Влияние истории термомеханического нагружения на обратимое формоизменение образцов из эквиатомного никелида титана тема автореферата и диссертации по механике, 01.02.04 ВАК РФ

На правах рукописи

Овчинников Сергей Константинович

ВЛИЯНИЕ ИСТОРИИ ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОГО НАГРУЖЕНИЯ НА ОБРАТИМОЕ ФОРМОИЗМЕНЕНИЕ ОБРАЗЦОВ ИЗ ЭКВИАТОМНОГО НИКЕЛИДА ТИТАНА

Специальность 01.02.04. - механика деформируемого твердого тела.

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Великий Новгород 2004

Работа выполнена в Ухтинском государственном техническом университете

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Андронов И.Н.

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук, профессор Осташев В.В. кандидат технических наук, доцент, Беляков В.Н.

Ведущая организация:

ФГУТТ «НИИСУ», г. Москва

Защита состоится 24 декабря 2004 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 212.168.03 при Новгородском государственном университете имени Ярослава Мудрого по адресу: 173003, Великий Новгород, ул. Большая Санкт-Петербургская, 41.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Новгородского государственного университета имени Ярослава Мудрого.

Автореферат разослан " ноября 2004 г. Ученый секретарь диссертационного совета,

к. т. н., профессор

2 Ю £ Ч/D

3

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Основные понятия и термины, используемые в работе.

В настоящее время хорошо известен широкий класс материалов, обладающих мартенситной неупругостью (МН). К ним относятся, прежде всего, сплавы на основе TiNi, MnCu, CuZn, CuAl, FeMn и другие. С полной уверенностью можно сказать, что указанные материалы в данный момент занимают особое место в физике твердого тела, физическом материаловедении и механике деформируемого твердого тела (МДТТ), так как им характерен целый ряд уникальных, нетрадиционных физико-механических свойств, выделяющий их из класса обычных конструкционных металлов и сплавов. К этим свойствам, прежде всего, относится способность металла восстанавливать большие неупругие деформации до 10 + 15% при изменении температуры или изотермической разгрузке. В литературе отмеченные явления более известны, как эффекты памяти формы (ЭПФ) и псевдоупругости (ПУ). Этим материалам характерен и ряд других эффектов, таких как: обратимая память формы (ОПФ) - обратимое изменение деформации при теплосменах в разгруженном состоянии; эффект обратимого формоизменения (ЭОПФ) - обратимое формоизменение при термоциклировании через интервалы мартенситного перехода в нагруженном состоянии; эффект реверсивного формоизменения (ЭРФИ) -реверсивное (знакопеременное) изменение деформации при нагревании; пластичность прямого превращения (ППП) - накопление деформации в сторону внешней нагрузки при охлаждении в интервале прямого мартенситного перехода; пластичность обратного превращения (ПОП) - накопление деформации в сторону внешней силы при нагревании в интервале обратного мартенситного перехода; деформация ориентированного превращения. Перечисленные свойства можно обобщить одним термином - мартенситная неупругость (МН). Рассмотрим поподробнее некоторые из основных свойств МН.

Эффект однократной памяти формы. На рис. 1. приведены зависимости деформации от температуры при нагревании и охлаждении материала через интервалы мартенситных переходов после того, как ему была сообщена путем изотермического деформирования или термоциклирования под нагрузкой некоторая остаточная деформация e^ в мартенситном состоянии. Кривая 1 иллюстрирует восстановление деформации при нагревании через интервал обратного мартенситного перехода. Если деформация е^ "невелика", то последующее охлаждение материала через интервал прямого мартенситного перехода не приводит к заметному изменению деформации (кривая 2). Такой тип деформационной памяти в дальнейшем будем называть - однократная память формы.

РОС , • ЬНАЯ

i ' НА

(

?00б РЬ

Обратимая память формы. При увеличении значения еост кинетика восстановления деформации при нагревании остается, как правило, прежней (кривая 1). Однако при охлаждении, в этом случае, материал ведет себя иначе, демонстрируя накопление деформации (кривая 2*). Последующие нагревания и охлаждения

Рис. 1. Схема, иллюстрирующая явления однократной (1, 2) и обратимой (2* ,3) памяти формы.

после знакопеременного задания остаточной деформации.

Рис. 3. Пластичность прямого Рис- 4- Эффект обратимого

превращения. формоизменения при термоциклировании

под постоянным напряжением.

приводят к обратимому изменению деформации (кривые 2*+3), но с меньшей амплитудой, чем в первом такте нагревания.

Эффект реверсивного формоизменения. В том случае, если £ост задастся не односторонним, а знакопеременным нагружением и отношение деформации обратного нагружения к деформации прямого нагружения близко к единице, то при последующем нагревании материал может демонстрировать эффект реверсивной памяти формы (рис. 2.).

Пластичность прямого превращения. После изотермического деформирования материала в аустенитном состоянии его охлаждают через интервал прямого мартенситного перехода под нагрузкой В этом случае исключительно все материалы с ОМП демонстрируют обратимое накопление деформации в сторону внешней силы при охлаждении. Кинетика указанного явления представлена на рис. 3. Эффект обратимого формоизменения. Материал нагружают в аустенитном или мартенситном состояниях и подвергают тремоциклическому воздействию, не снимая нагрузки, через интервалы мартенситных переходов. Кинетика изменения деформации при этом представлена на рис. 4. Кривая 1 иллюстрирует ЭПФ при нагревании, а кривая 2 - ППП при охлаждении. Здесь важно отметить, что практически во всех случаях обратимое формоизменение сопровождается некоторой не замкнутостью термомеханического гистерезиса - Ав, которая уменьшается при термоциклировании от числа циклов и стремится к некоторой постоянной величине ASjjjJjj.

В целом явления мартенситной неупругости достаточно хорошо изучены на физическом уровне анализа в работах: Курдюмова Г.В., Хандорса Л.Г., Лихачева

B.А., Хусаинова М.Н., Хачина В.Н., Пущина В.Г., Капуткиной Л.М., Прокошкина

C.Д. и др. Гораздо менее изучено функционально-механические свойства материалов с эффектом памяти формы с позиции механики деформируемого твердого тела. В этом плане можно отметить работы: Лихачева ВА., Кузьмина С.Л., Малинина В.Г., Андронова И.Н., Абдрахманова С.А., Махутова H.A. и др. В тоже время не исследованным остается влияние предварительной термомеханической тренировки на свойства обратимого формоизменения при термоциклировании материала через интервалы мартенситных переходов под действием механических напряжений.

АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ.

Из разнообразного функционального назначения материалов с эффектом памяти формы следует выделить их применение в качестве рабочего тела мартенситных двигателей и исполнительных механизмов многоразового действия. Для обеспечения стабильной работы элементов конструкций из материалов с ЭПФ материалу необходимо сообщить способность обратимого формоизменения при термоциклировании материала через интервалы мартенситных переходов. В связи с этим постановка проблемы исследования влияния предварительной термомеханической тренировки под действием механических напряжений на свойства обратимого формоизменения цилиндрических образцов сплава ТН-1 представляется нам вполне актуальной, так как информации о таких исследованиях в научной литературе недостаточно. Существующие, единственные в своем роде,

систематические исследования термотренинга выполненные в работах: Лихачева В.А., Хусаинова М.А., Белякова В.Н. относятся к объектам таким как- пружины, балочки и др., с неконтролируемой неоднородностью напряженного состояния В го же время, для развития методов механики деформируемых твердых тел необходимы систематические исследования влияния истории термомеханического воздействия на эффекты обратимого формоизменения выполненные на цилиндрических образцах. Таковые имеются лишь на литых марганцемедных сплавах, выполненные ранее Лихачевым В.А. и Андроновым И.Н и полностью отсутствуют для образцов из никелида титана.

Недостаточный объем данных о влиянии истории термомеханическо1 о нагружения на эффекты мартенситной неупругости (МН) не позволяет эффективно использовать материалы с МН в устройствах и механизмах сложного функционального назначения.

