Влияние термомеханического воздействия на деформационные процессы в сплаве ТН-1 тема автореферата и диссертации по механике, 01.02.04 ВАК РФ

На правах рукописи

Вербаховская Раиса Абрамовна

ВЛИЯНИЕ ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ДЕФОРМАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ В СПЛАВЕ ТН-1

01 02 04 - Механика деформируемого твердого тела

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ухта 2007

003066646

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Ухтинский государственный технический университет»

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Андронов Иван Николаевич

Официальные оппоненты доктор технических наук, профессор

Защита состоится 2 ноября 2007 г в 15 часов на заседании диссертационного совета Д 212 133 04 при Московском государственном институте электроники и математики (техническом университете) по адресу 115054, Москва, М Пионерская ул, д 12-18/4-6, стр 1 МГИЭМ, кафедра «Математического моделирования»

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного института электроники и математики (технического университета)

Автореферат разослан «_» 2007 года

Гаврюшин С С

доктор физ -мат наук, профессор Бондарь В С

Ведущая организация ФГУП «НИИСУ»

Ученый секретарь диссертационного совета

В М Яганов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы Необычные физико-механические свойства сплавов с эффектом памяти формы (СПФ) обратили на себя внимание еще в пятидесятых годах прошлого столетия За это время был открыт, изучен и сформирован большой класс новых функциональных материалов, отличительной особенностью которых является способность восстанавливать при изотермической разгрузке или во время нагревания значительные неупругие деформации

В немногочисленных работах показано, что предварительное термомеханическое воздействие (ТМВ) оказывает существенное влияние на деформационные отклики, сопровождающие явления обратимого формоизменения (ОФИ), в материалах с каналами мартенситной неупругости (МН) Функционированию сплава в каждом конкретном устройстве могут сопутствовать различные специфические режимы ТМВ.

Данный факт необходимо учитывать при использовании СПФ в качестве рабочего тела мартенситных двигателей и элементов исполнительных силовых механизмов сложного функционального назначения. В связи с этим исследование влияния предварительного ТМВ на деформационные процессы, происходящие в сплавах данного класса при термоциютировании их через интервалы мартенситных переходов (МП), является актуальным в настоящее время, так как информации о таких исследованиях в научной литературе имеется недостаточно

Экспериментальными исследованиями механического поведения СПФ при термоциклировании через интервалы МП занимались |В.А Лихачев|, В Г Малинин, И Н Андронов, С П Беляев, В А Плотников, Д Б. Чернов, М А Хусаинов, И Ю Хмелевская, Н А Северова и другие исследователи

Изучение деформационных процессов проводилось в основном для сплавов, не прошедших предварительную термомеханическую обработку (ТМО) Влияние ТМО на процессы деформирования в СПФ ранее были выполнены для пружин, балочек и др образцов, с неконтролируемой неоднородностью напряженного состояния Для цилиндрических образцов из медномарганцевого сплава и никелида титана подобные исследования проводили в режиме кручения, исследуя функционально-механическое поведение материала при напряженно-деформированном состоянии

Для дальнейшей разработки новых методов постановки и решения краевых задач механики деформируемых твердых тел необходимо продолжение систематических исследований влияния предварительного ТМВ на деформационные процессы в СПФ при термоциклировании их в свободном состоянии Отсутствие обширной базы данных о влиянии различных режимов ТМВ на эффекты МН не позволяет эффективно использовать СПФ в устройствах и механизмах сложного функционального назначения

В подавляющем большинстве случаев материалы при реализации эффектов памяти формы демонстрируют качественно сходное поведение, независимо от конкретного типа трансформации решетки при мартенситных превращениях Последнее обстоятельство дозволяет изучать общие

закономерности эффектов МН на конкретных модельных материалах, таких как TiNi, TiNiCu и CuMn

Цель работы. Главной целью настоящей диссертационной работы является выполнение всестороннего экспериментального исследования влияния различных режимов термомеханического воздействия на процесс деформирования сплавов с каналами мартенситной неупругости на примере цилиндрических образцов из никелида титана в условиях кручения

Научная новизна работы: Результаты экспериментальных исследований деформационных откликов, характеризующих эффект обратимой памяти формы (ОПФ) в СПФ, после различных температурно-силовых режимов ТМВ выявили новые для данного класса сплавов закономерности

- ОПФ сопровождается термоциклическим возвратом деформации (ТВ), величина которого за один термоцикл достигает 0,2%,

- обнаружен тип ТВ, реализуемый в виде восстановления деформации при нагревании и сохранения ее неизменной величины при охлаждении

Установлено, что для повышения энергоемкости материала наиболее эффективными режимами ТМВ являются

- для рабочих циклов, напряжения которых не превосходят 100 МПа -

режим обработки кратен рабочему режиму, т е t—\ =ni—\ ,

\хо1 TP \хо /раб

- для рабочих циклов с напряжениями, превышающими 100 МПа -термоциклирование при постоянных напряжениях нагрева и охлаждения,

Показано, что данные режимы ТМО позволяют увеличить работоспособность материала более чем в четыре раза

Результаты исследования взаимосвязи способа задания предварительной деформации и деформационного отклика, характеризующего эффект однократной памяти формы (ЭПФ), позволили

- обнаружить температурные интервалы, в которых влияние способа задания предварительной деформации играет решающую роль в формировании эффекта, увеличивая его более чем в двадцать раз,

- дать количественную сравнительную оценку величины ЭПФ после различных способов задания предварительной деформации

Разработана феноменологическая модель, позволяющая аналитически описывать эволюцию обратимого формоизменения материалов с каналами МН при термоциклировании под нагрузкой, в том числе и после предварительного термомеханического воздействия

Объекты исследования. Объектами теоретических и экспериментальных исследований были выбраны образцы из материала с каналами МН (сплав ТН-1) Образцы для испытаний имели форму сплошного цилиндра с длиной и диаметром рабочей части 33 и 4 мм

Предмет исследований. Функционально-механические свойства сплава ТН-1 и деформационные процессы, происходящие в сплаве, в условиях проявления МН

Методы исследований. Экспериментальное исследование проводили на специальной установке, спроектированной и изготовленной в УГТУ Исследовали цилиндрические образцы при термоциклировании через интервалы МП в условиях кручения

Значимость для теории и практики.

Теоретическая значимость заключается в том, что впервые дана модель, позволяющая аналитически рассчитывать деформационные характеристики ОФИ материалов с каналами МН при термоциклировании под нагрузкой, в том числе и после предварительного ТМВ

Практическая значимость заключается в том, что данные экспериментальных исследований

- по влиянию предварительного ТМВ на деформационные характеристики ОПФ необходимо учитывать при расчетах и проектировании температурных реле многоразового действия и других механизмов сложного функционального назначения "мартенситного типа", что позволит повысить надежность и стабильность их функционирования;

- по влиянию предварительного ТМВ на энергоемкость сплава позволят контролировать процесс производства механической работы рабочим телом исполнительных механизмов,

- по влиянию способа задания предварительной деформации дают возможность выбирать наиболее эффективный способ предварительного деформирования материала с целью задания требуемой величины ЭПФ для прогнозируемого функционирования механизмов одноразового действия

Обоснование и достоверность результатов исследований подтверждается хорошим соответствием основных базовых экспериментов с результатами исследований других научных школ Многократной повторяемостью экспериментальных данных, полученных в диссертационной работе Сопоставимость результатов полученных в сплаве ТН-1 с результатами полученными на других материалах, того же класса, а так же полным согласованием расчетных и экспериментальных данных

Основные положения. выносимые на защиту:

- экспериментально показано, что различные режимы предварительного ТМВ существенным образом влияют на величину деформационного отклика, характеризующего ОПФ при термоциклировании материала в свободном состоянии, ТВ деформации наблюдается после всех рассмотренных режимов ТМВ,

