Исследование деформационных эффектов в сплавах на основе никелида титана методом акустической эмиссии

Коханенко, Дмитрий Васильевич

Исследование деформационных эффектов в сплавах на основе никелида титана методом акустической эмиссии тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.01 ВАК РФ

Коханенко, Дмитрий Васильевич АВТОР

кандидата физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ

Барнаул МЕСТО ЗАЩИТЫ

2004 ГОД ЗАЩИТЫ

01.04.01 КОД ВАК РФ

Диссертация по физике на тему «Исследование деформационных эффектов в сплавах на основе никелида титана методом акустической эмиссии»

Автореферат диссертации на тему "Исследование деформационных эффектов в сплавах на основе никелида титана методом акустической эмиссии"

На правах рукописи

Коханенко Дмитрий Васильевич

ИССЛЕДОВАНИЕ ДЕФОРМАЦИОННЫХ ЭФФЕКТОВ В СПЛАВАХ НА ОСНОВЕ НИКЕЛИДА ТИТАНА МЕТОДОМ АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Специальность 01.04.01 - приборы и методы экспериментальной физики

Барнаул 2004

Работа выполнена в Алтайском государственном университете

Научный руководитель: Доктор физико-математических наук, профессор

Плотников Владимир Александрович

Официальные оппоненты: Доктор физико-математических наук, профессор

Безносюк Сергей Александрович

защита состоится «30» июня 2004 г. в 1400 час. на заседании Диссертационного совета Д.212.005.03 при Алтайском государственном университете по адресу: 656049, г. Барнаул, пр. Ленина, 61.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Алтайского государственного университета.

Автореферат разослан «29» мая 2004 г.

Доктор технических наук, профессор Гюнтер Виктор Эдуардович

Ведущая организация:

Сибирский физико-технический институт при Томском государственном университете

Ученый секретарь Диссертационного совета

Актуальность работы. Сплавы на основе интерметаллического соединения никелид титана получили широкое применение благодаря важным свойствам, таким как: высокие прочностные и пластические свойства, уникальные по величине эффекты термомеханической памяти и сверхэластичности, высокая надежность, термомеханическая и термоциклическая долговечность, коррозионная стойкость, биологическая совместимость. Эти качества делают данный материал в ряде случаев, например, в медицине незаменимым.

В сплавах на основе никелида титана реализуются термоупругие мартенситные превращения (МП). К мартенситным превращениям сейчас относят большую группу структурных фазовых переходов бездифузионного кооперативного типа, реализующихся во многих металлах, сплавах и соединениях. Мартенситные превращения являются универсальным способом формирования необходимых физико-механических свойств материалов для широкого круга практических задач.

Внешнее напряжение является одним из параметров управления МП (так же как и температура). Цикл мартенситного превращения под внешней механической нагрузкой как любой термодинамический цикл сопровождается так же накоплением и диссипацией энергии, в основном, упругой. Упругий вклад существенным образом сказывается на сверхэластичности и эффекте памяти формы. В этой связи изучение процессов накопления и диссипации энергии является актуальным.

Диссипативный вклад может быть представлен как совокупность различных вкладов, например, теплового и акустического рассеяния. Акустический вклад, в свою очередь, состоит из пластической и динамической составляющей.

Накопление и диссипацию упругой энергии целесообразно исследовать методом акустической эмиссии, учитывая, что акустическое излучение связано с рассеянием именно упругой энергии. Однако природа акустической эмиссии при структурных превращениях (в том числе и фазовых превращениях) до конца не изучена. Специфика акустической эмиссии предполагает, что изучение процессов накопления и рассеяния энергии в ходе мартенситных превращений и природы акустической эмиссии возможно лишь параллельно. Поэтому существует необходимость в систематическом исследовании при механическом нагружении закономерностей акустической эмиссии в цикле мартенситных превращений и варьировании кристаллографических, морфологических, кинетических характеристик превращения.

Целью работы является применение метода акустической эмиссии к изучение закономерностей термоупругих мартенситных превращений в сплавах на основе никелида титана в условиях механического нагружения. Для достижения поставленной цели требовалось решить следующие задачи:

1. Разработать экспериментальный комплекс для регистрации и анализа акустической эмиссии в цикле мартенситных превращений в условиях механического нагружения.

2. Разработать методику исследования ацутцц^ь-пй гтиггиц ц грфрпмяпмы в

цикле мартенситных превращений при

БИБЛИОТЕКА

СПст*|

оэ

3. Исследовать асимметричный характер акустической эмиссии и вырождение асимметрии акустической эмиссии при многократных циклах мартенситных превращений в сплавах TiNi(Mo) и

4. Установить влияние механического нагружения сплавов, склонных к пластической релаксации (локальной пластической деформации) в цикле мартенситных превращений, на акустическую эмиссию и накопления деформации.

5. Выявить взаимосвязь акустической эмиссии с процессом накопления и возврата деформации в сплавах, не склонных к пластической релаксации в цикле мартенситных превращений.

Научная новизна.

1. Разработан экспериментальный комплекс для исследования влияния внешнего механического напряжения на тип асимметрии акустического излучения в цикле мартенситных превращений в сплавах на основе никелида титана.

2. Разработана экспериментальная методика, позволившая установить, что нагружение как при прямом, так и обратном превращениях не меняет исходной асимметрии акустического излучения. Нагружение только при обратном превращении приводит к инверсии асимметрии. Нагружение только при прямом превращении приводит к усилению исходной асимметрии акустического излучения в цикле мартенситных превращений.

3. Установлено, что скорость выхода энергии акустического излучения при прямом МП на уровень насыщения зависит от характера нагружения и от склонности сплава к фазовому наклёпу. Коэффициент а (характеризующий скорость выхода энергии акустического излучения на уровень насыщения) в сплаве, склонном к фазовому наклёпу, при нагружении в ходе прямого МП ниже, чем при нагружении в ходе обратного МП. В сплаве, не склонном к фазовому наклёпу, коэффициент а при нагружении в ходе прямого МП выше, чем при нагружении в ходе обратного МП.

4. Показана роль вклада пластической и динамической релаксации напряжения в циклах мартенситных превращений при разных типах нагружения. Деградация пластической релаксации напряжений (накопление кристаллографических дефектов) приводит к уменьшению энергии акустического излучения в ходе прямого МП по экспоненциальному закону в серии циклов МП. Динамическая релаксация (зарождение и перемещение мартенситной границы) при нагружении в цикле МП приводит к аномальному акустическому эффекту - росту энергии акустического излучения в цикле превращения. Установлено, что в сплавах, не склонных к фазовому наклёпу, накопление необратимой деформации и акустическая эмиссия - самостоятельные процессы, что соответствует консервативному характеру накопления структурных дефектов в цикле мартенситных превращений.

Практическая значимость работы.

Установленные закономерности акустической диссипации энергии при

термоупругих мартенситных превращениях в условиях внешнего

механического нагружения позволяют контролировать получение максимального эффекта памяти формы и сверхэластичности в сплавах. Разработанные методы регистрации и анализа акустического излучения позволяют контролировать структурное состояние металлических материалов в процессе термообработки.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Методика проведения термодинамического цикла в сплавах на основе никелида титана в условиях механического нагружения.

2. Закономерности акустической эмиссии в цикле мартенситных превращений при механическом нагружении сплавов с термоупругими мартенситными превращениями, заключающиеся в: 1) асимметрии акустического излучения при прямом и обратном превращении (энергия акустического излучения при прямом МП выше, чем при обратном); 2) инверсии асимметрии акустического излучения (уменьшение энергии акустического излучения при прямом МП и увеличение при обратном МП); 3) аномальном акустическом эффекте (увеличение энергии акустического излучения при внешнем механическом нагружении в ходе циклов МП).

3. Связь акустической эмиссии с накоплением и возвратом деформации в цикле мартенситных превращений при внешнем механическом нагружении.

4. Роль пластической и динамической релаксации энергии в цикле мартенситного превращения в формировании акустического излучения. Апробация работы.

Результаты работы доложены на международных и российских конференциях, школах-семинарах: V международная школа-семинар «Эволюция дефектных структур в конденсированных средах» (Барнаул, 2000); VI международный семинар по акустике неоднородных сред (Новосибирск,

2000), IV Уральская региональная школа-семинар молодых ученых и студентов по физике конденсированного состояния (Екатеринбург, 2000), III Уральская школа-семинар металловедов-молодых ученых (Екатеринбург, 2001), XXXVIII семинар «Актуальные проблемы прочности (С.-Петербург, 2001), II Международная научно-техническая конференция «Экспериментальные методы в физике структурно-неоднородных конденсированных сред» (Барнаул,

2001), VI международная школа-семинар «Эволюция дефектных структур в конденсированных средах» (Барнаул, 2001), II Российско-китайский семинар «Fundamental problems and modern technologies of material science (FPMTMS)» (Барнаул, 2002), конференция «Композиты в народном хозяйстве России» (Барнаул, 2002), VII семинар СНГ «Акустика неоднородных сред» (Новосибирск, 2002), IX Всероссийская научная конференция студентов-физиков и молодых ученых (Красноярск, 2003), VII Международной школы-семинара «Эволюция дефектных структур в конденсированных средах» (Барнаул, 2003).

Публикации. Результаты работы опубликованы в 22 изданиях, из них 11 статей.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы из 107 наименований. Работа изложена

на 142 страницах машинописного текста, содержит 24 таблицы и 64 рисунка.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность исследуемой проблемы, сформулирована цель и задачи диссертационной работы, описаны научная новизна, практическая ценность, основные защищаемые положения.