Сказанное выше, позволяет выделить проблему "исследования влияния предварительной термоциклической тренировки на свойства обратимого формоизменения цилиндрических образцов из сплава с МН" в самостоятельную задачу МДТ, от успешного решения которой зависит развитие методов механического описания свойств МН и эффективное использование указанных материалов в устройствах и механизмах сложного функционального назначения.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Целью настоящей диссертационной работы является исследование влияния истории предварительной термомеханической тренировки на функционально-механические свойства сплава ТН-1 ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ.

Экспериментально показано, что при термоцикл ировании через интервалы мартенситных переходов под неизменным напряжениям на этапе нагревания и охлаждения (первый режим), а также в условиях термоциклирования через интервалы мартенситных переходов в нагруженном состоянии на этапе охлаждения и в свободном при нагревании (второй режим), предварительная термомеханическая тренировка влияет на свойства обратимого формоизменения материала при термоцикл ировании, существенно увеличивает деформационные отклики связанные с эффектом памяти формы и пластичностью прямого превращения. Кратное 1ь увеличения в рассмотренных режимах может достигать трех и более раз.

Экспериментально установлено, что при термоциклировании через интервалы мартенситных переходов в нагруженном состоянии на этапе нагревания и в свободном при охлаждении (третий режим), начиная с некоторого цикла реализуется устойчивый эффект реверсивного формоизменения (ЭРФИ). Предварительная

термомеханическая тренировка (ПТТ) увеличивает значение деформационного ЭРФИ, причем величина последнего достигает 3 %.

Показано, что для исследованных режимов испытаний деформационный эффект термоциклической ползучести (ТП) может быть подавлен путем ПТТ.

Предложен метод расчета ЭРФИ и эффекта от влияния ПТТ на поведение материала при термоциклировании через интервалы мартенситных переходов под постоянной нагрузкой, на феноменологической модели мартенситной неупругости.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ РАБОТЫ

Предварительная термомеханическая тренировка под напряжениями, превосходящими эксплуатационные, увеличивает деформационные отклики, сопровождающие явления обратимого формоизменения в три и более раз. Указанный факт может иметь решающее значения при использовании материалов с МН в качестве рабочего тела мартенситных двигателей и исполнительных механизмов многоразового действия.

Указанная идея положена в основу положительного решения по авторскому свидетельству: "Способ обработки полуфабрикатов из сплавов с термоупругими мартенситными превращениями", заявленному в Российское агентство по патентам и товарным знакам; заявка №2004114651/17(015726) от 13.05.2004 г. Уведомление о положительном результате формальной экспертизы получено 21.06.2004 г.

Эффект от предварительной термомеханической тренировки может быть так же использован с целью повышения размерной стабильности элементов конструкций и узлов исполнительных механизмов, работающих в условиях обратимого формоизменения, за счет уменьшения эффекта термоциклической ползучести. Данное обстоятельство может быть использовано при проектировании мартенситных двигателей и для повышения их работоспособности и надежности функционирования.

АПРОБАЦИЯ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ

Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на: XL Международном семинаре "Актуальные проблемы прочности" 30 сентября - 4 октября 2002 г. Новгород; Научно-технической конференции. 15-16 апреля 2002 г. Ухта, Vi ТУ; .XV Международной конференции "Физика прочности и пластичности материалов" 30 сентября - 3 октября 2003 г. Тольятти; VI Международном симпозиуме "Современные проблемы прочности" имени В.А. Лихачева. 20 - 24 октября 2003 г. Великий Новгород; Научно-технической конференции 15-17- апреля

2003 г. Ухта. УГТУ; XLII Международной конференции "Актуальные проблемы прочности" 26-29 мая 2004 г. Калуга; III Международной конференции "Фазовые превращения и прочность кристаллов" 20-24 сентября 2004 г. Черноголовка.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИИ

Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, заключения, списка использованной литературы, содержащего 112 наименований и списка основных обозначений и сокращений, используемых в тексте.

Общий объем диссертации 132 машинописные страницы, включая 87 рисунков.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

ВВЕДЕНИЕ содержит краткое описание основных терминов и понятий, используемых в работе. Отмечено, что материалы и сплавы с МН выделяются из класса обычных материалов и сплавов их исключительной особенностью восстанавливать большие (до 10 - 15%) неупругие деформации. В нем дано краткое обоснование актуальности диссертационной работы. Намечены основные цели исследований. Отмечено, что главной целью работы является систематическое исследование влияния ПТТ на деформационные свойства обратимого формоизменения цилиндрических образцов из сплава ТН-1.

ПЕРВАЯ ГЛАВА посвящена краткому ретроспективному анализу литературы об особенностях функционально - механического поведения материалов с мартенситным механизмом неупругости и состоит из 8 параграфов.

В §1 приведены общие сведения о материалах с обратимыми мартенситными переходами, введено понятие характеристических температур мартенситных переходов (ХТМП) Мн, Мк, Ан, Ак, а также литературные данные о влиянии температуры на некоторые физические величины - удельное электросопротивление, коэффициент линейного теплового расширения, модули упругости и.т.д. Показано, что температура изотермического деформирования оказывает существенное влияние на характер псевдоупругости материала.

Второй параграф посвящен явлению пластичности превращения при кручении. Отмечено, что при "умеренных" значениях действующих напряжений деформации ППП практически пропорциональны последним.

В третьем параграфе приведены литературные данные об эффекте памяти формы. Показано, что данное явление может быть сформировано, как изотермическим, так и термоциклическим деформированием материала.

Четвертый параграф посвящается обратимой памяти формы, сформированной различными термо-силовыми приемами. Показано, что ОПФ свойственна широком) классу материалов: Ti№,TiNiCu,MnCu и т.д.

В пятом параграфе приведены данные о поведении материала в условия ч реализации эффектов обратимого формоизменения при термоциклировании через интервалы мартенситных переходов под постоянной нагрузкой. Показано, что по мере термоциклирования деформационные отклики, обусловленные ЭПФ и ППП, возрастают.

В шестом параграфе коротко излагаются основы структурно - аналитической теории Лихачева В.А. - Малинина В.Г. как основного механизма для описания механического поведения материалов в условиях проявления мартенситной неупругости.

Седьмой параграф посвящается дальнейшему углублению и развитию структурно-аналитической теории. В нем приводятся новые публикации, посвященные структурно-аналитической теории физической мезомеханики, в которой развита идея трехуровнего механизма деформирования, применительно к широкому классу задач механики сплошных сред.

ВО ВТОРОЙ ГЛАВЕ, состоящий из двух параграфов, сформулированы цели диссертационной работы и описана методика экспериментальных исследований. Намечены основные направления исследований.

Методика выполнения экспериментов. С целью осуществления экспериментальной части использовали специальную установку, спроектированную и изготовленную в Ухтинском государственном техническом университете. Она позволяла сообщать образцу постоянный во времени крутящий момент до 5 Н • м.

Все опыты выполнены на сплаве ТН - 1. Испытывали цилиндрические образцы с длиной и диаметром рабочей части 33 и 4 мм. Типичные для настоящей работы режимы испытаний приведены в виде схем на рис. 5*7, где х - касательные напряжения, Т - температура, ТП1Ш<М1[; Ттах>Ак.

Опыты осуществляли следующим образом. Выполняли программу экспериментов по термоциклированию по каждому из указанных режимов в течении 10*25 термоциклов варьируя уровни сдвиговых напряжений (т) 25; 50; 75; 100; 125; 150; 200; 250 МПа. Далее проводились испытания по программе содержащей различные режимы предварительной термомеханической тренировки образцов. Затем сравнивали поведение тренированного и нетренированного материала.

Рис.5.

Рис. 6.

Рис. 7.

На рисунках 5^-7 представлены соответственно первый второй и третий режимы испытаний.

