
5. Бокштейн С.З. Строение и свойства металлических сплавов, 1971, 496 с.
6. Москвичев В.В. Трещиностойкость и механические свойства конструкционных материалов, 2002, 335 с.
7. Химушин Ф.Ф. Нержавеющие стали, 1967, 801 с.
8. Карабасов Ю.С. Новые материалы, 2002, 736 с.
9. Бойко В.С. Обратимая пластичность кристаллов, 1991, 280 с.
10. Малышев К.А. Фазовый наклеп аустенитных сплавов на железо-никелевой основе, 1982, 261 с.
11. Олемской А.И. Синергетика конденсированной среды, 2003, 336 с.
12. Терентьев В.Ф. Усталость металлических материалов, 2003, 257 с.

На главную