Глава 1. Акустическая эмиссия при термоупругих мартенситных превращениях

В главе приведен обзор теоретических представлений и экспериментальных данных о структуре аустенитной и мартенситной фаз, показана кинетика мартенситного превращения. Особое внимание уделяется мартенситной деформации (однократный эффект памяти формы, многократный эффект памяти формы, эффект сверхэластичности) и механическому поведению сплавов с мартенситными превращениями. Подробно рассматриваются вопросы излучения акустической эмиссии при термоупругих мартенситных превращениях. Показано, что проявление акустической эмиссии различно в зависимости от типа кинетики МП, склонности материала к фазовому наклёпу, соотношения аккомодационных и релаксационных процессов в ходе превращения. В заключении главы делается вывод, что к моменту написания диссертационной работы оставались необъяснимыми закономерности влияния на акустическую эмиссию термоциклирования в интервале МП при приложении внешнего механического напряжения.

Глава 2. Материалы и методика экспериментов

Для изучения закономерностей акустической эмиссии при термоупругих МП были выбраны системы тройных сплавов на

основе интерметаллического соединения

Данные сплавы различаются по кинетическим, морфологическим и механическим свойствам. В сплаве наблюдаются

последовательности мартенситных превращений В2"^В19*^В19'. Переход характеризуется большой скоростью превращения и кинетика определяется как микровзрывная. Мартенситные кристаллы В19 имеют характерную пирамидальную форму. Разность между пределом текучести и напряжением мартенситного сдвига высока (таблица 1). Сплав не склонен к фазовому наклёпу.

В сплаве ТТ№(Мо), легированного молибденом, мартенситное превращение происходит по схеме При малых концентрациях молибдена (в

нашем случае 0,1 ат.%), по нашим данным, реализуется другая схема превращения Превращения протекают путем медленного роста-

сокращения мартенситных пластин. Мартенситные кристаллы имеют пластинчатую морфологию. Разность между пределом текучести и напряжением мартенситного сдвига мала (таблица 1). Сплав склонен к фазовому наклёпу и его накоплению при циклировании МП.

Таблица 1

Механические характеристики тройных сплавов на основе ИМ

Сплав ат, МПа а,, МПа Дсг, МПа

Т150Ы'40Си10 35 250 215

Т150Ы1499Мо01 290 330 40

Таким образом, данные сплавы позволяют связать характерные особенности акустической эмиссии с механическими свойствами сплавов, кинетическими характеристиками мартенситных превращений и изменениями структурного состояния материалов.

Акустическая эмиссия регистрировалась в циклах охлаждения и нагрева образцов в интервале температур, содержащем интервал обратимых мартенситных превращений. Методика регистрации - обычная, за исключением селективного режима усиления для снижения уровня шумов. Селективный режим регистрации обоснован путем анализа спектральной плотности акустической эмиссии.

В ходе мартенситных превращений, совершаемых под внешней механической нагрузкой, регистрировалась сдвиговая деформация.

На рис. 1 приведена блок-схема измерительной системы и вспомогательного оборудования для проведения экспериментов. Для компоновки системы использовались приборы, серийно выпускаемые промышленностью. Измерительная система состояла из первичного преобразователя механических колебаний в электрические, усилителя с большим коэффициентом усиления и низким уровнем шумов, блоков регистрации (самописцы, компьютер и др.).

Пьезопреобразователь из пьезокерамики ЦТС-19 с предварительным усилителем был выполнен совместно. Предварительный усилитель с коэффициентом усиления около 3 позволял размещать пьезопреобразователь на нужном расстоянии от основного усилителя (селективный усилитель У2-8). Общий коэффициент усиления в экспериментах составил 120 ёБ.

Наблюдение сигнала проводили с помощью осциллографа типа С1-10, а обработку потока сигналов - с помощью линейного детектора. Регистратором среднеквадратичного напряжения служил самописец типа Н-301.

Образец в виде балочки длинной 50 мм и сечением 3x3 мм сплава с молибденом и 30x3x1 мм сплава с медью крепится в двух держателях. Пъезодатчик с помощью волновода, акустически связанного с образцом через резьбовое соединение в верхнем держателе, был вынесен из высокотемпературной зоны. В качестве нагревателя использовалась оптическая печь. Охлаждение образца производили на воздухе.

Сдвиговая деформация осуществлялась поворотом нижнего держателя вокруг собственной оси под действием силы тяжести груза. Регистрация изменения разности потенциала на измерительном резисторе, соединенном с тягой, позволяла регистрировать деформацию.

Регистрацию температуры осуществляли потенциометром с термопарой группы ХА (при использовании хромель-алюмелевой термопары применяли потенциометр КСП-4).

В экспериментах в качестве параметра акустической эмиссии регистрировалось среднеквадратичное напряжение £/(/), приведенное ко входу измерительной системы. Регистрация £/(/) позволяет вычислить энергетическую характеристику процесса, пропорциональную энергии акустической эмиссии:

./=1г/2(/()д/, (1)

где Д/(. - интервал времени, определяющий шаг сканирования процесса

нагрева и охлаждения образца.

Внешнее механическое нагружение в цикле мартенситных превращений осуществлялось по трем вариантам: Нагружение осуществляли как при прямом, так и при обратном мартенситном превращении:

1. Нагружение осуществляли при прямом мартенситном превращении, при обратном превращении нагрузка снималась.

2. Нагружение осуществляли при обратном мартенситном превращении, при прямом превращении нагрузка снималась.

Величина нагружения увеличивалась в одном случае с номером цикла, а в другом случае - с номером серии.

Рис. 1. Блок-схема установки по деформированию никелида титана в температурном интервале, содержащем интервал обратимых мартенситных превращений и регистрации акустической эмиссии, 1 - образец, 2 - верхний неподвижный держатель образца, 3 - нижний вращающийся держатель образца, 4 - волновод, 5 - оптический нагреватель, 6 - блок питания нагревателя, 7 - шкив, 8 - груз, 9 - трос, 10- измерительный резистор, ¡1 - регистратор деформации, 12 - бпок питания измерительного резистора, ¡3 - термопара с потенциометром, ¡4 - пьезопреобразователь с предварительным усилителем, ¡5-усилитель, 16- осциллограф, 17 -линейный детектор, 18 - регистратор среднеквадратичного напряжения.

Глава 3. Акустическая эмиссия при проведении многократных циклов мартенситных превращений в сплавах на основе никелида титана.

Глава посвящена изучению закономерностей акустической эмиссии в ходе мартенситных превращений в сплавах при циклическом изменении температуры.

Эксперименты по циклированию мартенситных превращений (рис. 2) показали, что акустическая эмиссия в цикле прямого (при охлаждении) и обратного (при нагреве) превращений асимметрична. Амплитуда

среднеквадратичного напряжения в ходе прямого превращения существенно выше, чем при обратном.

Циклирование МП существенно влияет на акустическую эмиссию. Согласно данным рис. 3, на котором приведены значения энергетического параметра акустического излучения У, вычисленные по формуле (1), энергия излучения снижается при прямом МП до некоторого уровня насыщения. Уровень насыщения в тройном сплаве с молибденом достигается за 8 - 10 циклов, а в тройном сплаве с медью энергия излучения выходит на уровень насыщения уже за 2-3 цикла. Такая связь параметров излучения от номера цикла позволяет выдвинуть гипотезу об их экспоненциальной зависимости и аппроксимировать снижение энергии излучения экспоненциальной функцией типа:

J|¡=J0+exp(-ak) (2)

Здесь J0 и J|i -- значения энергии излучения в ходе нулевого (некоторого

гипотетического значения энергии в отсутствие фазового наклёпа, фактически, при охлаждении после отжига) и ¿-го цикла МП, к — номер цикла МП, а — коэффициент в показателе экспоненты.

Значение энергий акустического излучения первого цикла и цикла насыщения в сериях циклов превращений приведены в таблице 2. Так же в таблице приведено значение коэффициента а в показателе экспоненты функции (2).

Отметим связь между закономерностями акустической эмиссии и механическими свойствами. Согласно данным, приведенным в таблицах 1 и 2, чем меньше разность между пределом текучести и напряжением мартенситного сдвига и выше величина напряжения мартенситного сдвига, тем выше значения энергии излучения, регистрируемых в первых циклах прямого МП и ниже — в ходе обратного.

Таким образом, асимметрия акустической эмиссии (энергия излучения при прямом МП существенно выше энергии излучения при обратном) коррелирует с механическими характеристиками сплава. Сближение и может

свидетельствовать о высокой вероятности достижения упругими напряжениями предела текучести и снижении их путем пластической релаксации (пластической деформации, локализованной в окрестности мартенситного кристалла).

Формально экспоненциальный коэффициент а определяет скорость достижения насыщения акустическим излучением при прямом МП. В сплавах, не склонных к фазовому наклёпу, значение коэффициента выше, чем в сплавах, склонных к фазовому наклёпу. В сплавах, склонных к фазовому наклёпу, коэффициент является некоторой мерой упрочнения материала путем фазового наклёпа и характеризует сопротивление материала пластической релаксации. Рост коэффициента а при увеличении номера серии циклов в сплаве с Мо может быть обусловлен упрочнением сплава за счет старения (формирование концентрационных неоднородностей и выпадения частиц второй фазы) в ходе нагрева до 600 °С. Таким образом, пластическая релаксация является одним (но не единственным) из процессов, ответственном, за формирование акустического излучения.

После выхода на насыщение энергии акустического излучения механизм акустической эмиссии и, тем более, акустической эмиссии в сплаве, не склонному к пластической релаксации, связан с динамической релаксацией энергии в цикле мартенситных превращений.

Снижение энергии излучения является общим свойством сплавов, претерпевающих термоупругие мартенситные превращения.

0.70 0.650.60 -0.55 -

£0 1С

-А— а 80*| а

Л ел

\ сч

/ г

\ \ V 1

г \ \

А \ • ч 1 1 \ 1

ч , 0 •

<э

г =>

7 9 Циклы

11 13 15

< ■ б

1 < 1 1 1 1 № |

и и ы и и - - <

0.30

4 5 6 Циклы-

го 40 60 во юо 120 140 160 Рис. 3. Энергия излучения акустической ■ Т, 'С эмиссии в цикле МП: I - энергия излучения

Рис. 2. Среднеквадратичное напряжение прямого МП, 2 - энергия излучения акустической эмиссии в зависимости от обратного МП. а -сплав Т^ЫэМощ, б -температуры: а - сплав 77ю№<яЛ/оо/, б - сплав ТТюМюСы,® сплав ЛнМкСищ

Таблица 2

Значение коэффициента а и значение энергии излучения акустической эмиссии первого цикла и цикла насыщения при прямом МП.

Энергия излучения АЭ, },10"13В2с

сплав серия Первый цикл Цикл насыщения Коэффициента Л

Прямое МП Обратное МП Прямое МП Обратное МП

о 1 68,3 4,0 17,2 1,0 0,6 ±0,1 0,95

5 2 61,6 4,0 14,8 1,3 0,7 ±0,1 0,97

Оч т 3 68,9 15,6 3,6 1,3 ±0,1 0,98

г о 4 61,3 16,3 и 1,4 ±0,1 1

н 5 55,6 15,9 2,1 1,4 ±0,1 0,99

о 3* о 1 43,5 5,1 11,8 1,1 1,8 ±0,1 1

о -т 2 32,9 6,8 7,8 2,6 2 ±0,2 1

о «Л 3 21,8 6,5 7,2 4,1 2,1 ± 0,1

Глава 4. Закономерности акустической эмиссии при проведении сложных термомеханических циклов в сплаве никелид титана, легированного молибденом

Глава посвящена изучению закономерности акустической эмиссии в условиях внешнего механического нагружения и анализу накопления и возврата деформации в циклах мартенситных превращений в сплавах с молибденом.

В первом варианте нагружения акустическая эмиссия, регистрируемая в циклах мартенситных превращений, существенно асимметрична (рис. 4). Амплитуда среднеквадратичного напряжения акустического излучения при прямом превращении значительно выше, чем при обратном. Интервал акустической эмиссии примерно совпадает с интервалом мартенситной деформации; Из этих же данных следует, что наряду с обратимой (мартенситной) деформацией, состоящей из накопленной при прямом превращении деформации, возврат которой происходит при обратном превращении, в цикле мартенситного превращения наблюдается накопление необратимой (пластической) деформации. Величину необратимой деформации в цикле определяли по величине недовозврата, то есть по длине отрезка (7), а величину обратимой деформации в цикле превращений измеряли по величине возврата деформации. Таким образом, полная деформация в цикле превращений является суммой обратимой и необратимой деформаций, ее величину можно непосредственно определить как длину отрезка (б).

Многократное циклирование в условиях нагружения приводит к

О.ЭГ

о за о» $ о.л

о.»

0.31 о.м

4.0 3.5

г 1 **

/ /

150 ГЗО НО

во Р

снижению

энергии

акустического

500

излучения уже в первых циклах до

бо уровня насыщения при прямом МП, при

зо обратном превращении уровень энергии

не изменяется (рис. 5). При этом

необратимая деформация монотонно

увеличивается, а обратимая деформация

выходит на уровень насыщения.

Если нагрузка приложена при

прямом превращении, то, как

показано на рис. 6, наблюдается

аномальный акустический эффект,

энергия излучения при прямом МП

растет с увеличением нагрузки. В ходе

обратного МП энергия акустического

акустическая эмиссии при прямом излучения не меняется. С увеличением

нагрузки монотонно возрастает

необратимая деформация, а обратимая температурная кривая, 4 — накопление ,

деформация выходит на уровень деформации, 5 - возврат деформации, 6 - ^ ^

насыщения. Следует отметить, что

энергия акустического излучения

Рис. 4.

00 200 30« 400

Время, секунды Акустическая эмиссия

увеличивается только при увеличении обратимой деформации. Максимум энергии излучения соответствует критическому значению механического напряжения около 170 МПа (этому напряжению соответствует выход обратимой деформации в цикле на насыщение).

При нагружении образца в мартенситном состоянии и проведении обратного превращения в условиях механического нагружения характер акустической эмиссии существенно меняется (рис. 7): наблюдается инверсия асимметрии акустической эмиссии, при обратном МП излучение устойчиво наблюдается во всех циклах превращений, а при прямом, напротив - излучение исчезает (точнее, становиться на уровне фона) сразу же при приложении нагрузки. По мере роста механического напряжения в циклах превращений происходит рост обратимой деформации до насыщения, необратимая монотонно возрастает.

Накопление необратимой деформации в ходе мартенситных превращений может свидетельствовать о протекании пластической деформации в цикле превращений. Если эмиссия акустических сигналов обусловлена пластической релаксацией (локальной пластической деформацией) микронапряжений, генерируемых мартенситными границами, то снижение энергии излучения при прямом превращении в ходе термоциклирования связано с деградацией пластической релаксации в связи с накоплением кристаллографических дефектов. Однако и после выхода энергии излучения на насыщение наблюдается накопление необратимой деформации, что может свидетельствовать о других (консервативных) механизмах накопления необратимой деформации в цикле превращений в условиях механического

160 140 „120 'aioo " во 2 60 -í 40 20 О 12 10

ш, га 0, i у 1

I i ■ 1 i *1

1 ■ i

_ ^ i а ■

JU ni 1 - 4

' 1

в 11 Циклы

и 750

са

О 500

-Í 250

|Г о

i У /

Я ц г < > 1 ' ( 1 1 W и У и и и и LI м м

1 11 I*

1 1 fT' 1 'Т' 1 1 • 1 11 'т' 1 11

? ll

Í Í т т Г V Т

\\ А \\ И 'Y L Т 1 с V

13 15 17 19

О 31 62 в2 123 154 185 216 247 277 Напряжений, МПа

Рис. 7. Энергия акустического излучения (а) и деформации (б) при нагружении сплава TiNi (Мо) в ходе обратного МП: 1 - энергия акустического излучения при прямом МП, 2 -энергия акустического излучения при обратном МП, 3 - обратимая деформация, 4 - необратимая деформация, 5 - полная деформация

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 Циклы

Рис. 8. Энергия акустического излучения и деформации при нагружении а=185 МПа сплава Г1ЩМ0) в ходе прямого МП: 1 -энергия акустического излучения при прямом МП, 2 - энергия акустического излучения при обратном МП, 3 - обратимая деформация, 4 - остаточная деформация, 5 - полная деформация.

нагружения.

Аномальный акустический эффект, инверсия асимметрии, а так же акустическая эмиссия насыщения, очевидно, связаны с динамической релаксацией энергии в цикле мартенситных превращений.

Аномальный акустический эффект и инверсия асимметрии требуют более детального изучения. Для этого были проведены серии циклов, в которых нагрузка была постоянной.

Проведение серии циклов МП (охлаждение до комнатной температуры и нагрев до 150°С с последующим отжигом, нагревом до 600°С) с постоянной нагрузкой, приложенной в ходе прямого превращения (рис. 8), приводит к снижению энергии акустического излучения при прямом МП, при обратном -энергия излучения примерно постоянна. Увеличение полной деформации в циклах превращений происходит в основном за счет последовательного накопления необратимой деформации. Обратимая деформация достигает максимума уже в первых циклах. Согласно данным, приведенным в таблице 3, при увеличении нагрузки происходит существенное (на порядок величины) увеличение энергии акустической эмиссии в первом цикле при прямом МП по сравнению с уровнем насыщения. При этом вновь максимум энергии излучения соответствует критическому напряжению около 170 МПа.

Проведение многократных циклов при постоянной нагрузке, приложенной в ходе обратного МП, также существенно сказывается на излучении акустической эмиссии. Как показано на рис. 9, при проведении серии циклов с

нагрузкой с=247 МПа (в этих экспериментах напряжение в серии циклов меняется от 31 до 247 МПа) происходит инверсия асимметрии, уровень энергии излучения при обратном МП превосходит уровень энергии излучения при прямом МП. Эти данные представлены на рис. 9, на этом же рисунке представлены данные по накоплению обратимой и необратимой деформации. Из этих данных видно, что накопление полной деформации происходит за счет необратимой деформации, так как обратимая деформация выходит на уровень насыщения со второго цикла и достигает величины ^^=4%.

Наблюдаемая инверсия асимметрии акустической эмиссии свидетельствует о возрастании роли динамической релаксации энергии. Разумеется, динамическая релаксация присутствует и при прямом МП, однако в «чистом» виде видна лишь при насыщении пластической релаксации.

Таблица 3

Энергия акустической эмиссии в сериях циклов мартенситных превращений.