ТРЕТЬЯ ГЛАВА состоит из одиннадцати параграфов и посвящена целенаправленным экспериментальным исследованиям поведения сплава ТН-1 для трех режимов испытания, а так же влиянию ПТТ на деформационные эффекты материала, реализуемые в условиях обратимого формоизменения.

На рис. 8-5-10 представлены зависимости угловой деформации от температуры при термоциклировании через интервалы мартенситаых переходов.

Рис. 8. Зависимости угловой деформации (у) от температуры (Т) при термоциклировании через интервалы мартенситных переходов для нетренированного образца, где: 1, 2, 3, 4 характеризуют соответственно 1-й, 2-й, 13-й и 22-й термоциклы т=75 МПа(первый режим).

у,%

290 340 390 440 490

Рис. 9. Зависимости угловой деформации от температуры при термоциклировании для уровня напряжений т=100 МПа, где: 1,2, 3,4, 5 соответственно 1-й, 2-й, 5-й, 10-й, 15-й термоциклы (второй режим).

термоциклировании для напряжений 100 (а) и 200 МПа (б), где: 1, 2, 3, 4, 5 соответственно 1-й, 2-й, 5-й, 10-й, 15-й термоциклы (третий режим).

Из хода кривых видно, что в первом и втором режиме испытаний этап нагревания сопровождается эффектом памяти формы (ЭПФ), а охлаждение эффектом пластичности превращения (ЭПП). В третьем режиме обнаружен эффект устойчивого реверсивного формоизменения. Реверсивное формоизменение состояло из двух элементов, этап накопления деформации в процессе пластичности обратного превращения (ПОП) и этап ее восстановления в процессе реализации ЭПФ.

Рис. 11 Зависимость деформаций обусловленных эффектами памяти - уп (а) и пластичности прямого превращения - упп (б) от числа циклов - N при т=75МПа, где 1 - соответственно не тренированный, 2 - тренированный при т^ = 200 МПа и 3 при

т = 250 МПа. тр

Термоциклическая тренировка приводит к увеличению деформаций, обусловленных ЭПФ и ЭПП в первом и втором режиме. Пример влияния термоциклической тренировки на обратимые составляющие при формоизменении в первом режиме приведены на рис. 11. Аналогичное действие предварительная термомеханическая тренировка (ПТТ) оказывает и на поведение материала во втором режиме испытания. В третьем режиме испытаний ПТТ увеличивает эффект реверсивного формоизменения.

ЧЕТВЕРТАЯ ГЛАВА. В четвертой главе приведена методика теоретического описания эффектов обратимого формоизменения, разработанная под руководством профессора И.Н. Андронова и осуществленная автором совместно с Крючковым C.B.

Использовали феноменологическую модель описания свойств маргенситной неупругости, основанную на представлении об обратимом характере изменения мартенситной фазы, соотношения Клаузиуса-Клапейрона, а также на формулируемых определяющих соотношениях, учитывающих влияние напряжений и числа термоциклов на деформационные характеристики эффектов обратимого формоизменения и учитывающий влияние ПТТ на поведение материала при термоциклировании через интервалы мартенситных переходов под нагрузкой. Модель удовлетворительно описывает поведение материалов в условиях проявления эффектов обратимого формоизменения при термоциклировании через полный интервал мартенситных переходов под нагрузкой. Предложен способ учета в рамках феноменологической модели эффекта влияния предварительной термоциклической

тренировки на поведение материала в условиях термоциклирования под постоянной нагрузкой.

Предполагается, что мартенситная фаза Ф изменяется согласно схеме на рис. 12 (пунктир):

Ф =Н(Г) Н(Ан -Т*) + Н(Т" - Ан)—

+ Н(-1") Н(Мн-Г)|

- / \ ■

Г- Ан +1

соьл

Ак -А ^ к я)

_

Н(Ак-Г) +

( \ -

м„ -Г

1—соэт м -Мк

1 V н

(1)

Н(Т -МК) + Н(МК -Т )У

где МН,МК,АН,АК - характеристические температуры мартенситных переходов, Н(Х)=[0 * <0 И "(Х)=[0 х<

функции Хевисайда, Т* эффективная температура, определяемая согласно соотношения Клаузиуса-Клапейрона:

(2)

где Т - физическая температура; Т0=(АН + Ак +МВ +Мк)/4 температура термодинамического равновесия; q -скрытая теплота мартенситного перехода, о^ -

тензор напряжений; О^ - тензор макроскопической дисторсии мартенситного

перехода.

Рис. 12. Зависимость мартенситной фазы от эффективной температуры (Т') при термоциклировании материала через интервалы мартенситных переходов.

Основное определяющее соотношение для фазовой деформации <1е^, обусловленной мартенситным переходом запишется в виде: Л.. =11(-Ф)|а|о;]н(а° -0;)+а;?н(0; -а?)]}<1Ф +

+ н(ф){а2[а^н(а? -<г)+<^н(о; -а?)]}<1Ф (3)

где а| - интенсивность напряжений

о? - силовой скалярный параметр, отвечающий уровню напряжений а0-, при котором достигается насыщение фазовой деформации; о'^ соответствующий тензор

девиатор; а,, а2 - скалярные параметры, играющие роль при описании свойств мартенситной неупругости в нагруженном состоянии.

Ниже приведена реализация численного решения уравнений (1+4) для схем нагружения представленных на рис.13, 14. Расчеты осуществлены для модельного материала со следующими параметрами :МН=337 К; Мк =310 К; Ан =348 К; Ак = 393 К; я=1500 МДж/м3; о?=400 МПа; о„=200 МПа; = 10 с; а,=а2=а=0.01 МПа"1; компоненты тензора макроскопической дисторсии задаются следующим образом:

ГО, I =

Ч = |0.12,1* ] (5)

Рис. 13. Схема нагружения модельного материала. 1 - этап изотермического нагружения, 2 - этап термоциклирования под постоянным напряжением.

Рис. 14. Схема термоциклирования модельного материала при I > ^ (2 этап). Результаты компьютерного моделирования приведены на рис. (15-И 7)

Рис. 15 График расчетная зависимость мартенситной фазы от температуры при термоциклировании в интервалах маргенситяых переходов при одноосном напряженном состоянии.

250 350 Т,К 450 250 350 450 Т,К

Рис.16. Зависимости величин компонент тензора деформации ем (а) и е,2(б) от температуры при изотермическом нагружении (1) термоциклировании через интервалы мартенситных переходов (2). При о,, = а12 = а0

На рис.15 приведена расчетная зависимость мартенситной фазы от температуры при термоциклировании модельного материала при одноосном напряженном состоянии о„ = 340 МПа. Рисунок 16 иллюстрирует зависимость деформации от температуры для схем нагружения функционально представленных на рис.13; 14. На рис.17 представлена зависимость величины деформации восстанавливаемой при нагревании через интервал обратного мартенситного перехода от величины рабочего напряжения термоциклирования.

Ей а)

Рис.17 Зависимость деформации, восстанавливаемой при нагревании от величины действующего напряжения для одноосного напряженного состояния (а) и чистого сдвига (б).

Сравнение данных на рис. 15+17 с многочисленными результатами экспериментальных исследований, свидетельствует о том, что предложенная модель хорошо описывает основные функционально-механические свойства никелида титана в условиях обратимого формоизменения при термоциклировании через интервалы мартенситных переходов.

Однако приведенная модель не учитывает влияния предварительной термомеханической тренировки (ПТТ) на эффекты имеющие место при термоциклировании через интервалы мартенситных переходов под постоянной нагрузкой.

Для учета влияния ПТТ на свойства обратимого формоизменения было предложено заменить определяющее соотношение (1) на соотношение (6) и ввести скалярный параметр X согласно соотношения (7)

Л:Ц = Н(-Ф}

✓ мал

с?*

1+ --1

а,

V

+Н(Ф>

/ м

о? 1

1+ -!--1

О.