- экспериментально установлено, что для повышения энергоемкости СПФ существуют эффективные режимы ТМО для рабочих напряжений, не превышающих 100 МПа, наиболее предпочтительным является режим ТМО, кратный рабочему, (I режим обработки), для рабочих напряжений более 100 МПа наиболее эффективной будет являться ТМО под постоянными напряжениями на этапах нагрева и охлаждения (П режим обработки),

- экспериментально доказано, что в зависимости от способа задания предварительной деформации, в определенных температурных интервалах деформация, характеризующая ЭПФ, может быть увеличена в двадцать раз,

- разработана феноменологическая модель, позволяющая аналитически описывать эволюцию обратимого формоизменения материалов с каналами мартенситной неупругости при термоциклировании под нагрузкой, в том числе и после предварительного ТМВ

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на научно-технических конференциях УГТУ (Ухта, 2004), (Ухта, 2005), (Ухта, 2006), (Ухта, 2007), а также представлены на ХЫУ Международной конференции «Актуальные проблемы прочности» (Вологда, 2005), IV Международной школе-конференции «Микромеханизмы пластичности, разрушения и сопутствующих явлений» (Тамбов, 2007)

Публикации. Материалы диссертации опубликованы в 5 статьях и 2 тезисах

Реализация работы Научные результаты исследований используются в расчетах силовой эффективности ремонтных муфтовых конструкций, предназначенных для повышения несущей способности дефектных участков магистральных газопроводов на предприятии ООО «ВНИНГАЗ»-«СеверНИПИГАЗ» и используются в учебном процессе кафедры СМ и ДМ (УГТУ) На изготовленных и модернизированных лабораторных установках проводятся лабораторные работы со студентами

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, основных выводов и рекомендаций, список литературы включает 128 наименований Содержание работы изложено на 132 страницах машинописного текста, иллюстрировано 82 рисунками и 6 таблицами

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность проблемы Сформулированы цели работы, представлены направления исследований

Первая глава посвящена обзору литературы и состоит из семи разделов В первом разделе показано основное отличие материалов с каналами МН от обычных материалов - это способность восстанавливать значительные неупругие деформации Описаны основные механизмы обратимой деформации механическое двойникование и мартенситные превращения и показана их роль в формировании обратимых деформаций

Во втором разделе дана классификация эффектов памяти формы Приведены описание и закономерности развития основных эффектов памяти формы

В третьем разделе представлены физико-механические характеристики материалов с каналами МН Характеристики термоупругих мартенситных переходов рассмотрены как в общем случае, так и на примере никелида титана

В четвертом разделе приведен обзор имеющихся данных о влиянии термоциклирования под напряжением на эффекты памяти формы Показано, что особенности реализации эффектов памяти формы в свободном состоянии связаны с положением температуры деформирования относительно характеристических температур мартенситных переходов (ХТМП)

б

Пятый раздел посвящен влиянию ТМВ на свойства МН материалов Отмечается существенное влияние на структуру и свойства сплавов на основе никелида титана ТМО как высокотемпературной, так и низкотемпературной

В шестом разделе рассматривали свойство материалов с МН производить положительную механическую работу Данные сплавы широко используются в мартенситных двигателях в качестве рабочего элемента и способны преобразовывать тепловую энергию в механическую Приведен краткий обзор работ, посвященных исследованию работоспособности сплавов с эффектом памяти формы

В седьмом разделе изложены основные положения структурно-аналитической теории В А Лихачева и В Г Малинина, которая основана на учете физических принципов формирования механических свойств материала на микроуровне и позволяет описать поведение сплавов при различных режимах деформирования

Восьмой раздел посвящен структурно-аналитической теории физической мезомеханики материалов, которая является дальнейшим развитием структурно-аналитической теории В данной теории развита идея трехуровневого механизма деформирования, применительно к широкому классу задач механики сплошных сред

Во второй главе сформулирована цель диссертационной работы Определены задачи исследования, приведена методика подготовки образцов к испытаниям, их параметры Даны основные положения методики экспериментальных исследований

Исследования проводили на образцах из сплава никеля и титана ТН-1, обладающего большими деформационными эффектами

Образцы в количестве 72 шт были изготовлены из прутка и имели форму сплошного цилиндра, с диаметром рабочей части 4 мм и длиной 33 мм Перед испытанием их отжигали при температуре 550°С в течение 1 ч, а затем охлаждали на воздухе до комнатной температуры

Перед проведением эксперимента с каждым образцом проводились 3-4 термоцикла в свободном состоянии с целью получения исходных диаграмм угловая деформация - температура у=у(Т) Отсутствие остаточных деформационных откликов на исходной диаграмме у=у(Т) свидетельствовало о готовности образца к испытаниям

Касательные напряжения во внешнем волокне оценивали для линейно-упруго тела по формуле (1), угловые деформации определяли для внешнего волокна в приближении гипотезы плоских сечений по формуле (2) Т = 16М/яг й\ (1)

у = йф\, (2)

где - диаметр образца, 1 - длина рабочей части образца, ф — угол поворота поперечного сечения, м - крутящий момент

Характеристики температурных мартенситных переходов определялись в условиях кручения при значении касательного напряжения т = 40 МПа и составили Мн=350 К, Мк=310 К, Ан=360 К, Ак=420 К

режиме, где отсутствует нагревание образца ш 'натруженном «состоянии, ТВ деформации существенно меньше

Рис 2 Зависимости угловой дефорищдеи таг тгемиературы при термоциклировании в разгруженном соошинии жасше яервого режима обработки (а), более крупный масштаб (б)

б

240 390 490 290 390 490

Рис 3 Зависимости угловой деформации ®т температуры при термоциклировании в разгруженном состоянии тосте второго режима обработки (а), более крупный масштаб (б)

Другим, характерным для всех режшшв ТГМЩ, 'явлением оказался ТВ деформации, установленный ранее для ■маргдащемедньгх сплавов Он проявляется в том, что по мере термоциюшротаввя деформационные кривые как бы устремляются вниз, те наблюдаетая¡таесггакавдвыие деформации (см рис 2, 3) Более детально эффект ТВ предсивлвн иа ¡рис 4, аде по оси ординат отложена деформация, накопленная в процессе тщршщдакящрования, а по оси абсцисс число термоциклов Как следует изжада. чдиаых, ири всех режимах ТВ деформации протекает довольно интенсивно л «гажетг достигать 0,2% за один термоцикл

Результаты исследования эффекта <ЩИ> ш -сплаве ТН-1, инициированного предварительным ТМВ тарш ¡различных температурно-силовых режимах нагружения, позволяют сделать -следующие выводы деформационный эффект, характеризующйй СОИФ, сюцровождается ТВ деформации, величина которого за один термвцикл гдостикет '0,2%, существует тип ТВ деформации, реализуемый в виде щдакЕан©влвния деформации при нагревании и сохранения ее неизменной величины :при оахдажден и и

26 '' 1081- уУ„

Рис 4 Зависимости угловой деформации от числа циклов при термоциклироваиии в разгруженном состоянии для первого (а), второго (б), третьего (в) режимов обработки

Полученные результаты могут быть учтены или использованы при расчетах и проектировании температурных реле многоразового действия и других механизмов "мартенситного типа" сложного функционального назначения

Четвертая глава знакомит с исследованиями, посвященными изучению влияния различных режимов ТМО на энергоемкость никелида титана

Для исследований были выбраны сплошные цилиндрические образцы ХТМП были выбраны таким образом, что сплав при комнатной температуре находился в мартенситном состоянии Методика подготовки образцов к испытанию изложена во второй главе

Удельную работоспособность для обработанных и необработанных образцов определяли по формуле (3)

(?н+*о)(Га - Ум) (3)

2

где тн и то - касательные напряжения при нагревании и охлаждении, Уп и упп - деформации при нагревании и охлаждении,

Уа и Ум _ деформации при изотермических догрузках, соответственно в аустенитном и мартенситном состоянии (рис 5)

а (!