серия Приложенная нагрузка, а, МПа Энергия, J, Ю"|2В2с

Прямое МП Обратное МП

Первый цикл Цикл насыщения Первый цикл Цикл насыщения

1 31 226 24 5 7

2 62 350 41 12 17

3 92 391 59 25 20

4 123 742 58 31 23

5 154 946 68 27 23

6 185 967 58 33 25

7 216 801 37 53 20

S 247 281 30 28 23

Как было показано ранее, снижение энергии излучения при прямом МП можно аппроксимировать экспоненциальной зависимостью в

которой коэффициент в показателе экспоненты характеризует скорость снижения энергии акустического излучения при циклировании, а для сплавов, склонных к фазовому наклёпу, коэффициент а является мерой упрочнения при циклировании. На рис. 10 сопоставлены значения коэффициента а для серий циклов без внешнего механического нагружения, при внешнем механическом нагружении в ходе прямого МП и при нагружении в ходе обратного МП. Из данных, представленных на рис. 10, видно, что значение коэффициента а в сериях циклов превращений с нагружением в ходе обратного мартенситного превращения выше, чем значений коэффициента в сериях циклов превращений без внешнего механического нагружения. В то же время, значение коэффициента а в сериях циклов превращений с нагружением в ходе прямого МП ниже, чем значения коэффициента в сериях циклов превращений без внешнего механического нагружения, и в пределах ошибки эксперимента примерно совпадает с его значением, определенным из анализа прироста необратимой деформации.

160 140

гГ 120 100

-г ео

~ 60

-Г ад

20 0

10 8 6 4 2 О

• а

о Ь! № то

и < 1 • <1 1 1 • 1 •о

1 б

■ кн ,п >Г>[ Ю( )□

г гй-1

1- 25

§ 2Р

-е- 15

ГЧ 3 10

0.0

/ г--^

V. м

I——1

I [ |ч,г Г

3 4 5 Номер серии. Рис. 10. Значения коэффициента а для серии циклов МП сплава ЛЩМо): 1 - без внешнего механического погружения, 2-е погружением в ходе прямого МП, 3-е погружением в ходе обратного МП, 4 -прирост необратимой деформации при погружении прямого МИ

8 10 12 14 16 18 20 Циклы

Рис. 9. Энергия акустического излучения и деформации при ыагружении &*246 МПа сплава ПЩМо) в ходе обратного МП: I -энергия акустического излучения при прямом МП, 2 - энергия акустического излучения при обратном МП, 3 - обратимая деформация, 4 — остаточная деформация, 5 — полная деформация.

Приведенные результаты экспериментов свидетельствуют о влиянии пластической релаксации напряжений на энергию акустического излучения в ходе прямого мартенситного превращения. Таким образом, в сплавах, склонных к фазовому наклёпу, продуцирование акустических сигналов обусловлено пластической и динамической релаксацией энергии, а наблюдаемые закономерности акустической эмиссии связаны с соотношением этих вкладов и влиянием на него условий механического нагружения.

Глава 5. Закономерности акустической эмиссии при проведении сложных термомеханических циклов в сплаве никелида титана, легированного медью

Сплав с медью по своим механическим свойствам, последовательности МП, характеристикам микрокинетики существенно отличается от сплава с молибденом. Наиболее существенным является то, что этот сплав не склонен к фазовому наклёпу, напряжение мартенситного сдвига в этом сплаве примерно на порядок ниже предела текучести. В этой связи рассмотрим характерные особенности акустической эмиссии в сопоставлении с процессом накопления и возврата деформации в цикле мартенситных превращений.

На рис. 11 показано, что циклирование при нагружении как при прямом, так и при обратном превращениях, приводит к увеличению энергии излучения

почти в два раза. Это соотношение остается примерно на одном уровне до конца циклирования. Асимметричный характер излучения первого типа вырождается в симметричный тип излучения, в ходе дальнейшего циклирования инверсии асимметрии не происходит. Полная деформация монотонно возрастает в основном за счет необратимой деформации и достигает примерно 28%. Обратимая деформация практически сразу выходит на уровень насыщения равный 10%.

На рис. 12 представлены энергия излучения и деформация при нагружении в ходе прямого МП с шагом 8 МПа. За 4 цикла обратимая деформация выходит на насыщение, а необратимая - растет. Однако полная деформация ниже, ее максимальное значение около 20%. Энергия акустического излучения существенно (аномально) возрастает в первых циклах нагружения, а затем снижается в ходе циклирования примерно до исходного уровня, приближаясь к симметричному излучению при прямом и обратном МП.

При нагружении в ходе обратного МП данные по энергии излучения и деформации представлены на рис. 13. Как следует из приведенных данных, рост полной деформации происходит в основном за счет роста необратимой деформации, обратимая деформация выходит на уровень насыщения. В ходе циклирования наблюдается инверсия асимметрии акустической эмиссии. Энергия акустического излучения при обратном превращении

намного превосходит энергию излучения при прямом, то есть обратное

превращение предварительно деформированного В19-мартенсита приводит к аномальному росту энергии излучения. После выхода обратимой деформации на насыщение дальнейшее циклирование мартенситных превращений сопровождается продуцированием акустического излучения, близкого к симметричному типу.

Из приведенных данных следует, что стремление к симметричному виду продуцирования акустического излучения при прямом и обратном мартенситных превращениях коррелирует с насыщением обратимой деформации. В то же время, асимметричный характер акустического излучения, продуцируемого при прямом и обратном мартенситных превращениях в первых циклах, может свидетельствовать об асимметрии микрокинетики появления - исчезновения мартенситных кристаллов в некотором объеме поликристаллического агрегата.

Как следует из таблицы 4, необратимая максимальная деформация была достигнута в ходе нагружения прямого и обратного МП. Очевидно, накопление необратимой деформации осуществляется как при прямом, так и при обратном МП, что следует из сопоставления данных таблицы по накоплению необратимой деформации при разных схемах нагружения МП. Рост необратимой деформации сопровождается закономерным снижением энергии акустического излучения, однако максимум энергии излучения совпадает с

максимумом прироста обратимой деформации (рисунки 14, 15), что в совокупности может свидетельствовать о самостоятельности продуцирования акустического излучения и процесса накопления пластической деформации в цикле превращения в условиях механического нагружения.

Анализ снижения энергии при прямом МП в серии циклов экспоненциальной функцией (2) показал, что с увеличением нагрузки скорость выхода энергии акустического излучения на уровень насыщения уменьшается как при нагружении прямого, так и обратного МП (рис. 16). Из данных рисунка видно, что при нагружении прямого МП скорость выхода энергии излучения на уровень насыщения выше, чем при нагружении обратного МП.

Сопоставляя данные рис. 10 и 16, можно сделать вывод, что в сплавах, склонных к фазовому наклёпу скорость выхода энергии

акустического излучения на уровень насыщения ниже, чем в сплавах, не склонных к фазовому наклёпу В данных сплавах соотношение

коэффициента при нагружении прямого превращения и при нагружении обратного - противоположны. Так же следует отметить, что коэффициент а в сплаве с молибденом при нагружении увеличивается с номером серии, что свидетельствует о деградации пластической составляющей релаксации энергии акустического излучения, а в сплаве, легированном медью - уменьшается. Таким образом, выявленные особенности поведения коэффициента а в циклах мартенситных превращений в наший сплавах позволяют утверждать, что пластическая релаксация является лишь одной (но не единственной) из причин экспоненциального снижения энергии излучения при прямом МП. С одной стороны, мы видим накопление необратимой деформации, с другой - явно выраженную независимость акустической эмиссии от накопления необратимой деформации. Отсюда можно сделать вывод о накоплении необратимой деформации как консервативного процесса наследования дефектной структуры мартенситного кристалла в цикле мартенситных превращений под нагрузкой. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Создана автоматизированная экспериментальная установка, для исследования акустической эмиссии в условиях механического нагружения при температурном циклировании металлов и сплавов.

2. Разработана методика регистрации и анализа акустической эмиссии при термоупругих мартенситных превращениях в ходе механического нагружения, заключающегося в учете и сопоставлении деформационных и акустических характеристик в реальном масштабе времени.

3. Характерные особенности асимметрии акустической эмиссии и экспоненциальное снижение энергии излучения в цикле мартенситных превращений свидетельствует о двух процессах, ответственных за продуцирование акустического сигнала - пластической релаксации и динамической релаксации энергии. Соотношение вкладов пластической и динамической релаксации энергии определяет закономерности акустической эмиссии при термоупругих мартенситных превращениях.

4. Установлено, что в сплаве, склонном к пластической релаксации микронапряжений (локальной пластической деформации), скорость выхода энергии акустического излучения на уровень насыщения в 2-4 раза ниже, чем в сплаве, не склонном к пластической релаксации и накоплению дислокаций. Этот эффект связан с вкладом пластической релаксации в энергию акустического излучения.

5. Показано, что механическое нагружение в ходе мартенситных превращений приводит к изменению характера акустической эмиссии: 1) инверсии асимметрии акустической эмиссии; 2) аномальному акустическому эффекту. Эти изменения обусловлены влиянием внешнего напряжения на процесс накопления и возврата мартенситной деформации в сплавах.

6. Установлено, что аномальный акустический эффект существенно связан с величиной прироста обратимой деформации в циклах мартенситных превращений: чем больше прирост обратимой деформации, тем выше энергия акустического излучения.

7. Показано, что акустическая эмиссия при многократных циклах мартенситных превращений в условиях механического нагружения и накопление необратимой деформации не коррелируют, что может быть обусловлено консервативным процессом наследования дефектной структуры мартенсита в цикле мартенситного превращения.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Плотников В.А., Коханенко Д.В. Особенности акустической эмиссии при мартенситных превращениях в сплаве Л^М^Си^// Материалы V международной школы-семинар «Эволюция дефектных структур в конденсированных средах». Барнаул. 2000. С. 34.