к ' у

\ /

[и^-х^хДх-х^

■ (6)

Где с,,с2 - скалярные параметры, где X - скалярный параметр учитывающий влияние термоциклической тренировки на величину эффектов обратимого формоизменения следующим образом

Х--

(7)

Где -предельная величина этого параметра. В расчетах полагали, что а,=а2 =0.01МПа"'; = 8, а параметры с, = с2 = с = 0.53 ; а = 0.5.

Результаты компьютерного моделирования влияния предварительной термоциклической тренировки на поведение материала при термоциклировании через интервалы мартенситных переходов приведены на рис. 18. Из сравнения кривых на рисунке видно, что предварительная термоциклическая тренировка увеличивает значения деформационных откликов связанных с ЭПФ и 111111. Более убедительно об этом свидетельствует график представленный на рис. 19.

----1"

- - Т

270

320

370

420

470

Рис. 18. Теоретические зависимости интенсивности деформации от температуры при термоциклировании для не тренированного (1)-50; (2)-100; (3)-200 МПа; и тренированного материала (Г)- 50 (100); (1")-50(200); (2') -100(200); (2")-Ю0(300);

(3')-200(300) МПа. Вторые значения интенсивности напряжений, указанные в круглых скобках отвечают уровню тренировочных напряжений.

Сравнение теоретической кривой на рис. 18. с экспериментальными данными Главы III говорит о хорошем качественном совпадении теоретических и экспериментальных результатов.

4

3,5

з 2,5 2 1,5 1

0,5 0

8

Рис. 19. Теоретическая зависимость отношения интенсивности тренированного материала к интенсивности нетренированного от отношения соответствующих интенсивностей напряжений для атр =300 МПа.

Основные выводы и результаты работы.

В целом, резюмируя результаты диссертации, можно сделать следующие выводы:

Предварительная термоциклическая тренировка материала из сплава ТН-1 оказывает существенное влияние на процесс реализации обратимого формоизменения при последующем отогреве материала через интервал обратного мартенситного перехода. Предварительная термоциклическая тренировка позволяет повышать величину деформационных откликов на этапах нагревания и охлаждения более чем в три раза.

Впервые обнаружен эффект устойчивого реверсивного формоизменения материала в нагруженном состоянии (в третьем режиме испытаний), достигающий 3%. Предварительная термоциклическая тренировка в этом режиме приводит к возрастанию величины эффекта реверсивного формоизменения при термоциклировании материалов через интервалы мартенситных переходов. Во всех случаях наблюдали явление термоциклической ползучести, т.е. одностороннее

накопление деформации от цикла к циклу в сторону действующих нагрузок. По истечении некоторою числа теплосмен величина накопления деформации за один цикл практически стабилизировалась и в дальнейшем практически не зависела от числа последних. Увеличение касательных напряжений приводит к возрастанию скорости термоциклической ползучести (незамкнутости гермомеханического гистерезиса за один цикл) в установившихся циклах по сдвиговой деформации.

Показано, что предварительная термоциклическая тренировка под напряжениями превышающими действующие, ограничиваег скорое 1ь термоциклической ползучести материала.

Исследованы явления мартенсигной неупругости, реализуемые при термоциклировании через интервалы мартенситных переходов в условиях постоянного уровня касательных напряжений после предварительной термоциклической тренировки в том же режиме, под напряжениями превосходящими действующее. Показано, что гакая термоциклическая тренировка увеличивает деформационные отклики связанные с ЭПФ и ППП.

Исследовано влияние предварительной термоциклической тренировки в режиме термоциклирования в разгруженном состоянии при нафевании и охлаждении под нагрузкой. Показано, что термоциклическая тренировка и в этом режиме увеличивает последующие деформационные отклики при нагревании и охлаждении.

Исследовано поведение материала при нагревании в нагруженном состоянии и охлаждении без нагрузки. Обнаружен эффект устойчивого реверсивного формоизменения деформации в указанном термо-силовом режиме. Исследовано влияние предварительной термоциклической тренировки в указанном режиме. Показано, что термоциклическая тренировка в данном случае увеличивает эффект реверсивного формоизменения при нагревании, но не оказывает ни какого влияния на величину деформационного отклика при охлаждении, который в данном режиме испытаний отсутствовал вообще.

Обнаружено явление термоциклического возврата под нагрузкой, проявляющееся в том, что при термоциклировании при невысоких напряжениях материал накапливает одностороннюю деформацию в сторону противоположную внешней нагрузке. Указанный эффект инициируется предварительной термоциклической тренировкой при уровне напряжений превышающем действующий.

Предложен феноменологический подход, позволяющий прогнозировать эффекты обратимого формоизменения при чистом кручении.

Автор выражает глубокую благодарность и признательность своему научному руководителю д.т.н., профессору И.Н. Андронову, за оказанную им помощь при выборе направления исследований, при постановке диссертационной задачи, за постоянные совместные обсуждения научных результатов диссертации и непрерывный контроль за их достоверностью.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах

1. Андронов И.Н., Овчинников С.К., Фастовец Д.Н. Поведение никелида титана в условиях термоциклирования под нагрузкой // Тезисы доклада XL международного семинара "Актуальные проблемы прочности" 30 сентября - 4 октября 2002 Новгород. С. 17.

2. Андронов И.Н., Овчинников С.К., Фастовец Д.Н. Поведение никелида титана в условиях термоциклирования под нагрузкой // Труды LX Международного семинара "Актуальные проблемы прочности". 30 сентября - 4 октября 2002 г. Великий Новгород. С. 12 - 14.

3. Андронов И.Н., Овчинников С.К., Фастовец Д.Н. Поведение никелида титана в условиях термоциклирования под нагрузкой // Сборник научных трудов Материалы научно-технической конференции. 15-16 апреля 2002.Ухта. УГТУ. 2003. С. 415-418.

4. Овчинников С.К. Поведение никелида титана в условиях термоциклирования под нагрузкой // Межрегиональная молодежная научная конференция «Севергеоэкотех-2003»: Материалы конференции. - Ухта, 2003. - С.198-200.

5. Андронов И.Н., Крючков C.B., Овчинников С.К. Одноуровневая модель явлений мартенситной неупругости // Научные труды VI Международного симпозиума «Современные проблемы прочности» имени В.А. Лихачева. 20-24 октября 2003, г. Старая Русса: в 2 т.-т.2 / под ред. В.Г. Малинина; НовГУ имени Ярослава Мудрого.-Великий Новгород 2003г. - С. 167-172.

6. Андронов И.Н., Овчинников С.К., Крючков C.B. Влияние термомеханической тренировки на поведение сплава ТН-1 в условиях реализации многократно-обратимой памяти в свободном состоянии // Научные труды VI Международного симпозиума «Современные проблемы прочности» имени В.А. Лихачева. 20-24 октября 2003, г. Старая Русса: в 2 т.-т.2 / под ред. В.Г. Малинина; НовГУ имени Ярослава Мудрого.-Великий Новгород 2003г. - С. 173-177.

7. Андронов И.Н., Овчинников С.К., Крючков C.B. Влияние термомеханической тренировки на поведение Сплава ТН-1 в условиях проявления циклической памяти формы // Вестник Самарского государственного Серия. Физико-математическая. 2004. С. 97-100.

8. Андронов И.Н., Овчинников С К., Крючков C.B. Влияние термомеханической тренировки на поведение никелида титана в условиях проявления циклической памяти формы // Сборник научных трудов. Материалы научно-технической конференции 15-17- апреля 2003. Ухта. УГТУ. 2004. С.146-150.

