Tá freagra dífhoirmithe tréithrithe ag cóimhiotail chuimhne cruth (SMAanna) ar spreagthaigh theirmeicniúla.Eascraíonn spreagthaí teirmeacha ó theocht ard, díláithriú, claochlú soladach-go-soladach, srl. (Tugtar austenít ar chéim ard-teocht ard-teocht, agus martensite ar a dtugtar céim íseal-ordú teocht íseal).Mar thoradh ar aistrithe céime timthriallach arís agus arís eile, méadóidh dislocations de réir a chéile, agus mar sin laghdóidh na limistéir neamhchlaochlaithe feidhmiúlacht an SMA (ar a dtugtar tuirse feidhmiúil) agus táirgeadh microcracks, rud a fhágann go dtiocfaidh teip fhisiceach ar deireadh nuair a bhíonn an líon mór go leor.Ar ndóigh, le tuiscint a fháil ar iompar saoil tuirse na gcóimhiotail seo, déanfaidh réiteach na faidhbe a bhaineann le fuíoll comhpháirte costasach, agus an timthriall forbartha ábhair agus dearadh táirgí a laghdú go léir brú eacnamaíoch ollmhór.
Ní dhearnadh iniúchadh mór ar thuirse teirmeach-mheicniúil, go háirithe an easpa taighde ar iomadú crack tuirse faoi thimthriallta teirmea-mheicniúla.Agus SMA á chur i bhfeidhm go luath sa bhithleighis, ba é fócas an taighde tuirse saol iomlán na samplaí “saor ó locht” faoi ualaí meicniúla timthriallacha.In iarratais le céimseata beag SMA, níl mórán éifeacht ag fás crack tuirse ar an saol, agus mar sin díríonn an taighde ar thionscnamh crack a chosc seachas a fhás a rialú;in iarratais tiomána, laghdú creathadh agus ionsú fuinnimh, is gá cumhacht a fháil go tapa.De ghnáth bíonn comhpháirteanna SMA mór go leor chun iomadú crack suntasach a choinneáil roimh theip.Dá bhrí sin, chun na ceanglais riachtanacha iontaofachta agus sábháilteachta a chomhlíonadh, is gá iompar fáis crack tuirse a thuiscint agus a chainníochtú go hiomlán tríd an modh lamháltais damáiste.Níl cur i bhfeidhm modhanna lamháltais damáiste atá ag brath ar choincheap na meicnic briste i SMA simplí.I gcomparáid le miotail struchtúracha traidisiúnta, cruthaíonn trasdul céim inchúlaithe agus cúpláil teirmeicniúil dúshláin nua chun cur síos éifeachtach a dhéanamh ar bhriseadh tuirse agus ró-ualaithe SMA.
Rinne taighdeoirí ó Ollscoil Texas A&M sna Stáit Aontaithe turgnaimh fáis crack tuirse íon meicniúla agus tiomáinte i Ni50.3Ti29.7Hf20 superalloy den chéad uair, agus mhol siad léiriú dlí cumhachta de chineál Páras bunaithe ar dhílis ar féidir a úsáid chun an tuirse a fheistiú. ráta fáis crack faoi pharaiméadar amháin.Tá sé de thátal as seo gur féidir an caidreamh eimpíreach le ráta fáis crack a fheistiú idir coinníollacha luchtaithe éagsúla agus cumraíochtaí geoiméadracha, ar féidir iad a úsáid mar thuairisceoir aontaithe féideartha ar fhás crack dífhoirmithe i SMAanna.Foilsíodh an páipéar gaolmhar in Acta Materialia leis an teideal “Cur síos aontaithe ar fhás crack tuirse meicniúil agus gníomhaithe i gcóimhiotail chuimhne cruth”.
Nasc páipéir:
https://doi.org/10.1016/j.actamat.2021.117155
Fuarthas amach sa staidéar, nuair a dhéantar tástáil teanntachta uniaiseach ag 180 ℃ ar chóimhiotail Ni50.3Ti29.7Hf20, go bhfuil an austenít dífhoirmithe go príomha go leaisteach faoi leibhéal íseal strus le linn an phróisis luchtaithe, agus tá modúl Young's thart ar 90GPa.Nuair a shroicheann an strus thart ar 300MPa Ag tús an chlaochlaithe chéim dhearfach, aistríonn austenít isteach martensite strus-spreagtha;nuair a bhíonn sé díluchtaithe, déantar dífhoirmiúchán leaisteach den chuid is mó martensite strus-spreagtha, le modulus Young de thart ar 60 GPa, agus ansin athraíonn sé ar ais go austenít.Trí chomhtháthú, tá ráta fáis crack tuirse na n-ábhar struchtúrach feistithe le léiriú dlí cumhachta de chineál Pháras.
Fig.1 íomhá BSE de Ni50.3Ti29.7Hf20 cóimhiotail cuimhne cruth teocht ard agus dáileadh méid cáithníní ocsaíd
Fíor 2 íomhá TEM de chóimhiotal cuimhne cruth teocht ard Ni50.3Ti29.7Hf20 tar éis cóireála teasa ag 550 ℃ × 3h
Fíor 3 An gaol idir J agus da/dN d'fhás crack tuirse mheicniúil d'eiseamal NiTiHf DCT ag 180 ℃
Sna turgnaimh san Airteagal seo, tá sé cruthaithe gur féidir leis an bhfoirmle seo na sonraí ráta fáis crack tuirse ó gach turgnaimh a fheistiú agus is féidir leis an sraith paraiméadair chéanna a úsáid.Is ionann easpórtálaí an dlí cumhachta m agus thart ar 2.2.Léiríonn anailís briste tuirse go bhfuil iomadú crack meicniúil agus iomadú crack tiomána araon bristeacha gar-scoilteachta, agus tá láithreacht go minic ocsaíd hafnium dromchla ag dul in olcas friotaíocht iomadú crack.Léiríonn na torthaí a fuarthas gur féidir le léiriú dlí cumhachta eimpíreach amháin an chosúlacht riachtanach a bhaint amach i raon leathan coinníollacha luchtaithe agus cumraíochtaí geoiméadracha, rud a sholáthraíonn cur síos aontaithe ar thuirse teirmeach-mheicniúil cóimhiotail chuimhne cruth, agus mar sin an fórsa tiomána a mheas.
Fíor 4 Íomhá SEM de bhriseadh eiseamal NiTiHf DCT tar éis turgnamh fáis crack tuirse meicniúil 180 ℃
Fíor 5 Íomhá SEM briste d'eiseamal NiTiHf DCT tar éis turgnamh fáis crack tuirse a thiomáint faoi ualach claonta leanúnach de 250 N
Go hachomair, déanann an páipéar seo turgnaimh fáis crack tuirse meicniúla íon agus tiomána ar chóimhiotail cuimhne cruth ardteocht NiTiHf nicil-saibhir den chéad uair.Bunaithe ar chomhtháthú timthriallach, moltar léiriú fáis crack dlí cumhachta de chineál Páras chun ráta fáis crack tuirse gach turgnaimh a fheistiú faoi pharaiméadar amháin
Am postála: Sep-07-2021