2. Плотников В.А., Коханенко Д.В. Закономерности акустической эмиссии при мартенситных превращениях в сплавах на основе ^№// Материалы V международная школа-семинар «Эволюция дефектных структур в конденсированных средах». Барнаул. 2000. С. 94.

3. Плотников В А, Коханенко Д.В. Особенности акустической эмиссии при мартенситных превращениях в сплаве Т^М^Сику// Изв. Вуз. Физика. 2000.

№П.С.193-196.

4. Плотников В.А., Коханенко Д.В. Влияние внешней нагрузки на характер акустической эмиссии в сплаве // Физика, радиофизика - новое

поколение в науке. Выпуск 2. Барнаул 2000. С. 53-56.

5. Усолкин К.М., Коханенко Д.В. Акустическая эмиссия при мартенситных превращениях в сплаве TiNi(Mo)// Материалы «третьей Уральской школа-семинара металловедов-молодых ученых». Екатеринбург. 2001. С.37.

6. Плотников В.А., Коханенко Д.В. Закономерности акустической диссипации энергии при термоупругих мартенситных превращениях// Материалы конференции «Сплавы с эффектом памяти формы и другие перспективные материалы». С-Пб, 2001. С. 191-194.

7. Плотников В.А., Чекалкин Т.Л., Коханенко Д.В. Особенности акустической эмиссии при мартенситных превращениях в сплаве TiNi(Mo)// Материалы конференции «Сплавы с эффектом памяти формы и другие перспективные материалы». С.-Пб, 2001. С. 556-558.

8. Плотников В.А., Коханенко Д.В. Акустическая эмиссия при мартенситных превращениях в сплаве TiNi(Mo)// Материалы конференции «Экспериментальные методы в физике конденсированного состояния». Барнаул, 2001. С. 157-162.

9. Плотников В.А, Коханенко Д.В. Особенности акустической эмиссии при мартенситных превращениях в сплаве // Материалы

конференции «Эволюция дефектных структур в конденсированных средах». Барнаул, 2001. С.6.

10. Плотников ВА, Коханенко Д.В. Закономерности акустической эмиссии в

сплавах на основе TiNi// Материалы конференции «Эволюция дефектных структур в конденсированных средах». Барнаул. 2001. С.57.

1 l.Plotnikov V.A., Usolkin K.M., Kokhanenko D.V. Legitimacies of the dissipation of acoustic energy at the cycling of martensitic turning into alloy TiNiCu// Материалы конференции «Fundamental problems and modern technologies of material science». Barnaul, 2002. P. 32-33

12.Plotnikov V.A., Usolkin K.M., Kokhanenko D.V. Legitimacies of an acoustic emission at martensitic deformation in alloys with thermoelastic martensitic transformations// Материалы конференции «Fundamental problems and modern technologies of material science» Barnaul, 2002. P. 36-37

13.Плотников В.А., Усолкин К.М., Коханенко Д.В. Акустическая эмиссия при термомеханическом нагружении полимерных композитных материалов// Материалы конференции «Композиты в народное хозяйство России». Барнаул, 2002. С. 38.

Н.Плотников В.А., Коваленко А.А., Грязное А.С., Коханенко Д.В. Низкочастотный акустический метод исследования структуры фазового превращения в сплавах типа Л^М^Си^// Материалы конференции

«Композиты в народное хозяйство России». Барнаул, 2002. С. 77

15.Плотников В.А., Коханенко Д.В. Особенности акустической эмиссии при проведении термоупругих мартенситных превращений под нагрузкой в сплавах на основе никелида титана// Изв. ВУЗ. Физика. 2002. Т 44. № 8. С. 153-157.

16.Плотников В.А., Коханенко Д.В. Аномальный акустический. эффект при мартенситных превращениях в сплавах на основе никелида титана// Письма в ЖТФ. 2002. Т. 28, Вып. 19. С. 82-88.

П.Плотников В.А., Коханенко Д.В., Усолкин К.М. Аномальный акустический эффект при циклировании мартенситных превращений в никелиде титана// Динамика сплошной среды. Новосибирск, 2002. Вып. 121. Акустика неоднородных сред. С. 174-178.

18.Усолкин К.М., Коханенко Д.В. Акустическая эмиссии при мартенситных превращениях в сплаве TiNiMo// Материалы «Девятой всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых». Красноярск, 2003. С. 173-174.

19.Плотников В.А., Коханенко Д.В. Акустическая эмиссия при термоупругих мартенситных превращениях под нагрузкой в сплаве TiNi(Mo)// Материалы конференции «Эволюция дефектных структур в конденсированных средах». Барнаул, 2003. С. 98-99.

20.Плотников В.А., Коханенко Д.В., Усолкин К.М. Закономерности акустической эмиссии при мартенситной деформации сплавов с термоупругими мартенситными превращениями// Фундаментальные проблемы современного материаловедения. 2004. № 1. С. 152-162.

21.Плотников В.А., Коханенко Д.В. Акустическая эмиссия и мартенситная деформация в сплавах на основе TiNi// ФММ. 2004. Т. 97. № 3. С. 290-298

22.Плотников В.А., Коханенко Д.В. Акустическая эмиссия при термоупругих мартенситных превращениях под нагрузкой в сплавах на основе никелида титана// ФММ. 2004. Т. 97. № 4. С. 358-365

Подписано в печать 25.05.04. Формат 60x84/16. Печать офсетная. Гарнитура Таймс. Объем 1,3 усл. печ. л. Тираж 100 экз. Заказ № 72

Отпечатано в издательстве БГПУ. 656015, Барнаул, пр. Социалистический, 126

ij 4 - 1 3684

Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата физико-математических наук, Коханенко, Дмитрий Васильевич

Введение.

Глава1. Акустическая эмиссия при термоупругих мартенситных превращениях.

1.1 Термоупругие мартенситные превращения.

1.1.1 Кристаллография.

1.1.2 Кинетика мартенситного превращения.

1.2 Механическое поведение сплавов с термоупругими мартенситными превращениями.

1.2.1 Мартенситная деформация.

1.2.2 Однократный эффект памяти формы.

1.2.3 Многократный эффект памяти формы.

1.2.4 Эффект сверхэластичности.22'

1.2.5 Закономерности изменения гистерезиса при неполном циклировании мартенситных превращений.

1.3 Акустическая эмиссия при термоупругих мартенситных превращений.32 1.3.1 Связь акустического сигнала при зарождении мартенситной фазы .,

Выводы по главе.

Глава 2. Материалы и методика экспериментов.

2.1 Материалы.

2.1.1 Термоупругие мартенситные превращения в сплавах никелида титана легированного молибденом и медью.

2.2 Методика проведения эксперимента и экспериментальная установка.

2.2.1 Описание метода исследования акустической эмиссии при мартенситных превращениях в условии внешнего нагружения.

2.2.2 Обоснование селективного способа регистрации потока сигналов , акустической эмиссии.

2.2.3 Пьезодатчик и спектральная плотность акустических сигналов.

2.2.4 Собственные шумы системы регистрации акустических сигналов и погрешности приборов.

2.2.5 Среднеквадратичное напряжение.

2.2.6 Расчет напряжения возникающего в образце прямоугольного сечения при кручении.

2.2.7 Деформация кручения.

2.2.8 Эксперименты по изучению закономерностей акустической эмиссии

3.1 Асимметрия акустического излучения.

3.2 Сопоставление механических свойств и кинетических характеристик данных сплавов.

3.3 Влияние циклирования мартенситных превращений на продуцирование акустической эмиссии.

3.4 Физический смысл экспоненциального коэффициента а.

3.5 Пластическая и динамическая релаксация энергии в ходе мартенситных превращений.

3.6 Влияние отжига на параметры акустической эмиссии.

Выводы по главе.

Глава 4. Закономерности акустической эмиссии при проведении сложных термомеханических циклов в сплаве никелида титана, легированном молибденом.

4.1 Закономерности акустической эмиссии при увеличении нагрузки с номером цикла.

4.1.1 Акустическая эмиссия в ходе нагружения прямого и обратного мартенситных превращений.

4.1.2 Акустическая эмиссия в ходе цикла мартенситных превращений при нагружении в аустенитном состоянии.

4.1.3 Акустическая эмиссия в ходе цикла мартенситных превращений при нагружении в мартенситном состоянии.

4.1.4 Интервал излучения акустической эмиссии.

4.1.5 Влияние остаточной деформации на излучение акустической эмиссии .,.,.

4.2 Закономерности акустической эмиссии при постоянной нагрузке в серии циклов мартенситных превращений.

4.2.1 Акустическая эмиссия при нагружении в аустенитном состоянии в ходе циклирования мартенситных превращений.

4.2.2 Снижение энергии излучения при циклировании превращений.

4.2.3 Энергия акустического излучения и деформация в циклах мартенситных превращений.

4.2.4 Акустическая эмиссия при нагружении в мартенситном состоянии в ходе цикла мартенситного превращения.

4.2.5 Снижения энергии излучения при циклировании мартенситных превращений.

Выводы по главе.

Глава 5. Закономерности акустической эмиссии при проведении сложных термомеханических циклов в сплаве никелида титана, легированном медью.

5.1 Закономерности акустической эмиссии при увеличении нагрузки с номером цикла.

5.1.1 Акустическая эмиссия в ходе нагружения прямого и обратного мартенситного превращения.

5.1.2 Акустическая эмиссия при нагружении в ходе прямого мартенситного превращения.

5.1.3 Акустическая эмиссия при нагружении в ходе обратного мартенситного превращения.

5.1.4 Связь обратимой деформации с акустической эмиссией в цикле превращения.

5.2 Особенности акустической эмиссии при приложении постоянного механического напряжения в серии циклов мартенситных превращений.