9. Андронов И.Н., Крючков С.В, Овчинников С.К. Одноуровневый подход к описанию свойств мартенситной неупругости материалов // Физика прочности и пластичности материалов: Сб. тезисов и докладов XV Международной конференции (30 сентября - 3 октября 2003 г., г. Тольятти) ТГУ, Тольятти, 2003. - С. 49

10. Андронов И.Н., Крючков С.В, Овчинников С.К. Влияние термомеханической тренировки на поведение никелида титана в условиях проявления циклической памяти // Физика прочности и пластичности материалов: Сб. тезисов и докладов XV Международной конференции (30 сентября - 3 октября 2003 г., г. Тольятти) ТГУ, Тольятти, 2003.-С.87

11. Андронов И.Н., Крючков С.В, Овчинников С.К. Одноуровневая модель явлений мартенситной неупругости в материалах с эффектом памяти формы Н Сборник научных трудов. Материалы научно-технической конференции 15-17- апреля 2003. Ухта. УГТУ. 2004. С. 150-154.

12. Андронов И.Н., Богданов Н.П. Овчинников С.К. Эффект реверсивного формоизменения под нагрузкой в сплаве ТН-1 // Материалы XLII Международной конференции «Актуальные проблемы прочности» (26-29 мая 2004 г., Калуга). - М.: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. - С. 16-17

13. Андронов И.Н., Овчинников С.К. Эффекты обратимого формоизменения никелида титана в различных термосиловых режимах термоциклирования // «Фазовые превращения и прочность кристаллов»: тезисы докладов III Международной конференции (20-24 сентября 2004 г., Черноголовка), Черноголовка, 2004,- С.86

14. Андронов И.Н., Овчинников С.К. Способ обработки полуфабрикатов из сплавов с термоупругими мартенситными превращениями // Приоритет РФ; заявка №2004114651/17(015726) от 13.05.2004 г.

Отпечатано в отделе оперативной полиграфии Ухтинского государственного технического университета. .п.л.1,2. Сдано в печать 19.11.2004 г. Тираж 100 экз. Заказ №¡184. 169300 Республика Коми, г. Ухта, ул. Октябрьская, 13

РНБ Русский фонд

2006-4 1274

Введение.

Глава 1 Особенности функционально - механического поведения материалов с мартенситным механизмом неупругости.

1.1. Общие сведения о материалах с обратимыми мартенситными переходами.

1.2. Пластичность превращения в материалах с обратимыми мартенситными превращениями.

1.3. Явление памяти формы.

1.4. Обратимая (многократнообратимая) память формы металлов в свободном состоянии.

1.5 Обратимая память формы, реализуемая в нагруженном состоянии (циклическая память формы).

1.6 Влияние термоциклирования и термомеханической обработки на эффект обратимой памяти формы и другие свойства мартенситной неупругости материалов.

1.7. Структурно-аналитическая теория прочности.

1.8. Структурно - аналитическая теория физической мезомеханики материалов.

Выводы по главе 1.

Глава И. Постановка научной проблемы и методика экспериментальных исследований.

2.1. Основные направления исследований.

2.2. Методика экспериментальных исследований.

Глава III. Результаты экспериментальных исследований.

3.1. Поведение сплава ТН-1 в условиях кручения при термоциклировании под постоянными нагрузками.

3.1.1. Обратимое формоизменение в сплаве ТН-1 при термоциклировании через интервалы мартенситных переходов под постоянными нагрузками (первый режим).

3.1.2 Влияние предварительной термомеханической "тренировки" на характеристики обратимого формоизменения при термоциклировании через интервалы мартенситных переходов под постоянными нагрузками.

3.2. Обратимое формоизменение в сплаве ТН-1 при термоциклировании в разгруженном состоянии при нагревании и под постоянными напряжениями при охлаждении (второй режим).

3.2.1. Влияние предварительной термомеханической "тренировки" во втором режиме испытаний.

3.3. Обратимое формоизменение в сплаве ТН-1 при термоциклировании под постоянным моментом сил на этапе нагревания и в разгруженном состоянии на этапе охлаждения (третий режим).

3.3.1. Влияние предварительной термомеханической "тренировки" на характеристики обратимого формоизменения в третьем режиме.

3.4 Явления термоциклической ползучести в сплаве ТН-1.

3.5. Влияние термоциклической тренировки на явление термоциклической ползучести.

3.6. Эффект термоциклического возврата в сплаве ТН-1.

Выводы по главе III.

Глава IV. Теоретическое обоснование основных явлений мартенситной неупругости.

4.1. Одноуровневый поход в описании свойств мартенситной неупругости.

4.2. Модель, учитывающая влияние предварительной термоциклической тренировки на свойств мартенситной эффект обратимого формоизменения под постоянной нагрузкой.

В настоящее время хорошо известен широкий класс материалов, обладающий обратимыми мартенситными переходами (ОМП). К ним относятся, прежде всего, сплавы на основе TiNi, MnCu, CuZq Си A], FeMn и другие. С полной уверенностью можно сказать, что указанные материалы занимают особое место в физике твердого тела, физическом материаловедении и механике деформируемого твердого тела (МДТТ), так как им характерен целый ряд уникальных, нетрадиционных физико-механических свойств, выделяющий их из класса обычных конструкционных металлов и сплавов. К этим свойствам прежде всего относится способность материала восстанавливать большие неупругие деформации до 10 15% при изменении температуры или изотермической разгрузке. В литературе отмеченные явления более известны как эффекты памяти формы (ЭПФ) и псевдоупругости (ПУ) [59]. Названным материалам характерен и ряд других эффектов, таких как: обратимая память формы (ОПФ) - обратимое изменение деформации при теплосменах; эффект реверсивной памяти формы (ЭРПФ) -реверсивное, т.е. знакопеременное изменение деформации при нагревании; пластичность прямого превращения (ППП) - накопление деформации в сторону внешней нагрузки при охлаждении в интервале прямого мартенситного перехода; циклическая память формы (ЦПФ) - обратимое формоизменение при термоциклировании в нагруженном состоянии и другие явления. Перечисленные свойства можно обобщить одним термином -мартенситная неупругость (Mil). Вышеупомянутые уникальные свойства материалов с ОМП дают возможность использовать их в различных областях техники: в космонавтике, машиностроении, медицине и т.д. [76,78,90,93]. В частности, они могут быть использованы в элементах исполнительных силовых механизмов сложного функционального назначения, мартенситных двигателях, тепловых реле, в строительных конструкциях и в ряде других инженерно-технических направлениях.

Многообразие всевозможных вариантов использования данных материалов дает возможность говорить об актуальности проблемы исследования влияния предварительной термомеханической тренировки на эффекты обратимого формоизменения цилиндрических образцов из сплава ТН-1. Однако, остаются до конца не выясненными механизмы этого процесса, технологические приемы создания материалов с выраженным эффектом обратимой памяти формы, закономерности проявления ее в различных условиях, силовые характеристики. В подавляющем большинстве случаев материалы при реализации ОПФ демонстрируют качественно сходное поведение, независимо от конкретного типа трансформации решетки при мартенситных превращениях. Последнее обстоятельство позволяет изучать довольно общие закономерности эффекта ОПФ на конкретных модельных материалах, таких как TiNi, TiNiCu и CuMn.

В контексте выше сказанного была поставлена цель работы: исследовать влияние предварительной термомеханической тренировки на эффекты обратимого формоизменения сплошных цилиндрических образцов из сплава ТН-1 при термоциклировании через интервалы мартенситных переходов в различных термосиловых режимах.

В связи с этим была создана экспериментальная методика, позволяющая проводить экспериментальные исследования явлений МН в неизотермических условиях на образцах из сплава ТН-1 с помощью экспериментальной установки [39], в следующих температурно-силовых режимах:

1. Термоциклирование через интервалы мартенситных переходов под постоянным моментом сил.

2. Термоциклирование через интервалы мартенситных переходов в разгруженном состоянии на этапе нагревания и под постоянным моментом сил на этапе охлаждения.

3. Термоциклирование через интервалы мартенситных переходов под постоянным моментом сил на этапе нагревания и в разгруженном состоянии на этапе охлаждения.

4. В теоретическом плане предполагали развить подход, позволяющий ставить задачи мартенситной неупругости в рамках МДДТ в терминах инженерной механики.

