Фундаментальные проблемы современного материаловедения,  2019,  том 16,  №3, 309-314

 

В.И. Данилов, В.В. Горбатенко, Д.В. Орлова, Л.В. Данилова

Автоволны переключения локализованной пластичности в условиях сверхэластичности

Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, пр. Академический, 2/4, 634055, Томск, Россия
Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript

В работе представлены результаты исследования процессов прямого и обратного деформационных фазовых превращений при растяжении плоских образцов поликристаллического никелида титана. Показано, что прямое мартенситное превращение В2 → В19` реализуется путем зарождения на границах рабочей части образца и расширения пары полос, аналогичных полосам Чернова – Людерса в малоуглеродистых сталях. Превращение локализовано на границах расширяющихся полос, которые представляют собой равномерно движущиеся навстречу друг другу и аннигилирующие деформационные фронты. Скорости движения фронтов взаимно связаны так, что сумма их модулей остается постоянной. Эта обобщенная скорость зависит от величины деформации, накапливаемой в процессе фазового превращения и от скорости движения захватов нагружающего устройства. При принудительной разгрузке образца с постоянной скоростью после окончания процесса прямого фазового превращения происходит обратное превращение В19` → В2, которое также реализуется путем встречного движения пары фронтов локализованной деформации. Скорости фронтов обратного превращения в два раза больше скоростей фронтов прямого превращения. Зарождение полос обратного превращения также происходит на границах рабочей части образца. Обсуждение результатов проведено в рамках автоволновой концепции пластического течения. Показано, что деформируемый образец никелида титана в состоянии сверхэластичности представляет собой бистабильную активную среду, а фронты как прямого, так и обратного превращений являются автоволнами переключения локализованной пластичности.

Ключевые слова: автоволны локализованной пластичности, деформационное фазовое превращение, никелид титана, сверхэластичность.

УДК 539.213:669.017

DOI: 10.25712/ASTU.1811-1416.2019.03.004


 

Fundamental’nye problemy sovremennogo materialovedenia

(Basic Problems of Material Science (BPMS)) Vol. 16, No.3 (2019) 309-314

 

V.I. Danilov, V.V. Gorbatenko, D.V. Orlova, L.V. Danilova

Switching autowaves of localized plasticity under superelasticity

Institute of Strength Physics and Materials Science SB RAS, Akademicheskii Pr., 2/4, Tomsk, 634055, Russia

The paper presented the results of investigation of direct and reverse phase transformations process under tension of flat polycrystalline nitinol specimens. It was shown that the direct martensitic transformation В2 → В19` is realized by nucleation at the boundaries of the specimen gauge and propagation two bands, similar to Lüders bands in mild steels. The transformation is localized at the boundaries of expanding bands, so that deformation fronts uniformly moves towards each other and then annihilates. The rates of fronts are mutually related so that the sum of their modules remains constant. This generalized rate depends on deformation magnitude accumulated during phase transformation and on the rate of test machine. The reverse transformation В19` → В2 takes place under forced unloading with constant rate after the end of the process direct phase transformation. It is also realized by the oncoming movement of a pair localized deformation fronts. The rates of the reverse transformation's fronts twice as much the rates of the direct transformation ones. The nucleation of reverse transformation bands occurs at the boundaries of the specimen gauge. The discussion of the results has carried out in the framework of the autowaves concept of plastic flow. It was shown that deformed of nitinol specimen in a state of superelasticity is a bistable active medium and the fronts of both a direct and reverse transformations are switching autowaves of localized plasticity.

Keywords: autowaves of localized plasticity, deformation phase transformation, nitinol, superelasticity.