Wybrane charakterystyki funkcjonalne stopu ni-ti z pamięcią kształtu w warunkach obciążeń termomechanicznych

• Autorzy: Kuś, K.

Warianty tytułu

EN

The selected shape-memory characteristics of the ni-ti alloy in thermo-mechanical loading conditions

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Niniejszy artykuł dotyczy badania wybranych charakterystyk funkcjonalnych (głównie zmian odkształceń odzyskiwanych i trwałych) w stopie Ni-Ti w trakcie cyklicznego obciążania termomechanicznego. Efekt pamięci kształtu (SME) był oceniany na zestawie pomiarowym, w którym deformacja materiału odbywała się przez zginanie. SME był indukowany wskutek obciążeń termomechanicznych o różnych profilach. Wstępne wyżarzanie w różnych warunkach umożliwiło uzyskanie określonych temperatur krytycznych przemian fazowych w badanym stopie. Przemiany fazowe oceniano za pomocą różnicowej analizy kalorymetrycznej (DSC). Z kolei identyfikację fazową po obróbce wyżarzania przeprowadzono przy użyciu metody dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego (XRD). Ustalono, że na zmiany badanych odkształceń mają wpływ różne stosowane profile obciążeń termomechanicznych, zwłaszcza realizacja odzysku kształtu w polu naprężeń. Nie bez znaczenia są także zachodzące zmiany w mikrostrukturze materiału poddanego obciążeniom cyklicznym.

EN

This paper deals with the testing work to examine some selected shape-memory characteristics (mainly recovery and permanent strains) in the Ni-Ti alloy during the thermomechanical cycling. The variations of shape memory effect (SME) were assessed using a special bending set-up, and discussed with respect to different thermo-mechanical loading profiles. The required phase-transformation temperatures of the alloy under examination were achieved by applying the annealing process at different temperatures for different times. The phase transformation behavior was observed using a differential scanning calorimeter (DSC). The X-ray diffractometry (XRD) was employed to identify phases present after the annealing heat treatment. It was found that the nature of a transformation cycle during two applied thermo-mechanical loading profiles (especially, the stress during reverse phase transformation), and also changes developed in the microstructure of a cycled material can affect behavior of strains.

Słowa kluczowe

PL

stop Ni-Ti; obciążenia termomechaniczne; efekt pamięci kształtu; wyżarzanie; temperatury przemian; analiza DSC i XRD

EN

Ni-Ti alloy; Thermo-mechanical cycling; Shape-memory effect (SME); annealing; Transformation temperatures; DSC; XRD

• Czasopismo: Prace Naukowe Instytutu Technicznego Wojsk Lotniczych
• Rocznik: 2007
• Tom: nr 22
• Strony: 231-243
• Opis fizyczny: Bibliogr.14 poz.,rys.

Twórcy

autor

Kuś, K.

• Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie

Bibliografia

• 1. Breczko T., Kus K.: Shape recovery behaviour under thermo-mechanical loads in TiNi alloys. “Proc. of SPIE” 2006, Vol. 6253, s. 62530I.
• 2. Huang X., Liu Y.: Effect of annealing on the transformation behaviour and superelasticity of NiTi shape memory alloy. “Scripta Materialia” 2001, No. 45, s. 153÷160.
• 3. Humbeeck van J.: Cycling effects, fatigue and degradation of shape memory alloys, “Journal de Physique IV” 1991, s. 1, s. C4: 189÷197.
• 4. Kus K., Chwiedziewicz P.: On the measurement of recovery strains of thermomechanically cycled Ni-Ti memory alloy. “Proc. of SPIE” 2007, Vol. 6597, s. 659712.
• 5. Leppäniemi A.: Shape memory alloys – applications and commercial aspects, http://www.ad.tut.fi/aci/courses/76527/Seminars2000/SMA.pdf
• 6. Liu Y., McCormic P.G.: Factors influencing the development of two-way shape memory in NiTi. “Acta Metallurgica el Materialia” 1990, 38 (7), s. 1321÷1326.
• 7. McCormic P.G., Liu Y.: Thermodynamic analysis of the martensitic transformation in NiTi-II. Effect of transformation cycling, “Acta Metallurgica el Materialia” 1994, 42 (7), s. 2407÷2413.
• 8. Sai Krishna C. N., Ramaiah K. V., Suresh N., Bhaumik S. K.: Effects of Thermomechanical Cycling on the Functional Properties of Ni-Ti-Cu Shape Memory Alloys, “Proc. of ISSS” 2005, SC-18-SC-24.
• 9. Shape Memory Materials. Red. K. Otsuka, C.M. Wayman. Cambridge University Press, 1998.
• 10. Stalmans R., Van Humbeeck J., Delaey L.: Thermo-mechanical cycling, two way memory and concomitant effects in Cu-Zn-Al alloys, “Acta Metallurgica el Materialia” 1992, 40 (3), s. 501÷511.
• 11. Stöckel D.: The shape memory effect – Phenomenon, Alloys, Applications. EUROflex G. RAU GmbH 2000.
• 12. Tang W., Sandström R.: Analysis of the influence of cycling on TiNi shape memory alloy properties. “Materials & Design” 1993, No. 14 (2), s. 103÷113.
• 13. Wang Z.G., Zu X.T., Feng X.D., Zhu S., Zhou J.M., Wang L.M.: Annealing-induced evolution of transformation characteristics in TiNi shape memory alloys, “Physica B” 2004, No. 359, s. 9÷14.
• 14. Yeung K. W. K., Cheung K. M. C., Lu W. W., Chung C. Y.: Optimization of thermal treatment parameters to alter austenitic phase transition temperature of NiTi alloy for medical implant. “Materials Science and Engineering A” 2004, No. 383, s. 213÷218.