В качестве объектов исследований были выбраны сплошные цилиндрические образцы выполненные из равноатомного сплава ТН-1. Выбор объекта исследования был обусловлен тремя обстоятельствами. Во-первых, наличием у него всех основных разновидностей эффектов обратимого формоизменения (ОФИ). Во-вторых, возможностью практического использования данного сплава. В-третьих, титанникилевые сплавы достаточно хорошо изучены.

Автор выражает глубокую благодарность и признательность своему научному руководителю Андронову Ивану Николаевичу-доктору технических наук, профессору Ухтинского государственного технического университета, за оказанную им помощь при выборе направления исследований, при постановке диссертационной задачи, за постоянные совместные обсуждения научных результатов диссертации и непрерывный контроль за их достоверностью. Постоянная всесторонняя поддержка со стороны Андронова Ивана Николаевича позволила автору успешно завершить данную работу в течении срока отведенного для обучения в очной аспирантуре.

Коллективу и администрации Ухтинского государственного технического университета, где были получены результаты диссертационной работы, за повседневную поддержку при решении организационных вопросов, связанных с работой над диссертацией.

Общие выводы по работе

В целом, резюмируя результаты диссертации, можно сделать следующие выводы:

Установлено, что сплошные цилиндрические образцы из сплава ТН-1 способны демонстрировать заметный эффект обратимого формоизменения при термоциклировании через интервалы мартенситных переходов. При нагревании в первом и втором режиме испытания имел место ЭПФ в направлении, противоположном действующей нагрузке. При охлаждении наблюдали ППП, т.е. накопление деформаций в сторону внешних сил. В третьем режиме испытаний нагревание сопровождается эффектом реверсивного формоизменения, а при охлаждении деформационный эффект отсутствует.

Показано, что предварительная термоциклическая тренировка материала из сплава ТН-1 оказывает существенное влияние на процесс реализации обратимого формоизменения при последующем отогреве материала через интервал обратного мартенситного перехода. Предварительная термоциклическая тренировка в первом и втором режиме повышает величину деформационных откликов на этапах нагревания и охлаждения.

В третьем режиме испытаний первые обнаружен эффект устойчивого реверсивного формоизменения материала в нагруженном состоянии, достигающий 3%. Предварительная термоциклическая тренировка в этом режиме приводит к возрастанию величины эффекта реверсивного формоизменения

При термоциклировании материалов через интервалы мартенситных переходов во всех случаях наблюдали явление термоциклической ползучести - т.е. одностороннее накопление деформации от цикла к циклу в сторону действующих нагрузок. По истечении некоторого числа теплосмен величина накопления деформации за один цикл практически стабилизировалась и в дальнейшем практически не зависела от числа последних. Увеличение касательных напряжений приводит к возрастанию скорости термоциклической ползучести (незамкнутости термомеханического гистерезиса за один цикл) в установившихся циклах по сдвиговой деформации.

Показано, что предварительная термоциклическая тренировка под напряжениями превышающими действующие, ограничивает скорость термоциклической ползучести материала и значительно повышает его размерную стабильность.

Предложен феноменологических подход, позволяющий решать широкий класс задач мартенситной неупругости в терминах обычной инженерной механики.

Заключение

Материалы вводной, а также III экспериментальной главы, свидетельствуют о том, что функционально-механические свойства материалов с МН в целом достаточно подробно изучены, что позволяет говорить о необходимости совершенствования экспериментальных основ для дальнейшего развития механики сред с мартенситной неупругостью. Выполнена серия систематических, экспериментальных исследований влияния предварительной термоциклической тренировки на обратимое формоизменение сплошных цилиндрических образцов при термоциклировании через интервалы мартенситных переходов в различных режимах нагружения.

1. Исследованы явления мартенситной неупругости, реализуемые при термоциклировании через интервалы мартенситных переходов в условиях постоянного уровня касательных напряжений после предварительной термоциклической тренировки в том же режиме, под напряжениями превосходящими действующее. Показано, что такая термоциклическая тренировка увеличивает деформационные отклики, связанные с ЭПФ и ППП.

2. Исследовано влияние предварительной термоциклической тренировки в режиме термоциклирования в разгруженном состоянии при нагревании и охлаждении под нагрузкой. Показано, что термоциклическая тренировка и в этом режиме увеличивает последующие деформационные отклики при нагревании и охлаждении.

3. Исследовано поведение материала при нагревании в нагруженном состоянии и охлаждении без нагрузки. Обнаружен эффект устойчивого реверсивного изменения деформации в указанном термо-силовом режиме. Исследовано влияние предварительной термоциклической тренировки в указанном режиме. Показано, что термоциклическая тренировка в данном случае увеличивает масштаб эффекта реверсивного формоизменения при нагревании, но не оказывает ни какого влияния на величину деформационного отклика при охлаждении, который в данном режиме испытаний отсутствовал вообще.

4. Показано для все режимов испытаний, что процесс термоциклирования материала сопровождается необратимым односторонним накоплением деформации в сторону внешней нагрузки, т.е. имеет место явления термоциклической ползучести.

5. Впервые для никелида титана обнаружено явление термоциклического возврата под нагрузкой, проявляющееся в том, что при термоциклировании при невысоких напряжениях материал накапливает одностороннюю деформацию в сторону противоположную внешней нагрузке. Указанный эффект инициируется предварительной термоциклической тренировкой при уровне напряжений превышающих действующие.

1. Андронов И.Н. Обратимая память формы медно-марганцевых композиций. Канд. дисс. физ. мат. наук 01.04.07 физика твердого тела // Ленинград, ЛГУ, 1983. 223с.

2. Андронов И.Н., Беляев С.П., Кузьмин С.Л., Лихачев В.А., Тошпулатов Ч.Х., Будник А.И. Влияние температурно-силовых режимов на работоспособность сплавов с памятью формы // Вестник ЛГУ (сер, математика, механика, астрономия). 1985. № 1. 54-58.

3. Андронов И.Н., Овчинников С.К., Крючков С.В. Влияние термомеханичекой тренировки на поведение сплава ТН-1 в условиях проявления циклической памяти формы. Вестник Самарского государственного Серия. Физико-математическая. 2004. С. 97-100.

4. Андронов И.Н., Кузьмин C.JL, Лихачев В.А., Патрикеев Ю.И., Королев М.Н. Деформирование металлов в условиях проявления пластичности превращения // Пробл. прочности. 1983. № 5. С. 96 100.

5. Андронов И.Н., Кузьмин С.Л., Лихачев В.А. Энергоспособность сплава Cu-Mn в условиях реализации циклической памяти формы // Пробл. прочности. 1983. № 11. С. 23- 26.

6. Андронов И.Н., Кузьмин С.Л., Лихачев В.А. Память формы и пластичность ГЦТ —> ГЦК превращения в медномарганцевых композициях // Изв. вузов. Цветная металлургия. 1984. № 2. С. 86 91.

7. Андронов И.Н.,Кузьмин С.Л.,Лихачев В.А. Термоциклическая ползучесть медномарганцевых сплавов, связанная с ГЦК<->ГЦТ превращениями // Изв. вузов. Цветная металлургия. 1983. №3. С. 84-88

8. Андронов И.Н., Кузьмин С.Л., Лихачев В.А. Исследование обратимой памяти формы в сплавах Cu-Mn // Металлофизика. 1984. Т. 6, № 3. С. 44-47.

9. Андронов И.Н. , Лихачев В.А. Влияние предварительного термоциклирования на физико-механическое поведение медномарганцевых композиций в условиях проявления обратимой памяти формы // Известия вузов. Цветная металлургия. 1986. № 2. С. 97 102.

10. Андронов И.Н., Лихачев В.А. Циклическая память формы в медно -марганцевых сплавах // Пробл. прочности. 1987. № 2. С. 50 54.