'У% с

А = хнуп -ТоУпп +-

1

1

А

Тм 1 К

7 '

у

Т 4 ^Ч т

' -V \ 1 ¡ГШ 1т4

т ! т

т,к

7пп

Рис 5 Схематическая зависимость сдвиговой деформации от температуры (а), схема нагружения в координатах т - у (б)

Проводили две серии опытов, для кощрых «шшшение между рабочими напряжениями — равнялось 4 0 и 1 5 соответственно.

В первой серии опытов применяли два ¡режима обработки для первого

режима отношение между напряжениями ТМО составило

: 4, для второго

режима

= 1, а во второй серии опытов зшпомьэджали только второй режим

обработки Схемы испытаний представлены гаа рис *6-

т,МПа *сМПа

т к

"5-. — ¡ i

т,к

Рис 6 Схемы испытаний первая серия (а), вшаряя ¡серая С®)

Результаты экспериментальных испытаний представлены на рисунках 7, 8 2 гА,МДж/м'

иаздадажании дая первой серии

0,5

1 2 3 4 5 6 7 8 -9 10 Рис 7 Зависимости удельной работы от чиагаздикишв для трйючих напряжений тп = 50 0 МПа и х0 = 12 5 МПа после первсш® джжикш ТЖО кривая 1 - для образца, не прошедшего ТМО, кривая 2 - напряжения ТМО 100 0, 25 0 МПа, кривая 3 - напряжения ТМО 150 0, 37 5 МВЗа,, кривая 4 — напряжения ТМО 200 0, 50 0 МПа

Очевидно, что первый режим сйбрйаштки позволяет увеличить работоспособность материала в четыре раза Максимальный результат повышения энергоемкости материала для реЗючж ¡напряжений тн = 50 0 МПа и т0 = 12 5 МПа достигается при напряжениях ТШЩ, ® три ipaaa превышающих рабочие, т е ттт = Зтра6 (рис 8)

Для рабочих напряжений 100 0 и 25Í0 МПа '.режим ТМО, кратный рабочему, (1 режим) приводит к увеличениюграабетооиосоШнасти в 1,5 раза

и

А МДж/м

Рис 8 Зависимость среднего значения удельной работы от числа п = ттио / тра6 после 1 режима ТМО для рабочих напряжений тн = 50 0 МПа, т0 = 12 5 МПа

Второй режим ТМО (напряжения ТМО оставались постоянными на этапе нагревания и охлаждения и равнялись 300 МПа) для рабочих напряжений 100 0 и 25 0 МПа и 200 0 и 50 0 МПа повышает энергоемкость материала в 1,5 раза

Зависимости удельной работы от числа циклов для второй серии опытов представлены на рисунке 9

б

6 г А,МДж/м' в ГА,МДж/м' -3-

О- J_

А.МДж'м*

123456789 10 Рис 9 Зависимость удельной работы от числа термоциклов для рабочих напряжений 75 0 и 50 0 МПа (а), для рабочих напряжений 150 0 и 100 0 МПа (б), для рабочих напряжений 225 0 и 150 0 МПа (в) после II режима обработки кривая 1 - образец не обработан, кривая — 2 после ТМО при напряжениях 300 МПа, кривая - 3 после ТМО при напряжениях 350 МПа

Исследования показали, что для рабочих напряжений 75 0 и 50 0 МПа ТМО под постоянными напряжениями нагрева и охлаждения позволяет увеличить работоспособность материала в 1,5 раза (рис 9а), для рабочих напряжений 150 0 и 100 0 МПа термоциклирование под постоянными напряжениями нагрева и охлаждения (П режим ТМО) приводит к существенному росту работоспособности, увеличивая ее в 3 - 4 раза (рис 96)

Аналогичные результаты получены и для рабочих напряжений 225 0 и 150 О МПа (рис 9в)

Из приведенного выше следует, чтго, используя различные режимы предварительной ТМО, можно существеимв {да четырех раз) увеличить удельную работоспособность сплава TH-iL Данный факт должен найти применение при проектировании силовых функциональных механизмов многоразового действия

В пятой главе обобщены экспериментальные данные по влиянию способа задания предварительной деформации на величину ЭПФ

Формирование ЭПФ осуществляли двумя способами. Первый (I) режим соответствовал изотермическому способу задания деформации, второй (II) -неизотермическому способу задания предварительной деформации

В первом режиме образцы при температуре деформирования Тд нагружали и разгружали до уровня щшражений испытаний, затем в разгруженном состоянии нагревали до темЕкраяуры выше Ак и охлаждали до температуры ниже Мк

Во втором режиме испытаний (II) фсрмироваяие ЭПФ происходило за счет накопления деформации при охлаждинии под нагрузкой, те за счет пластичности прямого превращения Образец нагружали в аустенитном состоянии, затем под нагрузкой охлаждали до вдартенситввго состояния Не снимая нагрузку, образец нагревали да температур, совпадающих с температурами деформирования (Тд) для чжрвого режима испытаний При температуре Тд образец разгружали и продошжаии нагрев до температур выше Ак Температуры деформирования (Тд) были лыБраиы таким образом, что Т^ < Мк, а Т^ > Ак, шаг изменения температуротставил дт=14К

Напряжения испытаний составили ЮОМПа, 15®'МПа, 20ОМПа, 250МПа, ЗООМПа

Анализ экспериментальных данных шишзаж, что иа протяжении всего температурного интервала у,пф (кривая 2, рис. 1'Щ превосходит у'пф (кривая 1, рис 10) В интервале температур мк<тд«Дн fyrararac I иа рис 10а,б,в,г,d) отношение у"„ф /у'Пф равно пяти для рабочих эширяжеини ЗШМПа((рис 11а), для напряжений 150МПа отношение равно двум

Дальнейшее повышение напряжешш притащит к стабилизации отношения, и для напряжений 200МПа, 25®Mfla, ЗММПа он® равно 1,5 В интервале температур деформирования Ди<Тд<,Ак {учасшк II рис 10), разница между величинами у"[ф и у'пф снижается, а их отношение многократно возрастает (рис 11) Для напряжений ИШМПа максимальное значение отношения Уэпф/Тэпф равно 20, а для напряжеиий 15® МПа©жвмяиеиие немногим более 6 Абсолютные же значения деформаций три этом не превосходят 2%

Подводя итог выше изложенному, можно отметить, что существенное влияние способа задания предварительной деформации на ЭПФ обнаруживается в интервале температур Ан <ТД <АК, при котором отношение У»ПФ/У1„Ф возрастает в 20 и более раз Подобный результат освещается впервые

т к

т.к.

Рис 10 Зависимости ЭПФ от температуры для различных значений напряжений ЮОМПа (а), 150МПа (б), 200МПа (в), 250МПа (г), ЗООМПа (ф, кривая 1 - величина ЭПФ для I режим, кривая 2 - величина ЭПФ для II режима

М^<Т„,ф<Аи

у" /V1 ; ' / пф

Г К

т,к

Рис 11 Зависимости отношения у°пф/у'„ф от температуры для различных значений напряжений деформирования кривая 1 - ЮОМПа, кривая 2-150 МПа, кривая 3 - 200 МПа, кривая 4 - 250 МПа, кривая 5 - 300 МПа

Полученные результаты позволят выбирать наиболее эффективный способ предварительного деформирования материала с целью задания

требуемой величины однократной памяти формы для прогнозируемого функционирования механизмов одноразового действия.

Шестая глава посвящена расчетно-творетической интерпретации основных экспериментальных результатов. Предпринята попытка дать феноменологическое описание эволюции обратимого формоизменения материалов с эффектом памяти формы при тержадикиировании под нагрузкой, в том числе и после предварительной ТМО

Учитывалась незамкнутость тершзмехаиического гистерезиса, полученная из экспериментальных данных

На рис 12 приведены схематические зависимости экспериментальных данных, которые позволяют предположить, -чшэ аппроксимирующие кривые могут быть найдены путем решения линейных неоднородных дифференциальных уравнений (1) и (2)

) = У.