5.2.1 Акустическая эмиссия при нагружении сплава в аустенитном состоянии.

5.2.2 Акустическая эмиссия при нагружении сплава в мартенситном состоянии.

5.3 Кинетика мартенситных превращений в сплаве TiNi(Cu) и особенности акустической эмиссии.

5.4 Акустическая эмиссия и накопление необратимой деформации.

5.5 Особенности динамической релаксации энергии в цикле мартенситных. превращений.

Выводы по главе.

Введение диссертация по физике, на тему "Исследование деформационных эффектов в сплавах на основе никелида титана методом акустической эмиссии"

Сплавы интерметаллического соединения получили широкое применение. Из них особым классом выделяются сплавы на основе никелида титана обладающие важными механическими свойствами, такими как: высокие прочностные и пластические свойства, уникальные по величине эффекты термомеханической памяти (памяти формы, однократной и обратимой, сверхупругости, демпфирования и др.), высокая надежность, термомеханическая и термоциклическая долговечность, коррозионная стойкость,: биологическая совместимость. Эти качества обуславливают успешное применение данного материала в ряде аспектов медицинской практики.

В сплавах интерметаллического соединения на основе никелида титана реализуются мартенситные превращения (МП). К мартенситным превращениям сейчас относят большую группу структурных фазовых переходов бездифузионного, кооперативного типа, реализующихся во многих металлах, сплавах и соединениях. В то же время мартенситные превращения являются универсальным способом реализации структурных фазовых переходов в кристаллической среде, позволяющие сформировать необходимые физико-механические свойства материалов для широкого круга практических задач.

Внешнее напряжение является одним из параметров управления МП (так же как и температура). Цикл мартенситного превращения под внешней механической нагрузкой как любой термодинамический цикл сопровождается также накоплением и диссипацией энергии, в основном упругой. Упругий вклад существенным образом сказывается на сверхэластичности и эффекте памяти формы. В этой связи изучение процессов накопления и диссипации энергии является актуальным.

Специфика акустической эмиссии предполагает, что изучение процессов накопления и рассеяния энергии в ходе мартенситных превращений и природы акустической эмиссии возможно лишь параллельно. Поэтому существует необходимость в систематическом исследовании при механическом нагружении закономерностей акустической эмиссии в цикле мартенситных превращений и варьировании кристаллографических, морфологических, кинетических характеристик превращения.

Целью данной работы является применение метода акустической эмиссии к изучению закономерностей термоупругих мартенситных превращений в сплавах на основе никелида титана в условии механического нагружения.

Для достижения поставленной цели требовалось решить следующие задачи:

2. Разработать методику исследования акустической эмиссии и деформации в цикле мартенситных превращений при условии механического нагружения.

Научная новизна.

2. Разработана экспериментальная методика, позволившая установить, что нагружение как при прямом, так и при обратном превращениях не меняет исходной асимметрии акустического излучения. Нагружение только при обратном превращении приводит к инверсии асимметрии. Нагружение только при прямом превращении приводит к усилению исходной асимметрии акустического излучения в цикле мартенситных превращений.

4. Показана роль вклада пластической и динамической релаксации напряжения в циклах мартенситных превращений при разных типах нагружения. Деградация пластической релаксации напряжений (накопление кристаллографических дефектов) приводит к уменьшению энергии акустического излучения в ходе прямого МП по экспоненциальному закону в серии циклов МП. Динамическая релаксация (зарождение и перемещение мартенситной границы) при нагружении в цикле МП приводит к аномальному акустическому эффекту - росту энергии акустического излучения в цикле превращения. Установлено, что в сплавах, не склонных к фазовому наклёпу, накопление необратимой деформации и акустическая эмиссия — самостоятельные процессы, что соответствует консервативному характеру накопления структурных дефектов в. цикле мартенситных превращений.

Практическая значимость работы.

Установленные закономерности акустической диссипации энергии при термоупругих мартенситных превращениях- в условиях внешнего механического нагружения позволяют контролировать получение максимального эффекта памяти формы и сверхэластичности в сплавах. Разработанные методы регистрации и анализа акустического излучения позволяют контролировать структурное состояние металлических материалов в процессе термообработки.

На защиту выносятся следующие положения:

4. Роль пластической и динамической релаксации энергии в цикле мартенситного превращения в формировании акустического излучения.

Апробация работы.

Результаты работы доложены на международных и российских конференциях,, школах-семинарах: V международная школа-семинар «Эволюция дефектных структур в конденсированных средах» (Барнаул 2000); VI международный семинар по акустике неоднородных сред (Новосибирск

2000), IV Уральская региональная школа-семинар молодых ученых и студентов по физике конденсированного состояния (Екатеринбург 2000), III Уральская школа-семинар металловедов-молодых ученых (Екатеринбург 2001), XXXVIII семинар «Актуальные проблемы прочности (С.-Петербург 2001), II Международная научно-техническая конференция «Экспериментальные методы в физике структурно-неоднородных конденсированных сред» (Барнаул

2001), VI международная школа-семинар «Эволюция дефектных структур в конденсированных средах» (Барнаул 2001), II Российско-китайский семинар «Fundamental problems and modern technologies of material science (FPMTMS)» (Барнаул 2002), конференция «Композиты в народном хозяйстве России» (Барнаул 2002), VII семинар СНГ «Акустика неоднородных сред» (Новосибирск 2002), IX Всероссийская научная ■ конференция студентов-физиков и молодых ученых (Красноярск 2003), VII Международной школы-семинара «Эволюция дефектных структур в конденсированных средах» (Барнаул 2003).

Публикации. Результаты работы опубликованы в 22 изданиях, из них 11 статей.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы из 107 наименований. Работа изложена на 142 страницах машинописного текста, содержит 24 таблицы и 64 рисунков.

Заключение диссертации по теме "Приборы и методы экспериментальной физики"

Основные выводы

1. Создана автоматизированная экспериментальная установка для исследования акустической эмиссии в условиях механического нагружения при температурном циклировании металлов и сплавов.

2. Разработана методика регистрации и анализа акустической эмиссии при термоупругих мартенситных превращениях в ходе механического нагружения, заключающаяся в учете и сопоставлении деформационных и акустических характеристик в реальном масштабе времени.

4. Установлено, что в сплаве, склонном к пластической релаксации микронапряжений (локальной пластической деформации), скорость выхода энергии акустического излучения на уровень насыщения в 2-4 раза ниже, чем в сплаве, не склонном к пластической, релаксации и накоплению дислокаций. Этот эффект связан с вкладом пластической релаксации в энергию акустического излучения.

Заключение, выводы

Проведенные исследования позволяют сформировать общую картину закономерности акустической эмиссии при термоупругих мартенситных превращениях, проводимых в сплавах с разными механическими свойствами (предел текучести, напряжение мартенситного сдвига). Так в работе установлены общие закономерности для данных сплавов - это асимметрия акустического излучения и его снижение в ходе циклирования МП. Показано, что динамическая релаксация деградируют при циклировании МП, а пластическая релаксация вносит дополнительный вклад диссипацию энергии.

Выявлено влияние внешнего механического нагружения на акустическую эмиссию и ее корреляции с приростом обратимой и необратимой деформаций. Аномальный акустический эффект в совокупности с инверсией асимметрии излучения подтверждают влияние корреляции при формировании ориентированной мартенситной структуры.

Список источников диссертации и автореферата по физике, кандидата физико-математических наук, Коханенко, Дмитрий Васильевич, Барнаул

1. Гюнтер В.Э., Итин В.И., Монасевич J1.A., Паскаль Ю.И. и др. Эффекты памяти формы и их применение в медицине. - Новосибирск: Наука, 1992. -742 с.

2. Brocca М., Brinson L.C., Bazant Z.P. Three-dimensional constitutive model for shape memory alloys based on microplane model // Journal of the Mechanics and Physics of Solids. 2002. V. 50. - P. 1051-1077.

3. Potapov P.L., Shelyakov A.V., Schryvers D. On the crystal structure of TINI-CU martensite // Scripta mater. 2001. - V. 44 - P. 1-7

4. Colombo D. Teoria ed applicazioni delle leghe a memoria di forma. Corso di metallurgia dei metalli non ferrosi. Anno accademico 1999

5. Георгиева И.Я., Максимова О.П. О взаимосвязи между кинетикой и структурой при мартенситных превращениях // ФММ. -1971. Т. 32. - 2. - С. 364-376.;

6. Курдюмов Г.В., Утевский JI.M., Энтин Р.И. Превращения в железе и стали. -М.: Наука, 1977.-236 с.

7. Изотов В.И. Два типа мидрибов в одном кристалле мартенсита // ФММ. -1982.-Т. 54.-2.-С. 394-395.

8. Изотов В.И., Омельченко А.В., Панкратова JI.C., Сошников В.И. Влияние высокого давления на кинетику образования реечного пакетного мартенсита // ФММ. :- 1983. Т. 55. - 4. - С. 711-716.

9. Напе К. F., Shield Т. W. Microstructure in the cubic to monoclinic transition in titanium-nickel shape memory alloys // Acta mater. 1999. - Vol. 47. - No. 9. - P. 2603-2617.

10. Курдюмов Г.В., Хандрос Л.Г. Микроструктурные исследования кинетики мартенситных превращений // ЖТФ. 1949. - Т. 19. - С. 761-768.

11. Василевский Р.Дж. Эффект запоминания формы в сплавах системы Ti-Ni как один из аспектов вызванного напряжением мартенситного превращения // Эффект памяти формы в сплавах. М.: Металлургия, 1979. - С. 205-230.