11. Андронов И.Н., Фастовец Д.Н., Овчинников С.К. Поведение никелида титана в условиях термоциклирования под нагрузкой // Сборник научных трудов: Материалы научно-технической конференции (15-16 апреля 2002г.).-Ухта: УГТУ, 2003. С. 415-418

12. Аравин Б.П., Кузьмин С.Л., Лихачев В.А. Эффект памяти формы в марган цемедных сплавах // Металлофизика. 1981. Т. 3, № 4. С. 119 129.

13. Беляев С.П., Кузьмин С.Л., Лихачев В.А. Способность композиций 50Ti-47%Ni-3%Cu превращать тепловую энергию в механическую работу при циклическом изменении температуры // Пробл. прочности. 1984. №6. С. 77 -80.

14. Бенкс Р. Тепловые двигатели из нитинола. В кн.: Эффект памяти формы в сплавах. (Пер. с англ.). М.: Металлургия, 1979, с. 442-447.

15. Брайнин Г.Э., Дрибан В.А., Лихачев В.А. Кристалогеометрия наследования дислокаций при мартенситных превращениях. Физика металлов и металловедение, 1979, т.47, №3, с. 611-619.

16. Брайнин Г. Э., Крылов Б.С., Кузьмин С.Л., Лихачев В.А., Мастерова М.В. Эффекты механической памяти в никелиде титана и сплавах титан- никель-медь // Вестник ЛГУ (сер, математика, механика, астрономия). 1983. № 10. С. 16-21.

17. Вассерман Г., Гревен И. Текстуры металлических материалов // М.: Металлургия. 1969. 654 с.

18. Винтайкин Е.З., Литвин Д.Ф. Структурный механизм обратимого изменения формы в сплавах на основе марганца // В кн.: Мартенситные превращения. Доклады международной конференции "ICOMAT 77" (Киев. 16-20 мая 1977) К. 1978. С. 194- 197.

19. Винтайкин Е.З., Удовенко В.А., Литвин Д.Ф., Серебряков В.Р. Константы упругости сплавов марганец-медь // ФММ. 1980. Т. 4, вып. 9. С. 883 -885.

20. Владимирова Г.В., Лихачев В.А., Мышляев М.М. Теория неизотермической ползучести металлов. Л., 1972. 34 с. (Препр. / АН СССР.1. Физ техн. ин-т; № 346).

21. Владимирова Г.В., Лихачев В.А., Мышляев М.М. неизотермическая ползучесть металлов. Л., 1972. 67с. (Препр. / АН СССР. Физ техн. ин-т; № 345).

22. Установка для испытания образцов материалов при сложном напряженном состоянии: А.с. № 1809356 СССР: G 01 N 3/08 / Власов В.П., Андронов И.Н., Какулия Ю.Б.:- 4908828/28. Заявл. 07.02.91: Опубл. 15.043.93. Бюл. № 14: черт.

23. Владимирова Г.В., Лихачев В.А., Мышляев М.М. Температурное упрочнение и температурное последействие при ползучести металлов и сплавов // ФММ. 1969. Т. 28, вып. 5. С. 907 914.

24. Волков А.Е., Лихачев В.А., Шихобалов Л.С. Континуальная теория границ раздела в гетерогенных кристаллах // ФММ. 1981. Т. 51. № 4. С. 935-939.

25. Давиденков Н.Н., Лихачев В.А. Необратимое формоизменение металлов при циклическом тепловом воздействии, М.: Л.: Машгиз. 1962. 223 с.

26. Деменков А.П., Лихачев В.А., Французов Н.С. Сверхпластичность. Л., 1972. 70 с. (Препринт / АН СССР физ. техн. ин-т, № 343.).

27. Каменцева З.П. Кузьмин С.Л. Лихачев В.А., Мастерова М.В. Исследование сверхупругости и эффекта памяти формы в металлах при кручении // В кн.: Мартенситные превращения в металлах и сплавах.

28. Доклады международной конференции "ICOMAT 77" (Киев 16-20 мая 1977). К., 1979. С. 150-154.

29. Капуткина Л.М., Моврич Г.В. Математическая модель текстурных переходов при фазовых превращениях под нагрузкой // 3 Междунар. конф."Прикл. рентгеногр. мет.". Москва. 16 18 нояб., 1994:Тез. докл. М: 1994. С. 30

30. Коваль Ю.М., Мусиенко Р.Я., Хандрос. Обратимое изменение формы в сплавах FeNiCu // Металлофизика. 1980. Т. 2, №1.с. 103-104.

31. Козлов Э.В., Майснер Л.Л., Клопотов А.А., Тайлашев А.С. Неустойчивость кристаллической решетки накануне структурных фазовых переходов // Изв. вузов. Физика. 1985. № 5. С. 118 126.

32. Корнилов И.И., Белоусов O.K., Качур Е.В. никелид титана и другие сплавы с эффектом памяти. М.: Наука, 1979, 178с.

33. Кузьмин С.Л., Лихачев В.А. Пластичность превращения в материалах с обратимыми мартенситными превращениями // Физика и электроника твердого тела. 1977. вып. 2. С. 53 80.

34. Курдюмов Г.В. О природе бездиффузионных мартенситных превращений // Докл. АН СССР. 1948. Т. 60, № 9. С. 1543 1546.

35. Курдюмов Г.В., Хандорс Л.Г. О термоупругом равновесии при мартенситных превращениях // Докл. АН СССР. 1949. Т. 66, № 2. С. 211 -215.

36. Лихачев В.А.Материалы с эффектом памяти формы и их компьютерное конструирование // Изв. вузов. Физика: Компьютерное конструирование материалов. Тематический выпуск. Под ред. Акад. В.Е. Панина. 1995. № 11. С. 86-105.

37. Лихачев В.А., Кузьмин С.Л., Каменцева З.П. Эффект памяти формы. Л.: Изд. ЛГУ. 1987.216 с.

38. Лихачев В.А., Малинин В.Г. Структурно аналитическая теория прочности. Изд. Санкт-Петербург. 1993. 471 с.

39. Лихачев В.А., Малинин В.Г. Новая концепция пластичности, основанная на идеях о многоуровневом развитии процессов массопереноса // Моделирование на ЭВМ дефектной структуры кристаллов: Сборник научных работ ФТИ им. Иоффе. Л. 1987. С. 112 131.

40. Лихачев В.А., Малинин В.Г. Об уравнениях общей теории пластичности кристаллов // Изв. вузов: Физика. 1988. № 6. С. 73 78.

41. Лихачев В.А., Малинин В.Г. Микро и макроповреждаемость кристаллов в двухуровневой модели // Изв. вузов: Физика. 1988. № 6. С. 78-81.

42. Лихачев В.А., Малинин В.Г. Новая концепция прочности//Межвузовский сборник: Структура и свойства металлических материалов и композиций. Новгор. политехи, ин-т. Новгород, 1989. С. 4 31.

43. Лихачев В.А. Малинин В.Г. Структурно-аналитическая теория прочности в многоуровневой постановке // Изв. вузов: Физика. 1990. № 2. С. 121 138.

44. Способ обработки полуфабрикатов из сплавов с термоупругими мартенситными превращениями: А.с. № 1351152 СССР С 22 F 1/04/ Лихачев В.А., Андронов И.Н., Кузьмин С.Л., Рогачевская М.Ю.: 4052327/31-02. Заявл. 06.03.86. УДК 621.785.79(0888.9).

45. Лободюк В.А., Мартынов В.В., Ткачук В.К., Ханрос Л.Г. Эффект памяти формы и тонкая структура мартенсита в сплаве Cu-Al-Mn // Металлофизика. Т. 63. 1976. С. 55 60.

46. Малинин В.Г. Стуктурно-аналитическая теория прочности как методология компьютерного конструирования материалов // Вест. Новг. гос. ун-та, Сер.: естествозн. и техн. науки. 1995. № 1. С. 32-40.