Рис 12 Схема зависимости обратимой деф®рмгащин: от числа циклов (а), от напряжения (б)

У + к, = У0 (т,да) = у0(т),у + к2 = у„(оо, ы) = у0

dy

(1), (2)

где N - число термоциклов, к, - некоторый безразмерный коэффициент, зависящий от т, у0(т) — асимптотическое ■значение »еличины обратимой деформации, достигаемой в процессе термоцнвгаирэваиня при фиксированном значении касательных напряжений х при бесввянетшзм числе термоциклов, т -напряжение термоциклирования, к2 - некоторый ёещшш&ршш коэффициент, зависящий от К, у0(К) - асимптотическая жшшшжа. обратжмшш деформации, которая реализовывалась в N - ом цикле, есам &ы гипотетический материал обладал бесконечно высокой прочностью .яри термоддалировании под бесконечно большим напряжением

Решая неоднородные дифференциальные уравнения и (2) с учетом граничных условий, будем иметь

,,..............(3),(4)

N " т "

1-е"кТ .У = Уо(м) 1-е~к

Многочисленные экспериментальные насыщение достигается тем быстрее, чем г

о том, что Злрижеиь действующих

напряжений т, а следовательно, в первом приближении коэффициент к, можно

представить в виде

к, =к,(т) = -, т

где а - некоторая константа материала Тогда решение (3) примет окончательный вид

Г = То (О

1-е

= Уо«

1-е

(5)

(6)

Введем понятие у^ некоторой гипотетической величины деформации, которая была бы достигнута при термоциклировании бесконечно прочного материала за бесконечное число циклов и под бесконечно большим напряжением

^»^ипуДт^) С7)

Запишем аналогичные дифференциальные уравнения для у0(т) и у0(Ы)

аЫ ах

Решая уравнения (8) и (9) и объединяя результат, будем иметь

(8), (9) (10)

На рисунке 13 представлены расчетные (сплошные линии) зависимости при средних значениях коэффициентов Ут» ==9 72 + 0 07, к,=117±008, к2 =120±3, наилучшим образом (Л2 =0 98) приближающие

экспериментальные (пунктирные линии) данные

а б 7

Г ( --1Л

у = у(т,М) = упшх 1 ~к1 1-е 1 1-е ^

ч V )

1 23456789 10 11

Рис 13 Зависимости обратимой деформации от числа циклов при напряжении т=100МПа(а), т=200МПа(б), т=300МПа(в)

В = У(Т2,М2)-УГ(Т„Т2,К2)-

Yo6(t2.N2)

где уо6(т2,М2) - обратимая память формы, обусловленная предварительным термоциклированием под напряжением т2 в течение М, - термоциклов, а У™„(х1.'[:2=^2) - эффект памяти формы, реализуемый при N->00 при термоциклировании под напряжением ть но после вышеуказанной ТМО под напряжением т2

Из (11), (12) и (13) получаем

Y = y[xiiN,T2,N2] = y™°(T1,t2,N2) +

Y(N2)-y™°(x1,t2,N2)-

(14)

a(N-N2)

На рис 15 представлены опытные зависимости отношения Р от а, полученные ранее в работах Андронова И Н, Овчинникова С К, где

а = —— у х

(15)

Кривая 1 (рис 15) отвечает напряжению ТМО т=200 МПа, а кривая 2 (рис 15) - т=250 МПа Кривая 1 от кривой 2 отличается уровнем напряжений ТМО, из сравнения кривых легко понять, что при а=сопз1 и тгр —» 0, т —> 0, соответствующий отклик р —»1

Записывая соотношение (15) в терминах настоящей главы получаем уГ(Т„Т2,Ы2) = РУ(Т1), (16)

где у, - предельная деформация, достигаемая при термоциклировании необработанного материала под напряжением т, (см рис 14)

Р

О 5 10

Рис 15 Зависимости отношения установившихся деформаций, обусловленных ЭПФ для обработанных и не обработанных образцов Yn™°/Уп при ттмо=200 (1), и 250 МПа(2), сплав ТН-1

Откуда окончательно соотношение (14) принимает вид

Г = гЬ>Кг2,М2] = Ру(т,) +

У(М2)-Ру(г,)-

(17)

Г„б(х2,Н2) +

УобСЧ»^)

»(М-И2)

Из приведенных выше результатов следует, что разработаная феноменологическая модель, позволяет аналитически описывать эволюцию обратимого формоизменения материалов с каналами МН при термоциклировании под нагрузкой, в том числе и после предварительной ТМО Данная модель действует для случая термоциклирования материала через интервалы мартенситных переходов под постоянной нагрузкой, однако при определенной доработке она может быть распространена и для других режимов термоциклирования

Общие выводы и рекомендации

В целом, резюмируя результаты диссертации, можно сделать следующие выводы

1 Обратимая память формы, наблюдаемая при нагревании, может формироваться в процессе предварительного охлаждения и нагревания под нагрузкой, причем обратимая память формы при охлаждении формируется только на этапе нагревания под нагрузкой Обратимая память формы сопровождается термоциклическим возвратом деформации, величина которого за один термоцикл достигает 0,2% Впервые обнаружен термоциклический возврат деформации реализуемый в виде восстановления деформации при нагревании и сохранения ее неизменной величины при охлаждении

2 Определены наиболее эффективные режимы термомеханического воздействия, при которых значение удельной работы сплава может быть увеличено в несколько раз

3 Обнаружены температурные интервалы, в которых в зависимости от способа задания предварительной деформации эффект однократной памяти формы может варьироваться по величине до двадцати раз

4 Разработана феноменологическая модель, позволяющая аналитически описывать эволюцию обратимого формоизменения материалов с памятью формы при термоциклировании под нагрузкой, в том числе и после предварительной термомеханической обработки.

Список публикаций:

1 Вербаховская Р А Эффекты обратимой памяти формы и термоциклического возврата деформации в сплаве ТН-1 / ИН Андронов, Р А Вербаховская, С К Овчинников, НА Северова //Заводская лаб -2007-№2 -Т 73-С 64-67

2 Вербаховская Р А Влияние термомеханической обработки на энергоемкость сплава ТН-1/ И Н Андронов, Р А Вербаховская, //Заводская лаб -2007-№9 -Т 73-С 67-70

3 Вербаховская Р А Влияние термомеханической истории на функционально-механические свойства сплавов ТН-1/ ИН Андронов, Р А Вербаховская // Сборник научных трудов Материалы научно-технической конференции, Ухта, 19-22 апреля 2005 г - Ухта УГТУ,

2005 -С 218-223

4 Вербаховская Р А Влияние термомеханической тренировки на энергоемкость никелида титана / И Н Андронов, Р А Вербаховская // Актуальные проблемы прочности сборник тезисов ХЫУ Международной конференции, Вологда, 3-7 октября 2005 г - Вологда ВоГТУ,2005 -С 154

5 Вербаховская Р А Влияние исходной остаточной деформации на величину деформации, обусловленной эффектом памяти формы в сплаве Т1№ эквиатомного состава / И Н Андронов, Р А Вербаховская // Сборник научных трудов Материалы научно-технической конференции, Ухта, 18-21 апреля 2006 г - Ухта УГТУ, 2006 - Ч 2 - С 8-12

6 Вербаховская Р А Изотермическое и неизотермическое формирование эффекта однократной памяти формы в сплаве ТН-1 / ИН Андронов, Р А Вербаховская // Сборник научных трудов Материалы научно-технической конференции, Ухта, 18-21 апреля 2006 г - Ухта УГТУ,

2006 -42 -С 23-27

7 Вербаховская Р А Эффекты мартенситной неупругости в сплаве ТН-1, сформированные путем изотермического деформирования и пластичностью прямого превращения/ ИН Анронов, РА Вербаховская // IV Международная школа - конференция «Микромеханизмы пластичности, разрушения и сопутствующих явлений» Материалы шк -конф 24-30 июня 2007 г Тамбов - Тамбов ТГУ им ГР Державина,

2007 - С 139-142

Отпечатано в отделе оперативной полиграфии Ухтинского государственного технического университета Услпечл 1,2 Подписано в печать 25 09 2007 г Тираж 100 экз Заказ №213 169300, Республика Коми, г Ухта, ул Октябрьская, 13

Введение.