12. Понтер В.Э. и др. Медицинские материалы и имплантаты с памятью формы. Изд-во ТГУ, 1998.

13. Билби Б.А., Христиан И.В. Мартенситные превращения // УФН. 1960. -Т.70.-3.-С. 515-564.

14. Гундырев В.М., Зельдович В.И. Изменение объема при мартенситных превращениях в некелиде титана // ФММ. 2001. - Т. 91. - 1. - С. 43-46

15. Вейман С.М. Деформация, механизм явления и другие характеристики сплавов с эффектом запоминания формы в сплавах // Эффект памяти формы в сплавах. М.: Металлургия, 1979. - С. 9-35.

16. Хандрос Л.Г. О природе эффектов сверхупругости и памяти формы // Мартенситные превращения. ICOMAT-77. Киев: Наук. Думка, 1978. - С. 146-150.

17. Паскаль Ю.И. и др. Мартенситная деформация никелида титана // Известия вузов СССР. Физика. 1982. - 6. - С. 103-117.

18. Коргилов И.И., Белоусов O.K., Качур Е.В. Никелид титана и другие сплавы с эффектом памяти. М., Наука, 1977.

19. Spinner S., Rosner A. Journ. Acoust. Soc. America, 1966 - V. 40, № 5, - P.1009.

20. Zeliang Xie, Yong Liu, J. Van Humbeeck, Acta mater. 1998. - Vol. 46. - No. 6.- P. 1989-2000.

21. Shaorui Zhang and McCormick P. G. Thermodynamic analysis of shape memoryphenomena. II. Modelling // Acta mater. 2000 - № 48 - P. 3091-3101

22. Sehitoglu H., Karaman I., Zhang X., Viswanath A., Chumlyakov Y.,. Maier H. J strain-temperature behavior of NiTiCu shape memory single crystals // Acta mater. 2001 - №49 - P. 3621-3634

23. Понтер Э.В., Бушнев JI.C., Итин В.И. и др. // Сверхупругость, эффект памяти формы и их применение в новой технике. Томск: Изд-во ТГУ, 1985.- С. 252.

24. Малыгин Г.А. Размытые мартенситные переходы и пластичность кристаллов с эффектом памяти формы// УФН. 2001. - Т. 171 - 2. - С. 187212.

25. Bekker A., Brinson L. С., Acta mater. 1998. - Vol. 46, - No. 10, - P. 3649-3665.

26. Liang, C. and Rogers, C. A., J. Intell. Mater. Syst. Struct., 1990, No 1, - P. 207.

27. Paskal, Y. I. and Monasevich, L. A., Phys. Met.Metall., 1981, 52, 95.

28. Airoldi G., Gorsi A., Riva G. // J. Physique IV. 1997. V. 7. Coll. 5. (Supl. J. Physique III, N 11). P. 513 518.

29. Беляев С.П., Волков A.E., Разов А.И. Задержка обратимого формоизменения в никелиде титана после незавершенного цикла превращения. // Письма в ЖТФ 1999. - Т. 25. - Вып. 21. - С. 59-64

30. Kajwara S. and Kikuchi Т. Dislocation structures produced by reverse martensitic transformation in Cu-Zn alloy // Acta Met. 1982. - V. 30. - 2. - P. 589-598.

31. Иевлев И.Ю., Мелехин В.П., Сегаль B.M. Особенности параметров акустического излучения при термоупругой мартенситной реакции // ФТТ. -1973. Т. 15; - 9. - С. 2647-2659.

32. Esmail Е., Grabec J., Krasevec V. Acoustic emission related to the proper-ties of copper-aluminium martensite // J. Phys. 1979. - D. 12. - 2. - P. 265-270.

33. Esmail E., Grabec J., Krasevec V. Effect of thermal cycling on the Cu-Al martensite as studied by acoustic emission an electron microscopy // Ultrason. Int. Conf. Proc., Graz, 1979. P. 45-49.

34. Rios Jara D., Morin M., Guenin G. Study of dislocations in cyclically transformed P-phase in Cu-Zn-A1 // ICOMAT-82. Colloque c. 4. P. 735-740.

35. Baram J., Gefen Y., Rosen M. Acoustic emission generated during a single-interface movement in the martensitic transformation of Au-47,5 at%Cd alloy. -Scr. Met. -1981. V. 15. - 8. - P. 836-838.

36. Baram J. and Rosen M. On the nature of the thermoelastic martensitic phase transformation in Au-47,5at%Cd defermed by acoustic emission. Acta Met. -1982.-V. 30. -9. -P. 655-662.

37. Planes A., Macqueron J.L., Morin M. and Guenin G. Study of martensitic transformation of Cu-Zn-A1 alloy by coupled entalpy and acoustic emission measurements // Phys. Stat. Sol. 1981. - 66. - P. 717-724.

38. Planes A., Rouby D., Macqueron J.L., Morin M. and Guenin G. Energetic measurements of the acoustic emission generated during the martensitic transformation of a Cu-Zn-Al alloy // J. Phys. D. Appl.Phys. 1982. - 15. - P. 89-95.

39. Pascual R., Ahlers M. and Rapacioli R. Acoustic emission and martensitictransformation of p brass.-Scr. Met. 1975. - V. 9. - 1. - P. 79-84.

40. Caceres C.H., Arnedo W., Pascual R. and Bertorello H.R. Acoustic emission related to stress induced martensitic transformation in (3 Cu-Zn. Scr. Met. - 1980. -V.14. -3.-P. 293-297.

41. Manosa Li, Planes A., Rouby D. and Macqueron J.L. Dynamics of the acoustic emission source during a martensitic transformation. J. Phys. F: Met. Phys.1988. V. 18. - 8-c. - P.1725-1731.

42. Manosa Li., Planes A. and Cesari E. Acoustic emission amplitude distribution during the martensitic transformation of Cu-Zn-A1 alloys. J. Phys. D: Appl. Phys. - 1989. - V. 22. - P. 977-982.

43. Manosa Li, Planes A., Rouby D.and Macqueron J.L. Acoustic emission in martensitic transformations. Acta Met. - 1990. - V.38. - 2. - P. 1635-1642.

44. Salzbranner R.G., Cohen M. On the thermodynamics of thermoelastic martensitic phase transformation // Acta Met. 1979. -V. 2. - P. 739-748.

45. Ройтбурд A. JI. Современное состояние теории мартенситных превращений // Несовершенства кристаллического строения и мартенситные превращения. М.: Наука, 1972. С. 7-33.

46. Плотников В.А. Акустическая диссипация энергии при структурных превращениях в металлических системах. Автореферат. Барнаул. 2000

47. Ерофеев В.Я., Паскаль Ю.И. Кинетические и морфологические закономерности мартенситных превращений в сплавах Ti(NiCu) // ДАН СССР. 1986. - Т. 286. - 4. - С. 882-897.

48. Tong H.C., Wayman C.M. Characteristic temperature and order properties of termoelastic martensites //Acta met. 1974. Vol. 22. N 7. P. 887-895.

49. Токарев B.H., Дударев Е.Ф. Мартенситные превращения и эффект памяти формы в сплавах Ti5o-xNi4o+xCuio // ФММ. 1987. - Т.64. - 2. - С. 358-362.

50. Воронин В.И., Найш В.Е., Новоселова Т.В., Пушин В.Г., Сагарадзе И.В. Структуры моноклинных фаз в никелиде титана. I. Каскад превращений В2-^В19->В197/ФММ. 2000. Т. 89. № 1. С. 16-22

51. Tae-Hyun Nam, Dae-Won Chung, Ji-Soon Kim, Seung-Baek Kang Phase transformation behaviors and shape memory characteristics of Ti-Ni-Mo alloys Materials Letters. 2002. N52. P. 234-239

52. Tae-Hyun Nam, Dae-Won Chung, Jung-Pil Noh, Нее-Woo Lee Phase transformation behavior and wire drawing properties of Ti-Ni-Mo shape memory alloys. J. Materials Science. 2001. N36. P. 4181-4188.

53. Плотников B.A. Природа акустической эмиссии при мартенситных превращениях. Обзор. Барнаул: Изд. Алт. госуниверситета, 1998. -50 с.

54. Грешников В.А., Дробот Ю.Б. Акустическая эмиссия. М.: Издаательство стандартов, 1976. - 272 с.

55. Pollock F.F. Acoustic emission. Eng. - 1970. - V. 209. - 5433. - P. 639-642.

56. Баранов B.M., Молодцов К.И. Акустикоэмиссионные приборы ядерной энергетики. М.: Атомиздат, 1980. - 142 с.

57. Трипалин А.С., Буйло С.И. Акустическая эмиссия. Издательство Ростовского университета, 1986. - 160 с.

58. Плотников В.А. Акустическая эмиссия при мартенситных превращениях в сплавах наоснове TiNi. Диссертация канд. физ.-мат. наук. - Томск, 1989. -173 с. ;i

59. Stephens P.W.B., Pollock А.А. Wave forms and frequency spectra of acoustic emission // J. Acoustic Soc. Amer. -1971. V. 50. - 3. - P. 904-909.

60. Beattic R.G. Characteristics of acoustic emission signals generated by a phase transformation. JEEE Trans. Son. and Ultrason (USA). - 1973. - SU 20. -1. - P. 13-17.

61. Иванов В.И., Белов B.M. Акустико-эмиссионный контроль сварки и сварных соединений. М.: Машиностроение, 1981. - 184 с.