47. Малинин В.Г. Стуктурно-аналитическая теория физической мезомеханики материалов // Вестн. Новг. гос. ун-та.Сер. естеств. и техн науки. 1997. № 5. С. 35 38.

48. Малинин В.Г. Основы структурно аналитической теории физической мезомеханики материалов // Научные труды 1 Международного семинара: "Актуальные проблемы прочности" имени В.А. Лихачева и XXXIII семинара

49. Актуальные проблемы прочности" Новгород, 15-18 октября, 1997. Т. 1, Ч. 1. С. 19-25.

50. Малинин В.Г., Малинина Н.А. Структурно аналитическая модель физической мезомеханики для материалов с эффектом мартенситной неупругости // Там же, что и 163. С. 26 - 32.

51. Малинин В.Г., Малинина Н.А. О расчете межфазных структурных напряжений, возникающих на фронте мартенситных превращений // Там же, что и 163. С. 33 -37.

52. Материалы с эффектом памяти формы и их применение. Материалы семинара. Новгород Ленинград. Новгородский политехнический институт, 1989. С. 168-257.

53. Мартынов В.В. Мартенситное превращение и эффект памяти в сплавах на основе меди и железа. Автореферат. Дис. Канд. Физ.-мат.наук. Киев. 1979. 23 с.

54. Миргазизов М.З., Поленичкин В.К., Гюнтер В.Э., Итин В.И. Применение сплавов с эффектом памяти формы в стоматологии. М.: Медицина. 1991. 181 с.

55. Овчинников С.К. Поведение никелида титана в условиях термоциклирования под нагрузкой // Межрегиональная молодежная научная конференция «Севергеоэкотех-2003»: Материалы конференции. Ухта, 2003. - С. 198-200.

56. Панин В.Е. Методология физической мезомеханики и компьютерное конструирование материалов. В 2 х т. Под ред В.Е. Панина. Новосибирск: Наука. 1995. Т. 1, 298 е., Т. 2 - 320 с.

57. ПеркинсЛ., Эвордс., Сач С.Р., Джонсон Дж. М., Аллен P.P. Термомеханические характеристики сплавов с термоупругим мартенситом. В кн.: Эффект памяти формы в сплавах (Пер. с англ.под редакцией В.А. Займовского) М: Металлургия. 1979. С. 230 254.

58. Попе Г. Производство блоков интегральных схем. В кн.: Эффект памяти формы в сплавах. (Пер. с англ.). М.: Металлургия, 1979, с. 434-442.

59. Родригес С., Браун Л.С. Механические свойства сплавов, обладающих эффектом запоминания формы. В кн.: Эффект памяти формы в сплавах (Пер. с англ.). М.: Металлургия, 1979, с. 36-59.

60. Саввинов А.С., Сивоха В.П., Хачин В.Н. Мартенситные превращения в В2 соединениях на основе никелида титана // Металлофизика. 1983. Т. 5, № 6. С. 30 - 36.

61. Саввинов А.С., Сивоха В.П. Воронин В.П., Хачин В.Н.Структурные переходы в сплавах на основе никелида титана / Деп. рук. Ред. журн. Изв. вузов. Физика. Томск. 1984. 18 с. Депонирована в ВИНИТИ. 19.10.84. № 7308 84.

62. Тихонов А.С., Герасимов А.П., Прохорова И.И. Применение памяти формы в современном машиностроении. Москва. Машиностроение. 1981. 80 с.

63. Хачин В.Н., Гюнтер В.Э., Соловьев J1.A. Неупругая деформация никелида титана, перетерпевающая термоупругое мартенситное превращение // ФММ. 1975. Т. 39, № 3. С. 605 610.

64. Хачин В.Н., Гюнтер В.Э., Соловьев JI.A. деформационные эффекты и энергия с термоупругими мартенситным превращением. Физика металлов и металловедение. 1975, т. 40, №5, с. 1013-1019.

65. Хачин В.Н., Итин В.И. Сплавы с памятью. Москва. Общество "Знание" РСФСР. 1984. 40 с.

66. Хмелевская И.Ю., Борзунов В.Н. Обратимый эффект запоминания формы, инициированный термоциклированием // Материалы XXVII межресп. семин. "Актуальные проблемы прочности". 15 20 сентября 1992. Ухта, 1992. С. 149-151.

67. Хмелевская И.Ю., Лагунова М.И., Прокошкин С.Д., Капуткина Л.М. Исследование обратимого эффекта запоминания формы в термически и термомеханически обработанных сплавов на основе TiNi // ФММ 1994. Т. 78, № 1.С. 83-88.

68. Хусаинов М.А., Беляков В.Н. Петли гистерезиса при неполноммартенситном превращении // Материалы с эффектом памяти формы и их применение. Материалы семинара. Новгород.- Ленинград Новгородский политехнический институт, 1989. 37. 39.

69. Эффект памяти формы в сплавах. (Пер. с англ. Под редакцией В.А. Займовского)М.: Металлургия. 472 с.

70. Delaey L., Krishnam R.V., Tas Н., Warlimont Н. Thermoelasticity, pseudoelasticity and the memory effects associated with martensitic transformations // Sci. 1974. N 9. P. 1359 -1363.

71. Eisenwasser J.D., Brown L.L. Pseuodoelasticity and the, strain memory effect in Cu-Zn-Sn alloys // Trans. 1972.V. 3, N 6. P. 1359 -1383.

72. Haus G., Torok E, Warlimont N. On the reversible martensitic transformations of ordered and disordered Fe3Pt/B кн.: Мартенситные певращения. Докл. Международной конференции "ICOMAT- 77"(Киев, 16-20 мая 1977). К.1978. С. 185-189.

73. P.R. Morris. Cristallite Orientation Analysis from Incomplete Pole Figyres // Advances in X Ray Analysis. 1975. V. 18, P. 511 - 534.

74. P.R. Morris, Heeler. Cristallite Orientation Analysis for Rolled Matarials // Advancec in X Ray Analysic. 1968. V. 11, P. 454 - 472.

75. Ohashi Y. Effects of complicated deformation history on inelastic deformationbehaviour of metals // Memoirs of the Faculty of Engineering. Nagoa University. 1982. Vol. 34, N 1. P. 1 76.

76. R.J. Roe Inverstion of Pole Figures for Material Having Cubic Cristal Symmetry // Journal of Applied Phisics. 1966. V.37, N5. P. 2069 -2072.

77. R.J. Roe Description of Cristallite OrienTation in Polycristalliine Materials. Ill General Solution to Pole Figure Inversion // Journal of Applied Phisiccs. 1965. V.36, N 5. P. 2024-2031.

78. Taylor G.,Quinney Z. The plastic distortion of metals // Philosophical Transactions of the Royaln Society. London. 1931. Ser. A. N 230. P. 323 362.

79. Wasilewski R.J. The effect of applied stress on the martensitic trasformations in TiNi //Met. Trans. 1975 V. 2, N 11. P. 2973 2981.

80. R.O. Williams. The representation of tehture of Cooper. Brass and Aluminium by Biaxial Pole Figeres // Transaction of the Metallyrgical Society of AIME. 1968. V. 242, N 1. P. 105 115.

81. Список основных обозначений и сокращений, используемых в тексте1. ЭПФ эффект памяти формы.

82. ППП пластичность прямого превращения.

83. ЭРПФ эффект реверсивной памяти формы.

84. ЭРФ эффект реверсивного формоизменения.

85. МН мартенситная неупругость.

86. ОМП обратный мартенситный переход.

87. ПМП прямой мартенситный переход.

88. МДТТ механика деформируемого твердого тела.

89. ПОП пластичность обратного превращения.

90. ОПФ обратимая память формы.

91. ОФИ обратимое формоизменение.

92. ТП термоциклическая ползучесть.1. ПУ псевдоупругость.

93. ТВ термоциклический возврат.

94. ЦПФ циклическая память формы.

95. ХТМП характеристические температуры мартенситных переходов. ТМО - термомеханическая обработка.