Список основных обозначений и сокращений, используемых в тексте.

Глава 1. Функционально-механические свойства материалов с каналами мартенситной неупругости.^

1.1 Основные механизмы обратимой деформации.

1.1.1 Механическое двойникование как основной механизм пластичности.^

1.1.2 Мартенситные превращения.

1.2 Классификация функционально-механических свойств сплавов с каналами мартенситной неупругости.^

1.2.1 Эффекты памяти формы.

1.2.2 Эффекты пластичности превращения.

1.2.3 Эффект сверхэластичности.

1.2.4 Реактивные напряжения.

1.2.5 Деформация ориентированного превращения.

1.3 Физико-механические характеристики материалов с каналами мартенситной неупругости.

1.4 Влияние различных факторов на эффекты памяти формы в сплавах с мартенситным механизмом неупругости.

1.5 Влияние термомеханической обработки на свойства мартенситной неупругости материалов.^

1.6 Энергоемкость материалов с мартенситной неупругостью и факторы, влияющие на её величину.

1.7 Структурно-аналитическая теория прочности.

1.8 Структурно-аналитическая теория физической мезомеханики материалов.^

Выводы по главе 1.

Глава 2. Постановка задачи и методики экспериментальных исследований.

2.1 Постановка задачи.

2.2 Методика экспериментальных исследований.

Глава 3. Влияние режима термомеханической обработки на обратимое формоизменение в сплаве ТН-1. ^

3.1 Обратимая память формы и термоциклический возврат деформации в сплаве ТН-1 в свободном состоянии после термомеханической обработки при постоянных напряжениях нагрева и охлаждения (первый режим обработки).

3.2 Обратимое формоизменение в сплаве ТН-1 в свободном состоянии после термоциклироваания под постоянным касательным напряжением при охлаждении (второй режим обработки).

3.3 Обратимое формоизменение в сплаве ТН-1 в разгруженном состоянии после термоциклирования под постоянным касательным напряжением при нагревании (третий режим обработки).

Выводы по главе 3.

Глава 4. Влияние температурно-силового режима термомеханического воздействия на энергоемкость никелида титана. ^

4.1 Энергоемкость никелида титана после термоциклирования напряжениями, кратными рабочим (I режим обработки). ^

4.1.1 Энергоемкость никелида титана после I режима обработки для рабочих напряжений тн=:50МПа и то= 12,5МПа. ^

4.1.2 Энергоемкость никелида титана после I режима обработки для рабочих напряжений Тн= 1 ООМПа и т0=25МПа.

4.2 Энергоемкость никелида титана после обработки под постоянными напряжениями нагрева и охлаждения (II режим обработки). ^

4.2.1 Энергоемкость никелида титана после II режима обработки при соотношении рабочих напряжений тн/т<з=4. ^

4.2.2 Энергоемкость никелида титана после II режима обработки при соотношении рабочих напряжений тн/то= 1,5. ^

Выводы по главе 4.

Глава 5. Эффект однократной памяти формы при изотермическом и неизотермическом способе формирования. ^

Выводы по главе 5.

Глава 6. Теоретическое описание поведения материалов с каналами мартенситной неупругости при термоциклировании под нагрузкой. ^

6.1 Описание эволюции обратимого формоизменения для необработанного материала с эффектами памяти формы при термоциклировании под нагрузкой.

6.2 Описание эволюции обратимого формоизменения для материала с эффектами памяти формы, прошедшего предварительную термомеханическую обработку, при термоциклировании под нагрузкой.

Выводы по главе 6.

Необычные физико-механические свойства сплавов с эффектом памяти формы обратили на себя внимание ещё в пятидесятых годах прошлого столетия. Впервые явление термоупругого равновесия фаз при мартенситных превращениях было обнаружено Г.В. Курдюмовым и Л.Г. Хандросом [1, 2] в сплаве Cu-Al. Фазовые переходы, в которых наблюдалось обратимое изменение размеров кристаллов новой фазы при изменении температуры или напряжения, назвали термоупругими мартенситными превращениями. Дальнейшее изучение этих материалов показало, что с мартенситными превращениями связаны уникальные механические свойства, которые позволили расширить границы применения металлов, обычно называемых сплавами с памятью формы [3]. Отличительная особенность таких сплавов -это способность восстанавливать при изотермической разгрузке или во время нагревания значительные неупругие деформации. Интенсивное изучение физических процессов и механического поведения интерметаллидных соединений, обладающих эффектом памяти формы, продиктовано веянием времени. Нетрадиционные функционально-механические свойства сплавов с памятью формы (СПФ) в настоящее время используются для решения многочисленных практических задач: в силовом оборудовании и самосооружающихся трансформируемых конструкциях, в мартенситных преобразователях энергии (мартенситные приводы и мартенситные двигатели), в системах автоматического регулирования расхода и температуры, тепловой защиты, в устройствах автоматического пожаротушения, в элементах робототехники, при создании неразъемных и самоуплотняющихся соединений, в медицине при лечении сосудов, костных переломов, сколиозе и т.д [4,5].

В различных областях техники внедрены соединительные муфты для трубопроводов и термомеханические соединения. Разработаны уплотнительные шайбы, штифты, зажимы и струбцины, самонапрягающиеся заклепки и болты, которые, например, можно употреблять и в детских игрушках, и в атомных агрегатах, и при создании рисунков интегральных схем и т.д. Сплавы с эффектом памяти могут быть успешно использованы в устройствах соединения и коммутации электрических цепей и волокон оптической связи [6].

Огромные перспективы открываются при проектировании и создании мартенситных двигателей различных конструкций. Такие механизмы работают в непрерывном и шаговом режимах, имеют роторное и линейное исполнение, в виде бегущей ленты и т.д. Мощность действующих аппаратов уже давно превысила 10 кВт, а скорость вращения - 2500 об/мин [7,8]. Шаговые двигатели используют, например, в медицине для вытяжения костей и спрямления позвоночника. Из сплавов с памятью формы изготавливают фильтры для кровезаменителей, фиксаторы позвонков, зажимы артерий головного мозга, скрепки и пластинки для фиксации переломов, детали протезов, элементы конструкций насосов для искусственных сердец, почек и т.д. [9]. Ведутся работы по проектированию механических суставов и мускулов. Широко используются сверхупругие стенты для лечения сосудов системы кровообращения.

Использование прослоек из никелида титана позволяет соединять несвариваемые материалы, например алюминий с коррозионно-стойкой сталью, путем последовательной аргоннодуговой сварки одного, а затем второго металла с прокладкой [10]. Применение диффузионной сварки обеспечивает получение заготовки для силовых элементов преобразователей энергии в виде биметаллической пластины, один из слоев которой представляет собой металл с эффектом памяти формы, а другой -пружинную сталь [11]. Применение прослоек из никелида титана при диффузионной сварке позволяет соединять существенно разнородные материалы: стекло - никель, керамика - сталь [12].

Многообразие всевозможных вариантов использования материалов с памятью формы в промышленности дает возможность говорить об актуальности проблемы исследования механического поведения материалов при сложных температурно-силовых воздействиях, влияния предварительной термомеханической тренировки на эффекты обратимого формоизменения. В подавляющем большинстве случаев материалы при реализации обратимой памяти формы демонстрируют качественно сходное поведение, независимо от конкретного типа трансформации решетки при мартенситных превращениях. Последнее обстоятельство позволяет изучать общие закономерности эффектов мартенситной неупругости на конкретных модельных материалах, таких как Т1№, Т1№Си и СиМп.

В контексте выше сказанного были выполнены исследования по следующим направлениям:

• исследование влияния предварительного термомеханического воздействия на эффекты обратимого формоизменения сплошных цилиндрических образцов из сплава ТН-1 при термоциклировании через интервалы мартенситных переходов в различных термосиловых режимах;

• исследование влияния термомеханической обработки на эффекты мартенситной неупругости никелида титана в условиях производства механической работы;

• исследование влияния способов задания предварительной деформации на эффекты мартенситной неупругости.

Объектом исследования был выбран сплав никелида титана, эквиатомного состава. Этот сплав привлек наше внимание как самый яркий представитель металлических материалов с эффектом памяти формы. Наряду с большой прочностью, он обладает малым удельным весом. Сплав ТН-1 способен работать при очень высоких температурах, является немагнитным и коррозийно-стойким материалом. Для медицинских целей этот сплав не заменим, потому что он полностью биосовместим с человеческим телом [4].

Более того, в связи с открытием новых сплавов на основе титана, значительным прогрессом в производстве полуфабрикатов и в технологии обработки, использование данных материалов стремительно развивается и требует дополнительных исследований по многим направлениям.

Автор выражает искреннюю 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, 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.

Список основных обозначений и сокращений, используемых в тексте

СПФ - сплавы с памятью формы МН - мартенситная неупругость МДТТ - механика деформируемого твердого тела ЭПФ - эффект однократной памяти формы ОПФ - эффект обратимой памяти формы ЭРПФ - эффект реверсивной памяти формы ЭПП - эффект пластичности превращения ПМП - прямой мартенситный переход ОМП - обратный мартенситный переход ППП - пластичность прямого превращения ПОП - пластичность обратного превращения ПУ - псевдоупругость

ДОП - деформация ориентированного превращения

ТВ - термоциклический возврат

ОФИ - обратимое формоизменение

ТМО - термомеханическая обработка

ТМВ - термомеханическое воздействие

ТИМП - температурные интервалы мартенситных переходов

ВТМО - высокотемпературная термомеханическая обработка

НТМО - низкотемпературная термомеханическая обработка

ХТМП - характеристические температуры мартенситных переходов

Мн и Мк - температура начала и конеца прямых мартенситных переходов

Ан и Ак - температура начала и конеца обратных мартенситных переходов

Т0 - температура, К

N - количество термоциклов т - касательные напряжения, МПа а - нормальные напряжения, МПа у - угловая деформация, %.

8 - осевая деформация, %

Общие выводы и рекомендации

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

1 Выполнены систематические экспериментальные исследования влияния различных видов предварительной ТМО на деформационные эффекты обратимого формоизменения в сплаве ТН-1 при термоциклировании его в свободном состоянии.

1.1 Установлено, что на величину деформации, характеризующую ОПФ в свободном состоянии, существенное влияние оказывает температурно-силовой режим предварительного ТМВ. Эффект ОПФ, наблюдаемый при нагревании, может формироваться в процессе предварительного охлаждения и нагревания под нагрузкой. ОПФ формы при охлаждении формируется только в процессе предварительного нагревания под нагрузкой.

1.2 ОПФ сопровождается ТВ деформации, величина которого за один термоцикл достигает 0,2%.

1.3 Существует тип ТВ, реализуемый в виде восстановления деформации при нагревании и сохранения ее неизменной величины при охлаждении. Данный тип ТВ деформации для сплава ТН-1 обнаружен впервые.

2 Выполнены экспериментальные исследования влияния предварительного ТМВ на энергетические характеристики сплава ТН-1 при термоциклировании материала в различных температурно-силовых режимах. В результате анализа экспериментальных данных были определены наиболее эффективные режимы ТМВ, при которых значение удельной работы может быть увеличено в несколько раз.

2.1 Режим обработки, кратный рабочему режиму при напряжениях, не превосходящих 100 МПа, позволяет увеличить работоспособность материала более чем в четыре раза.

2.2 Для рабочих циклов, напряжения которых превосходят 100 МПа, термоциклирование под постоянными напряжениями нагрева и охлаждения увеличивает энергоемкость материала в три - четыре раза.

3 Выполнены экспериментальные исследования влияния способа задания предварительной деформации на однократный эффект памяти формы.

3.1 В результате исследования влияния способа задания предварительной деформации на ЭПФ обнаружили температурные интервалы, в которых влияние способа задания играет существенную роль в формировании деформационного эффекта, увеличивая его более чем в двадцать раз.

3.2 Дана количественная сравнительная оценка ЭПФ после различных способов задания предварительной деформации.

4 Разработана феноменологическая модель, позволяющая аналитически описывать эволюцию обратимого формоизменения материалов СПФ при термоциклировании под нагрузкой, в том числе и после предварительной термоциклической обработки.

1. Курдюмов Г.В. О природе бездиффузных мартенситных превращений// ДАН СССР. 1948. - Т.60. -№ 9. - С. 1543-1546.

2. Курдюмов Г.В. О термоупругом равновесии при мартенситных превращениях / Г.В. Курдюмов, Л.Г. Хандрос // ДАН СССР. 1948. -Т.60.-№ 2.-С. 211-220.

3. Сплавы с эффектом памяти формы/ К. Отсука, К. Симидзу, Ю. Судзуки и др.; под ред. X. Фунакубо. М.: Металлургия, 1990. - 224с.

4. Миргазизов М.З. Применение сплавов с эффектом памяти формы в стоматологии/ М.З. Миргазизов, В.К. Поленичкин, В.Э. Гюнтер, В.И. Итин. М.: Медицина, 1991. - 190 е., ил.

5. Тихонов A.C. Применение эффекта памяти формы в современном машиностроении / A.C. Тихонов, А.П. Герасимов, И.П. Прохорова. -М.: Машиностроение, 1981. 80 е., ил.

6. Харрисон Дж.Д. Использование сплавов системы TiNi в механических и электрических соединениях / Дж.Д. Харрисон, Д.Е. Ходгсон // Эффекты памяти формы в сплавах. М.: Металлургия. 1979. - С. 429434.

7. Bolcich J.C., Rapacioli R. Energy conversion using pseudoelastic CuZnAl alloys a prototype heat engine // J. phys. (fr.). 1982. Vol. 43. N 12, Suppl.:ICOMAT-82. P. 831-832.

8. Honma Т. Применение сплавов с эффектом запоминания формы и связанные с этим проблемы // Chem. Ind. (Japan). 1982. Vol.33, N 4. P. 339-346.

9. Сплавы с памятью формы в медицине / В.Э. Гюнтер, В.В. Кошенко, М.З. Миргазизов и др. Томск: Изд. ТомскГУ, 1986. - 208 с.

10. Ю.Корнилов И.И. Применение никелида титана для сварки алюминия со сталью Х18Н10Т / И.И. Корнилов, O.K. Белоусов, В.Р. Рябов // Физ. и хим. обработки материалов. 1976. - № 5. - С. 138-141.

11. A.C. 974449 (СССР USSR). МКИ3 Н 01 Н 61/04. Электротепловое реле / В.М. Никитин, B.C. Турчак. № 3232184/24-07; заявлено 08.01.81; опубл. 15.11.82, Бюл. №42.

12. Лихачев В.А. Эффект памяти формы / В.А. Лихачев, С.Л. Кузьмин, З.П. Каменцева. Л.: Изд. ЛГУ, 1987. - 216 с.

13. Классен-Неклюдова М.В. Механическое двойникование кристаллов / Классен-Неклюдова M.B. М.: Наука, 1960. - 261 с.

14. Хачин В.Н. Никелид титана: структура и свойства / В.Н. Хачин, В.Г. Пушин, В.В. Кондратьев. М.: Наука, 1992. - 160 с.16.0tsuka К., Sawamura Т., Shimizu К. // Phys. St. Sol. (а), 1971. - Vol. 5. -№2.-P. 457-470.

15. Knowles K.M., Smith D.A. The crystallography of the martensitic transformation in equiatomic nickel titanium // Acta Met., - 1981. - Vol. 29.-№ l.-P. 101-110.

16. Егоров C.A. Особенности взаимосвязи механического поведения и фазовых и структурных превращений в сплаве TiNi / C.A. Егоров, М.Е. Евард // Физ. Мет. Металловед. 1999. - Т. 88. - С. 488-492.

17. Сурикова Н.С. Механизмы пластической деформации монокристаллов никелида титана / Н.С. Сурикова, Ю.И. Чумляков // Физ. Мет. Металловед. 2000. - Т. 89. - № 2. - С. 98-107.

18. Материалы с эффектом памяти формы: Справ, изд. / Под ред. В.А. Лихачева Т. 3. - СПб: НИИХ СпбГУ, 1998. - 474 с.

19. Кауфман JL, Термодинамика и кинетика мартенситных превращений / JI. Кауфман, М. Коэн // Успехи физики металлов. 1961. - Т. 4. - С. 192-289.

20. Эффект памяти формы и их применение в медицине / В.Э. Гюнтер, В.И. Итин, JI.A. Монасевич и др. Новосибирск: Наука, 1992. - 742 с.

21. Абдрахманов С. Деформация материалов с памятью формы при термосиловом воздействии / С. Абдрахманов. Б.: Илим, 1991. - 117 с.

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

23. Деменков А.П. Природа сверхпластичности/ А.П. Деменков, В.А. Лихачев, Н.С. Французов. Л., 1972. - 52 с. (Препринт / АН СССР физ.-техн. ин-т, №344).

24. Деформирование металлов в условиях проявления пластичности превращения / И.Н. Андронов, С.Л. Кузьмин, В.А. Лихачев и др. // Пробл. прочности. 1983. -№ 5. - С. 96-100.

25. Механическое поведение железо-марганцевого сплава вблизи интервала мартенситных превращений / З.П. Каменцева, С.Л. Кузьмин, В.А. Лихачев и др. // Исследование упругости и пластичности. Л.: Изд. ЛГУ. - 1978. - № 12. - С. 192-219.

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

27. Кузьмин С.JI. Эффекты пластичности превращения и памяти формы при сложно-напряженном состоянии сплава Cu-Al-Mn / C.JI. Кузьмин,

28. B.А. Лихачев, Е.В. Черняева // Функционально-механические свойства материалов и их компьютерное конструирование / XXIX Межреспубликанский семинар "Актуальные проблемы прочности", Псков, 15-18 июня 1993 г.-Псков, 1993.-С. 365-370.

29. Андронов И.Н. Поведение никелида титана в условиях термоциклирования под нагрузкой / И.Н. Андронов Д.Н. Фастовец,

30. C.К. Овчинников // Сборник научных трудов: Материалы научно-технической конференции, Ухта, 15-16 апреля 2002 г. Ухта: УГТУ, 2003.-С. 415-418.

31. Хачин В.Н. Неупругая деформация никелида титана, перетерпевающая термоупругое мартенситное превращение / В.Н. Хачин, В.Э. Гюнтер, Л.А. Соловьев // ФММ. 1975. - Т. 39. - № 3. - С. 605-610.

32. Мартынов В.В. Мартенситное превращение и эффект памяти в сплавах на основе меди и железа: Автореферат, дис. канд. физ.-мат.наук /

33. B.В. Мартынов. Киев, 1979. - 23 с.

34. Андронов И.Н. Обратимая память формы медно-марганцевых композиций: дис. канд. физ. мат. наук 01.04.07 / И.Н. Андронов. Л., 1983.-223 с.

35. Андронов И.Н. Энергоспособность сплава Cu-Mn в условиях реализации циклической памяти формы / И.Н. Андронов,

36. C.Л. Кузьмин, В.А. Лихачев // Пробл. прочности. 1983. - № 11. - С. 23-26.

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

38. Малыгин Г.А. Размытые мартенситные переходы и пластичность кристаллов с эффектом памяти формы / Г.А. Малыгин // УФН-2001. -Т.171-2.-С.187-212.

39. Лихачев В.А. Высокотемпературная память в никелиде титана / В.А. Лихачев, М.В. Мастерова // Физика металлов и металловедение. -1983. Т. 55. - Вып. 4. - С.814-816.

40. Фавстов Ю.К., Эффект памяти формы в сплавах на основе никелида титана, легированных гафнием / Ю.К. Фавстов В.А. Кушкин, В.М. Ермаков //Актуальные проблемы прочности. Пластичность материалов и конструкций: Тезисы докл. Тарту, 1985. - С. 124.

41. Структурный механизм генерации и изотермической релаксации реактивного напряжения в термически и термомеханически обработанном никелиде титана / И.Ю. Хмелевская, С.Д. Прокошкин,

42. B.Т. Шипша и др. // Механизмы деформации и разрушения перспективных материалов / Сб. трудов XXXV семинара "Актуальные проблемы прочности", Псков, 15-18 сентября 1999 г. Псков, 1999.1. C. 456-462.

43. Пластичность превращения и механическая память в железомарганцевых сталях при кручении / С.Л. Кузьмин, В.А. Лихачев, В.В. Рыбин, О.Т. Соколов. Л., 1975. - 52 с. (Препринт / АН СССР. ФТИ им. А.Ф. Иоффе, № 489).

44. Жебынева Н.Ф. Характеристики термомеханического возврата никелида титана / Н.Ф. Жебынева, Д.Б. Чернов // Металловед, и терм: обработка мет. -1975. №10. - С. 10-13.

45. Хачин В.Н. Деформационные эффекты и энергия материалов с термоупругим мартенситным превращением / В.Н. Хачин, В.Э. Гюнтер, Л.А. Соловьев // Физ. мет. и металловед. 1975. - Т. 40. -№5.-С. 1013-1019.

46. Андреев A.B. Методика исследования генерации и релаксации реактивных напряжений /A.B. Андреев, М.А. Хусаинов, В.Н. Беляков // Материалы с новыми функциональными свойствами. Новгород-Боровичи, 1990.-С. 164-166.

47. Блинов Э.И. Аналитическое описание временных эффектов деформации при сложном нагружении / Э.И. Блинов // Пробл. прочности. 1989. - № 6. - С. 47-52.

48. Ильюшин A.A. Пластичность. Основы математической теории / A.A. Ильюшин. М.: Изд-во АН СССР, 1963.-271 с.

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

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

51. Структурные переходы в сплавах на основе никелида титана / A.C. Саввинов, В.П. Сивоха, В.П. Воронин, В.Н. Хачин; Ред. журн. «Изв. вузов. Физика». Томск, 1984. - 18 с. - Деп. в ВИНИТИ. 19.10.84. №7308-84.

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

53. Константы упругости сплавов марганец-медь / Е.З. Винтайкин,

54. B.А. Удовенко, Д.Ф. Литвин, В.Р. Серебряков // ФММ. 1980. - Т. 4. -вып. 9.-С. 883-885.

55. Haus G. On the reversible martensitic transformations of ordered and disordered / G. Haus, E. Torok, N. Warlimont //Мартенситные превращения: Докл. международной конференции "ICOMAT-77", Киев, 16-20 мая 1977 г.-Киев, 1978.-С. 185-189.

56. Корнилов И.И. Никелид титана и другие сплавы с эффектом "памяти" /И.И. Корнилов, O.K. Белоусов, Е.В. Качур. -М.: Наука, 1977. 180 с.

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

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

59. Давиденков H.H. Необратимое формоизменение металлов при циклическом тепловом воздействии / H.H. Давиденков, В.А Лихачев-М.: Машгиз, 1962. 223 с.

60. Брайнин Г.Э. Эффекты механической памяти в никелиде титана и сплавах титан-никель-медь / Г.Э. Брайнин, Б.С. Крылов, С.Л. Кузьмин // Вестник ЛГУ. Сер: матем., мех., астрон. 1983. - № 10. - С. 16-21.

61. Эффект памяти формы в сплавах/ Под редакцией В.А. Займовского. -М.: Металлургия. 472 с.

