close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY4133

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(19)
BY (11) 4133
(13)
C1
(51)
(12)
7
C 21D 1/04,
C 21D 7/02,
B 06B 1/00
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ
КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
(54)
СПОСОБ СОЗДАНИЯ ОБРАТИМОГО ЭФФЕКТА ПАМЯТИ ФОРМЫ
(21) Номер заявки: 961194
(22) 1996.12.31
(46) 2001.12.30
(71) Заявитель: Институт технической акустики НАН
Беларуси (BY)
(72) Авторы: Клубович В.В., Рубаник В.В., Дородейко
В.Г., Рубаник В.В. (мл.), Царенко Ю.В. (BY)
(73) Патентообладатель: Институт
технической
акустики НАН Беларуси (BY)
(57)
Способ создания обратимого эффекта памяти формы, включающий деформацию материала в мартенситной фазе и фиксацию его в стесненном состоянии, отличающийся тем, что в материале, зафиксированном в
стесненном состоянии, возбуждают ультразвуковые колебания с амплитудой механических напряжений (0,20,8)σ0,2, где σ0,2 - предел текучести материала.
(56)
ООЦУКА К., СИМИДЗУ К. и др. Сплавы с эффектом памяти формы / Под. ред. Глейзера А.М., М.: Металлургия. - 1990. - С.87-98.
WO 9117273 A1, 1991.
RU 2010868 C1, 1994.
EP 0519311 A1, 1992.
EP 0086012 A2, 1983.
EP 0086014 A1, 1983.
Изобретение относится к области материаловедения, а именно к материалам, обладающим эффектом памяти формы (ЭПФ).
Известен способ создания обратимого эффекта памяти формы в сплавах, заключающийся в деформации
образца в мартенситной фазе, фиксации в этом состоянии, нагреве в стесненном (заневоленном) состоянии, в
результате чего происходит обратное превращение, и выдержка (старение) при определенной температуре
[1].
Данный способ является наиболее близким по технической сущности к предлагаемому.
Недостатком известного способа является большая трудоемкость, обусловленная тем, что для получения
обратимого ЭПФ необходимы длительные изотермические выдержки в процессе старения материала в стесненном состоянии. Так, для того, чтобы получить большое изменение при циклическом нагреве и охлаждении сплава Ti-51 %(aт.)Ni, состаренного в стесненном состоянии, необходимо, чтобы продолжительность
старения при 500 °С составляла 1 ч, при 400 °С - 100 ч [1].
Технической задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является упрощение процесса
создания обратимого эффекта памяти формы.
Указанная задача решается за счет того, что в способе создания обратимого эффекта памяти формы, заключающемся в деформации материала в мартенситной фазе и фиксации его в стесненном состоянии, в материале зафиксированном в стесненном состоянии возбуждают ультразвуковые колебания (УЗК) с амплитудой механических напряжений (0,2-0,8)σ0,2, где σ0,2 - предел текучести материала.
Для создания обратимого ЭПФ материал после термообработки подвергают деформации в мартенситной
фазе, например, с помощью пластической деформации изгиба, придают ему определенную форму и фикси-
BY 4133 C1
руют в этом состоянии путем приложения статического напряжения [1]. В этом состоянии в материале возбуждают ультразвуковые колебания с амплитудой механических напряжений в пределах (0,2-0,8)σ0,2, где σ0,2
- предел текучести материала.
Механические напряжения высокой частоты создают в материале поля внутренних напряжений, обусловленные возникновением необратимых дефектов, таких как, например, дислокации, связанные с деформацией. В результате в материале возникает устойчивый обратимый эффект памяти формы. Причем, время воздействия ультразвуковыми колебаниями на материал составляет в зависимости от вводимой акустической
мощности от долей секунды до минуты.
Примеры конкретного осуществления способа:
Во всех примерах используют в качестве образцов проволоку Ti-51 % (aт.)Ni, диаметром 0,5 мм которую
предварительно подвергают отжигу.
Пример 1 (прототип).
Образец деформируют изгибом с величиной деформации δ = 7 % в мартенситном состоянии. Затем прикладывают постоянное напряжение 100 МПа и нагревают через температурные интервалы мартенситных
превращений до 500 °C. После этого выдерживают образец в стесненном состоянии при этой температуре 1
ч и охлаждают. В этом случае величина обратимого ЭПФ составляет 1,3 %.
Пример 2 (предлагаемый способ).
Образец деформируют изгибом с величиной деформации δ = 7 % в мартенситном состоянии. Затем прикладывают постоянное напряжение 100МПа, затем возбуждают в образце ультразвуковые колебания с амплитудой 0,2σ0,2 (35МПа). Время воздействия УЗК 7с. В результате УЗК воздействия величина обратимого
ЭПФ в образце составляет 1,4 %.
Пример 3.
Образец деформируют изгибом с величиной деформации δ = 7 % в мартенситном состоянии. Затем прикладывают постоянное напряжение 100МПа, затем возбуждают в образце ультразвуковые колебания с амплитудой 0,8σ0,2 (140МПа). Время воздействия УЗК 7с. В результате УЗК воздействия величина обратимого
ЭПФ в образце составляет 1.4 %.
Пример 4.
Образец деформируют изгибом с величиной деформации δ = 7 % в мартенситном состоянии. Затем прикладывают постоянное напряжение 100 МПа, затем возбуждают в образце ультразвуковые колебания с амплитудой 0,1σ0,2 (18 МПа). Время воздействия УЗК 14с. В результате ультразвукового воздействия величина
обратимого ЭПФ в образце составляет 0.5 %.
Пример 5.
Образец деформируют изгибом с величиной деформации δ = 7 % в мартенситном состоянии. Затем прикладывают постоянное напряжение 100МПа, затем возбуждают в образце ультразвуковые колебания с амплитудой 0,9σ0,2 (158МПа). Время воздействия УЗК 3с. В результате ультразвукового воздействия образец
разрушился.
Таким образом, из примеров 1-5 видно, что режим ультразвуковой обработки материала в пределах (0,20,8)σ0,2 является наиболее оптимальным.
Выбор амплитуды знакопеременных напряжений (0,2-0.8)σ0,2 обусловлен тем, что при амплитуде менее
0,2σ0,2 требуется большее время воздействия на материал УЗК, что вызывает усталостное его разрушения,
кроме того, в этом случае обратимый ЭПФ проявляется не в полной мере. Возбуждение в материале напряжений более 0,9σ0,2 даже при незначительном времени воздействия УЗК приводит к усталостному его разрушению.
Источники информации:
1. ООЦУКА К., СИМИДЗУ К. и др. Сплавы с эффектом памяти формы / Под. ред. А.М. Глезера, М.: Металлургия.
- 1990. - С.87-98.
Государственный патентный комитет Республики Беларусь.
220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
104 Кб
Теги
by4133, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа