close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY4134

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(19)
BY (11) 4134
(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: 970051
(22) 1997.02.06
(46) 2001.12.30
(71) Заявитель: Институт
технической
акустики
Национальной академии наук 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 Национальной академии наук Беларуси
(BY)
(57)
Способ создания обратимого эффекта памяти формы, включающий деформацию материала в мартенситной фазе, отличающийся тем, что в процессе деформации в материале возбуждают ультразвуковые колебания с амплитудой механических напряжений в нем (0,2-0,7)σ0,2, где σ0,2 - предел текучести материала.
(56)
Ооцука К., Симидзу К. и др. Сплавы с эффектом памяти формы / Под ред. А.М. Глейзера. - 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, заключающийся в деформации образца в
мартенситной фазе, фиксации в этом состоянии, нагреве в стесненном (заневоленном состоянии) 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
ЭПФ необходимы длительные изотермические выдержки в процессе старения материала в заневоленном 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 °C составляла 1 ч, а при 400 °C - 100 часов [1].
Технической задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является упрощение процесса создания обратимого эффекта памяти формы и сокращение времени на его создание.
Указанная задача достигается за счет того, что в способе создания обратимого ЭПФ, заключающемся в
деформации материала в мартенситной фазе, в процессе деформации на материал воздействуют ультразвуковыми колебаниями (УЗК) с амплитудой механических напряжений в нем (0,2-0,7)σ0,2, где σ0,2 - предел текучести материала.
Способ реализуется следующим образом.
BY 4134 C1
Материал после термообработки подвергают деформации в мартенситной фазе с одновременным воздействием на него в процессе деформации ультразвуковых колебаний с амплитудой механических напряжений в
пределах (0,2-0,7)σ0,2, где σ0,2 - предел текучести материала. В результате этого в материале возникает устойчивый обратимый эффект памяти формы. Время воздействия ультразвуковыми колебаниями на материал
зависит от амплитуды механических напряжений.
Механические напряжения ультразвуковой 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.
Примеры конкретного осуществления способа.
Во всех примерах использовали в качестве образцов проволоку Ti-51 %(aт.)Ni диаметром 0,5 мм, которую предварительно подвергали отжигу при Т = 500 °C.
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 затем 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 и одновременно возбуждают УЗК с амплитудой 0,2σ0,2 (35 МПа). Время деформации и воздействия УЗК 5 с. В результате ультразвукового воздействия величина обратимого ЭПФ в образце составляет 1,5 %.
Пример 3.
Образец деформируют изгибом с величиной деформации δ = 7 % в мартенситном состоянии и одновременно возбуждают УЗК с амплитудой 0,7σ0,2 (123 МПа). Время воздействия УЗК 5 с. В результате ультразвукового
воздействия величина обратимого ЭПФ в образце составила 1,4 %.
Пример 4.
Образец деформируют изгибом с величиной деформации δ = 7 % в мартенситном состоянии и одновременно возбуждают УЗК с амплитудой 0,1σ0,2 (18 МПа). Время воздействия УЗК 10 с. В результате ультразвукового
воздействия величина обратимого ЭПФ в образце составила 0,7 %.
Пример 5.
Образец деформируют изгибом с величиной деформации δ = 7 % в мартенситном состоянии и одновременно возбуждают УЗК с амплитудой 0,8σ0,2 (140 МПа). Время воздействия УЗК 3 с. В результате ультразвукового воздействия образец разрушился.
Выбор амплитуды знакопеременных напряжений (0,2-0,7)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 0,7σ0,2 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
101 Кб
Теги
by4134, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа