Изменение электросопротивления в никелиде титана при нестационарном нагреве

Рубаник В.В.1,2, Рубаник В.В. мл.1,2, Петрова-Буркина О.А. 1

1Институт технической акустики НАН Беларуси, Витебск, Беларусь 2Витебский государственный технологический университет, Беларусь [e-mail]

Ранее было установлено, что в случае нестационарного нагрева проволоки из никелида титана, т.е. движения зоны нагрева вдоль образца, возникает постоянная по величине и направлению термоЭДС, называемая термокинетической. Наведение такой ЭДС в никелиде титана, обладающем эффектом памяти формы, обусловлено протеканием термоупругих фазовых переходов в зоне нагрева [1]. Еще одной ха- рактеристикой, чувствительной к фазовым переходам, исследованию которой по- священа данная работа, является электросопротивление, по изменению которого в процессе фазовых переходов можно с достаточной степенью точности судить о температурах превращений.

Исследования проводили на проволочных образцах никелида титана эквиа- томного состава диаметром 0,6 мм. Предварительно образцы подвергались отжигу при температуре 700ºС в течение получаса на воздухе. Характеристические темпе- ратуры мартенситных переходов, определенные методом дифференциальной ска- нирующей калориметрии, составили M н = 45 ºС, M к = 33ºС, A н = 59ºС, A к = 76ºС, переход реализуется по схеме B2→B19¢→B2.

Установлено, что характер поведения электросопротивления при нестацио- нарном нагреве схож с поведением термокинетической ЭДС, т.е. при движении зо- ны нагрева образца с температурой равной или выше температуры обратного фазо- вого перехода в материале, величина электросопротивления возрастает и стабили- зируется по абсолютному значению. При незавершенном термоциклировании об- разца наблюдается два экстремума значений электросопротивления, соответст- вующие началу и прекращению процесса нагрева образца. При этом первый экс- тремум начинает появляться после 10 цикла измерений, а второй - уже после 5 цикла. Однако, в отличие от поведения термокинетической ЭДС, термоциклирова- ние образца приводит к уменьшению не только в процессе нагрева значения элек- тросопротивления, но и начального.

Появление экстремумов и уменьшение значения электросопротивления мо- жет быть связано с тем, что в исследуемом сплаве никелида титана при термоцик- лировании фазовый переход осуществляется через ромбоэдричекую R-фазу. Как известно, это приводит к изменению вида температурной зависимости электросо- противления – появлению пика. Еще одной возможной причиной может быть фа- зовый наклеп никелида титана при мартенситном превращении, т.е. происходит накопление искажений внутренней структуры материала. Знание механизмов и особенностей возникновения термоЭДС и электросопротивления при нестацио- нарном нагреве образца сплава с эффектом памяти позволит более полно контро- лировать и изучать термоупругие превращения в этих материалах.

1. V. Rubanik, V. Jr. Rubanik, O. Burkina. EMF in TiNi under unsteady heating // ICOMAT 2011. Japan: Osaca. P. 180.

Дата добавления: 2017-01-14