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

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

64. Андронов И.Н. Память формы и пластичность ГЦТ —> ГЦК превращения в медномарганцевых композициях / И.Н. Андронов,

65. C.Л. Кузьмин, В.А. Лихачев // Изв. вузов. Цветная металлургия. 1984. -№ 2. - С.86-91.

66. Винтайкин Е.З. Структурный механизм обратимого изменения формы в сплавах на основе марганца / Е.З. Винтайкин, Д.Ф. Литвин // Мартенситные превращения: Докл. междунар. конф. "ICOMAT-77", Киев, 16-20 мая 1977 г. Киев, 1978. - С. 194-197.

67. Эффект памяти формы: Справ, изд. /Под. ред. В.А. Лихачева СПб.: Изд-во НИИХ СПбГУ. - 1997. -Т.1.-424 с. (1998. - Т.2. - 374 е.).

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

69. B.А. Лихачева и XXXIII семинара "Актуальные проблемы прочности" Новгород, 15-18 октября 1997 г. Новгород: НОВГУ. - Т.1., 4.2. - С. 356-361.

70. Структура и свойства сплава Т1№ после деформации и старения /

71. C.Д. Прокошкин, Л.М. Капуткина, А.А. Кадников и др. // Материалы с эффектом памяти и их применение: Материалы семинара.- Новгород-Ленинград: Новгородский политех, ин-т, 1989. С. 45-48.

72. Влияние ВТМО на структуру и свойства сплава титан-никель/ С.Д. Прокошкин, Л.М. Капуткина, И.Ю. Хмелевская и др. // Материалы с эффектом памяти и их применение: Материалы семинара. -Новгород-Ленинград: Новгородский политех, ин-т, 1989. С. 48-50.

73. Андронов И.Н. Влияние температурно-силовых режимов на работоспособность плавов с памятью формы / И.Н. Андронов, С.П. Беляев, С.Л. Кузьмин и др. // Вестник ЛГУ (сер: мат., мех, астр.). -1985.-№1.-С. 54-58.

74. Войтенко Ю.В. Никелид титана, как силовой элемент теплового двигателя / Ю.В. Войтенко, А.Е. Волков, В.А. Лихачев // Материалы с эффектом памяти формы и их применение: Материалы семинара. Новгород-Ленинград, 1989. С. 58-59.

75. Войтенко Ю.В. Предельные термомеханические циклы никелида титана. Эксперимент / Ю.В. Войтенко, В.А. Лихачев // Материалы с новыми функциональными свойствами: Материалы семинара. Новгород-Боровичи, 1990. С.24-27.

76. Андронов И.Н. Влияние предварительного термоциклирования на физикомеханическое поведение марганцемедных композиций в условиях проявления обратимой памяти формы / И.Н. Андронов, В.А. Лихачев // Изв. вузов. Цветная металлургия. 1986. - №2. - С. 97102.

77. Лихачев В.А. Материалы с эффектом памяти формы и их компьютерное конструирование / В.А. Лихачев // Изв. вузов. Физика: Компьютерное конструирование материалов. 1995. - №11. - С. 86-105.

78. Лихачев В.А. Структурно-аналитическая теория прочности / В.А. Лихачев, В.Г. Малинин. СПб., 1993. - 471 с.

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

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

81. Лихачев В.А. Новая концепция прочности / В.А.Лихачев, В.Г. Малинин // Структура и свойства металлических материалов и композиций: Межвузовский сборник. Новгород: Новгор. политех, инт, 1989.-С. 4-31.

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

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

84. Капуткина Л.М. Математическая модель текстурных переходов при фазовых превращениях под нагрузкой / Л.М. Капуткина, Г.В. Моврич // 3 Междунар. конф."Прикл. рентгеногр. мет.", Москва, 16-18 ноября 1994 г.-М., 1994.-С. 30.

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

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

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

88. 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.

89. 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.

90. Малинин В.Г. Стуктурно-аналитическая теория физической мезомеханики материалов // Вести. Новг. гос. ун-та. 1997. - № 5. - С. 35-38.

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

92. Панин В.Е. Методология физической мезомеханики и компьютерное конструирование материалов. В 2-х т. / В.Е. Панин. Новосибирск: Наука. 1995. Т. 1 - 298 е.; Т. 2 - 320 с.

93. Малинин В.Г. Стуктурно-аналитическая теория прочности как методология компьютерного конструирования материалов / В.Г. Малинин // Вест. Новг. гос. ун-та, 1995. № 1. - С. 32-40.

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

95. Корнилов И.И. Никелид титана и другие сплавы с эффектом памяти / И.И. Корнилов, O.K. Белоусов, Е.В. Качур. М.: Наука, 1979. -178 с.

96. Попе Г. Производство блоков интегральных схем / Г. Попе // Эффект памяти формы в сплавах. М.: Металлургия, 1979. - С. 434442.

97. Родригес С. Механические свойства сплавов, обладающих эффектом запоминания формы / С. Родригес, JI. Браун // Эффект памяти формы в сплавах. М.: Металлургия, 1979. - С. 36-59.

98. Возможное применение эффекта запоминания формы в медицине: стержень Харрингтона из сплава Ni-Ti для лечения сколиоза / М.А. Шмерлинг, М.А. Вилков, А.Е. Сандерс, Дж. Е. Вусли // Эффект памяти формы в сплавах. М.: Металлургия, 1979. - С. 455-464.

99. Бэнкс Р. Тепловые двигатели из нитинолаЮффект памяти формы в сплавах / Р. Бэнкс; Пер. с англ. JIM. Бернштейна; Под ред. В.А. Займовского. М.: Металлургия, 1979. - С. 380-397.

100. Johnson A.D. "Training" phenomena in NITINOL//Proc. NITINOL. heat engine conf. (sept. 26-27 1978). 1978/- P. 1-22.

101. A.c. № 1809356 СССР, G 01 N 3/08. Установка для испытания образцов материалов при сложном напряженном состоянии: / В.П.Власов, И.Н.Андронов, Ю.Б.Какулия. 4908828/28; заявл. 07.02.91; опубл. 15.043.93, Бюл. № 14: черт.

102. Андронов И.Н. Эффекты обратимой памяти формы и термоциклического возврата деформации в сплаве ТН-1 /

103. Р.А.Вербаховская, C.K. Овчинников, Н.А.Северова //Заводская лаб. -2007-№2.-Т. 73-С. 64-67.

104. Фазовый наклеп при мартенситном превращении никелида титана / В.Я. Ерофеев, JI.A. Монасевич, В.А. Павская, Ю.И. Паскаль // Физика металлов и металловедение. 1982. - №53. - Вып. 5. - С. 963965.

105. Beyer J. Effect of thermal cycling on the martensite formation in equiatomic TiNi // J. Phys.-1982. 43.N 12/ - Suppl. - Р/ 273-278.

106. Соловьев JI.A. Влияние внутренних напряжений на процесс фазового превращения в сплавах титан-никель и медь-цинк-кремний / JI.A. Соловьев, В.Н. Хачин // Физика металлов и металловедение. -1974.-№37.-Вып. 5.-С. 1095-1097.

107. Андронов И.Н., Влияние термомеханичекой тренировки на поведение сплава ТН-1 в условиях проявления циклической памяти формы / И.Н. Андронов, С.К. Овчинников, C.B. Крючков // Вестник Самарского государственного университета. 2004. - С. 97-100.

108. Беляев С.П. Обратимый эффект памяти формы как результат термоциклической тренировки под нагрузкой / С.П. Беляев, C.J1. Кузьмин, В.А. Лихачев // Проблемы прочности. 1988. - №7. -С.50-54.

109. Андронов И.Н. Влияние термомеханической обработки на энергоемкость сплава ТН-1/ И.Н.Андронов, Р.А.Вербаховская, //Заводская лаб. 2007 - №9. - Т. 73 - С. 67-70.

110. Андронов И.Н. Эффекты обратимого формоизменения никелида титана при термоциклировании / И.Н Андронов, С.К. Овчинников Деформация и разрушение материалов. 2005. - № 5. - С. 28-30.