62. Pollock A.A. Stress wave emission in NDT // Nondestructive Testing. - 1969. -V. 2. -№3.- P. 178-182.

63. Dunegan H.L., Harris D.O. Acoustic emission a new nondestructive testing tool // Ultrason. - 1969. - V. 7. - № 3. - P. 160-166.

64. Hutton P.H. Acoustic emission in metals as an NDT tool // Mater. Eval. 1968. -V. 26. - № 7/ - P. 125-131.

65. Полеская JI.M., Вангели M.C. Методика восстановления первоначальнойформы сигнала АЭ, распространяющегося в твердом теле // Дефектоскопия. -1981-10.-С. 80-87.

66. Maeder D., Ryser P., Sanderson В., Sillon A., Steiner A. Acoustic emission during martensitic transformation of Cu-Zn-Al // Journal de physique. 1982. -43.-12.-P. 609-614.

67. Гусев O.B. Акустическая эмиссия при деформировании монокристаллов тугоплавких металлов. М.: Наука, 1982. - 107 с.

68. Колесников А.Е. Электрические цепи пьезопреобразователей, работающих в режиме приема// Акустический журнал. 1959. - Т. 5. - № 2. - С. 249-251.

69. Домаркас В.И., Камис Р.И., Яронис Э.П. Тепловые шумы на выходе пьезокерамических приемников звука// Акустический журнал. 1971. - Т. 17. - № 1. - С. 43-49.

70. Хотунцев Ю.Л., Лобарев А.С. Основы радиоэлектроники // Агар, М., 1998 г.71. Паспорт. Самописец Н307

71. Александров А.В., Потапов В.Д., Державин Б.П. Сопротивление материалов // Высшая школа, М., 1995 г.

72. Беляев Н.М. Сопротивление материалов // Наука, М., 1976 г.

73. Плотников В.А. Накопление и диссипация нехимической энергии при термоупругих мартенситных превращениях // ФММ. 1999. Т. 88. № 4. С. 91100.

74. Плотников В.А., Монасевич JI.A., Паскаль Ю.И. Акустическая эмиссия при мартенситных превращениях в сплавах Tio.sNio.s-xCUx // ФММ. 1987. - Т. 63. -4. -С. 757-763.

75. Токарев В.Н., Саввинов А.С., Хачин В.Н. Эффект памяти формы при мартенситных превращениях в TiNi-TiCu // ФММ. 1983. - Т. 56. - 2. - С. 340-344.

76. Токарев В.Н., Дударев Е.Ф. Политипные структуры и морфология мартенсита в сплаве Ti50Ni40Cui0 // Изв. вузов. Физика.- 1990. 6. - С. 73-78.

77. Пушин В.Г., Волкова С.Б., Матвеева Н.М. и др. Структурные и фазовые превращения в квазибинарных сплавах системы TiNi-TiCu, быстрозакаленных из расплава. 6. Мартенситные превращения // ФММ. -1997.-Т. 84. -С. 172-181.

78. Токарев В.Н., Дударев Е.Ф. Влияние размера зерен на проявление памяти формы и напряжение течения поликристаллов сплава Ti48Ni42CulO // ФММ. 1989.-Т. 68. -2. - С. 362-367.

79. Плотников В.А., Монасевич Л.А., Паскаль Ю.И. Исследование фазового наклепа и его отжига в сплавах на основе TiNi методом акустической эмиссии // ФММ. 1986. - Т. 61. - 4. - С. 769-773.

80. Плотников В.А., Паскаль Ю.И. Акустическая эмиссия и фазовый наклеп в материалах на основе Ti-Ni сплавов // Роль дефектов в физико-механических свойствах твердых тел. Часть 2. Барнаул. 1988. - С. 28.

81. Плотников В.А., Монасевич Л.А., Паскаль Ю.И. Влияние термообработки на параметры акустического излучения в сплавах на основе никелида титана // Эффекты памяти формы и сверхэластичности и их применение в медицине. Томск: Изд. ТГУ, 1989. - С. 172-174.

82. Плотников В.А. Пластическая релаксация микронапряжений и механизмы акустической эмиссии при мартенситных превращениях // Известия Алтайского государственного университета. 1998. - № 4. - С. 80-84.

83. Пустыльник Е.И. Статистические методы анализа и обработки наблюдений. М.: Наука, 1968.-238 с.

84. Плотников В.А., Паскаль Ю.И. Природа акустической эмиссии при мартенситных превращениях // ФММ. 1997. - Т. 84. - 3. - С. 142-149.

85. Плотников А.В. Инверсия асимметрии акустической эмиссии при мартенситных превращениях в сплавах на основе никелида титана // Письма в ЖТФ. 1999. Т. 25. № 24. С. 41-49.

86. Плотников В.А., Паскаль Ю.И. Аккомодационные и релаксационные процессы при мартенситных превращениях//Изв. вузов. Физика. 1997.-Т. 40.-5.-С. 49-61.

87. Плотников В.А., Монасевич Л.А., Паскаль Ю.И. Исследование акустической эмиссии при мартенситных превращениях в сплавах на основе TiNi // Акустическая эмиссия материалов и конструкций. Часть 2. Ростов-на-Дону, 1984. - С. 32-33.

88. Плотников В.А., Паскаль Ю.И., Монасевич JI.A. Закономерности акустической эмиссии при обратимом мартенситном превращении в Ti-Ni сплавах // Сверхупругость, эффект памяти формы и их применение в новой технике. Томск: Изд. ТГУ, 1985. - С. 83.

89. Плотников В.А., Монасевич JI.A., Паскаль Ю.И. Акустическая эмиссия, обусловленная фазовым наклепом при мартенситном превращении // ФММ. 1988. - Т.65. - 6. - С. 1219-1221.

90. Паскаль Ю.И. Равновесные структуры и необратимые явления при термоупругих мартенситных превращениях // Диссертация доктора физ.-мат. наук. Томск: Изд. ТГУ, 1995. - 98 с.

91. Плотников В.А. Пластическая релаксация микронапряжений и механизмы акустической эмиссии при мартенситных превращениях // Известия Алтайского государственного университета. 1998. - № 4. - С. 80-84.

92. Коханенко Д.В., Плотников В.А. Влияние внешней нагрузки на характер акустической эмиссии при мартенситных превращениях в сплаве Ti5oNi4oCuio // Сб. физика, радиофизика новое поколение в науке: выпуск 2, Барнаул. 2000

93. Плотников В.А., Паскаль Ю.И., Монасевич Л.А., Гюнтер В.Э. Изучение фазового наклепа в никелиде титана методом акустической эмиссии // Сверхупругость, эффект памяти формы и их применение в новой технике. -Томск. 1985. С. 43.

94. Чумляков Ю.И., Ефименко С.П., Киреева И.В. и др. Эффекты памяти формы и сверхэластичности в стареющих монокристаллах никелида титана // Доклады академии наук. 2001. Т. 381. № 5. С. 610-613.

95. Чумляков Ю.И., Киреева И.В., Панченко Е.Ю. и др. Эффекты памяти формы и сверхэластичности в монокристаллах Ti-Ni и Fe-Ni-Co-Ti // Известия ВУЗов Физика. 2003. № 8. С. 62-73.

96. Хачин В.Н., Пушин В.Г., Кондратьев В.В. Никелид титана. Структура и свойства. М.: Наука, 1992. 160 с.

97. Паскаль Ю.И., Ерофеев В.Я., Монасевич JI.A. Кинетика мартенситного превращения в сплавах на основе TiNi под постоянной внешней нагрузкой // Металлофизика. 1984. Т. 6. № 6. С. 36-40.

98. Клопотов А.А., Полянский В.А., Гюнтер В.Э. Влияние напряжений на мартенситные превращения в сплаве на основе никелида титана (ТН-10). Эволюция дефектных структур в конденсированных средах. 1996, Барнаул. С. 2.

99. Кузьмин С.Л., Лихачев В.А., Шиманский С.Р., Чернышенко А.И. Эффект ориентированного превращения в никелиде титана // ФММ. 1984. Т. 57. № 3. С. 612-614.

100. Иевлев И.Ю., Мелехин В.П., Сегаль В.М. Особенности параметров акустической эмиссии при термоупругой мартенситной реакции // ФТТ. 1973. Т. 15. № 9. С. 2647-2659.

101. Шимизу К., Оцука К. Исследование особенностей превращения и деформации в сплавах системы Cu-Al-Ni, обладающих эффектом запоминания формы, с помощью световой и электронной микроскопии // Эффект памяти формы в сплавах. М.: Металлургия, 1979. - С. 60-87.

102. Шепард Л.А. Сжатие кристаллов системы Cu-Al-Ni. Эффект памяти формы в сплавах. М., Металлургия, 1979. С. 349-357.

103. Плотников В.А. Акустическая эмиссия и динамическая релаксация нехимической энергии при мартенситных превращениях // Письма в ЖТФ. 1999. Т. 25. № 13. С. 15-22.

104. Плотников В.А., Монасевич J1.A., Гюнтер JI.A., Паскаль Ю.И. Механизмы акустической эмиссии и диссипация упругой энергии в сплавах на основ'е никелида титана // ДАН СССР. 1986. Т. 290. № 1. С. 110-114.

105. Ерофеев В.Я., Паскаль Ю.И. Исследование поверхностного рельефа, связанного с образованием мартенсита напряжения в никелиде титана // ФММ. 1989. Т. 67. № 5. С. 945-949.

106. Тюменцев А.Н., Сурикова Н.С., Коротаев А.Д. Новый механизм пластического течения в полосах локализации и двойниках деформации В2-фазы никелида титана путем неравновесных мартенситных превращений в полях напряжений // ФММ. 2003. Т. 95. № 1. С. 97-106.