Мовчан А.А., Казарина С.А

Институт прикладной механики РАН, Москва, Россия

[e-mail]

На протяжении всего времени исследования механического поведения спла- вов с памятью формы (СПФ) конкурируют две точки зрения на их поведение. Со- гласно первой из них в основе механических явлений, характерных для СПФ, ле- жат термоупругие фазовые превращения, являющиеся бездиффузионными процес- сами. Поэтому поведение СПФ должно быть склерономным (т.е. не зависит от масштаба времени). Противоположный взгляд состоит в том, что для СПФ харак- терны некоторые реономные явления. В данной работе приводится эксперимен- тальное обоснование этой последней точки зрения.

Установлено, что при жестком изотермическом нагружении образцов из ни- келида титана в режиме мартенситной неупругости форма диаграммы напряжение

– деформация зависит от скорости движения активного захвата испытательной машины. Чем больше эта скорость, тем меньшая достигнутая деформация соответ- ствует тому же значению напряжения.

Проведены опыты по мягкому ступенчатому изотермическому нагружению образцов из никелида титана в режиме мартенситной неупругости. На каждой сту- пени процесса нагружения сразу после достаточно большого скачка напряжений возникает мгновенный скачок неупругих деформаций. После этого деформация возрастает со временем при постоянном напряжении сначала с чрезвычайно высо- кой, но постепенно уменьшающейся скоростью, которая с течением времени стре- мится к нулю. Таким образом, СПФ в мартенситном состоянии проявляет свойство нелинейной ограниченной ползучести. Приращение деформации со временем при постоянном напряжении имеет тот же порядок величины, что и мгновенный скачок деформации при том же скачке напряжений. Максимальное проявление реономных свойств наблюдается при значении напряжения вблизи первой точки перегиба на диаграмме мартенситной неупругости.

Аналогичное явление ограниченной ползучести наблюдается при мягком изотермическом ступенчатом нагружении образцов из никелида титана в режиме сверхупругости. Поскольку диаграмма нагружения в режиме сверхупругости не имеет точки перегиба, то в данном случае величина приращения деформации со временем монотонно возрастает с ростом уровня напряжений, при котором проис- ходит скачок напряжений. При ступенчатой изотермической разгрузке в режиме сверхупругости на каждой ступени процесса наблюдается ограниченное убывание деформации со временем при постоянном напряжении после его скачкообразного уменьшения. Показано, что проявление реономных свойств СПФ при их нагруже- нии в режиме сверхупругости не может быть объяснено выделением и поглощени- ем латентного тепла фазового перехода.

Обнаружено явление изотермической релаксации напряжений после жестко- го нагружения образцов из СПФ с фиксированной скоростью движения активного захвата и последующей фиксации деформированного состояния. Сразу после оста- новки испытательной машины скорость уменьшения напряжений достаточно вели- ка, однако монотонно уменьшается, стремясь к нулю с течением времени. Уста- новлено, что величина падения напряжения за фиксированное время выдержки возрастает с ростом скорости предварительного нагружения пропорционально ло- гарифму этой скорости.

Дата добавления: 2017-01-14