Superelasticidad de aleaciones con memoria de forma NiTi gradualmente geométricas
Autores: Chen, Weimei; Xi, Rui; Jiang, Hao; Li, Xiaoqiang; Dong, Guiwei; Wang, Xiebin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Estrés en meseta
Deformación
Transformación de martensita inducida por estrés
Aleaciones de memoria de forma NiTi
Deformación inelástica
Recristalización
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 7
Citaciones: Sin citaciones
Una meseta de tensión con una deformación del 5-8% ocurre normalmente durante la transformación de martensita inducida por tensión (SIM) de aleaciones de memoria de forma NiTi. Dentro de la meseta de tensión, la correlación entre la tensión y la deformación se pierde, lo que limita su aplicación en ciertos campos que requieren un control preciso de la deformación inelástica. Para abordar esta limitación, se diseñaron y fabricaron una serie de muestras de NiTi en forma de escalón con un área de sección transversal graduada. Se lograron múltiples mesetas de tensión variando el ancho de la muestra y ajustando el número de escalones; por ejemplo, se obtuvieron dos y tres mesetas de tensión en las muestras con dos y tres escalones, respectivamente. Además, se obtuvo una respuesta lineal de fuerza-deformación al cambiar gradualmente el ancho de las muestras. La estabilidad funcional de las muestras graduadas geométricamente se mejoró significativamente mediante un recocido de recristalización incompleta (600 grados C) seguido de un tratamiento de envejecimiento a baja temperatura (250 grados C). Los especímenes recristalizados incompletamente contenían muchas dislocaciones y límites de grano y subgrano, lo que promovió la precipitación uniforme de nanopartículas de Ni4Ti3 durante el tratamiento de envejecimiento. Las nanopartículas de Ni4Ti3 dispersas de manera homogénea y densa pudieron fortalecer considerablemente la matriz y prevenir actividades plásticas durante la transformación de martensita inducida por tensión. Como resultado, la estabilidad funcional de las muestras de NiTi graduadas geométricamente mejoró considerablemente. Después de un envejecimiento a 250 grados C durante 120 horas, todas las muestras mostraron una pequeña deformación residual de <1.0% después de 20 ciclos de carga-descarga.
Descripción
Una meseta de tensión con una deformación del 5-8% ocurre normalmente durante la transformación de martensita inducida por tensión (SIM) de aleaciones de memoria de forma NiTi. Dentro de la meseta de tensión, la correlación entre la tensión y la deformación se pierde, lo que limita su aplicación en ciertos campos que requieren un control preciso de la deformación inelástica. Para abordar esta limitación, se diseñaron y fabricaron una serie de muestras de NiTi en forma de escalón con un área de sección transversal graduada. Se lograron múltiples mesetas de tensión variando el ancho de la muestra y ajustando el número de escalones; por ejemplo, se obtuvieron dos y tres mesetas de tensión en las muestras con dos y tres escalones, respectivamente. Además, se obtuvo una respuesta lineal de fuerza-deformación al cambiar gradualmente el ancho de las muestras. La estabilidad funcional de las muestras graduadas geométricamente se mejoró significativamente mediante un recocido de recristalización incompleta (600 grados C) seguido de un tratamiento de envejecimiento a baja temperatura (250 grados C). Los especímenes recristalizados incompletamente contenían muchas dislocaciones y límites de grano y subgrano, lo que promovió la precipitación uniforme de nanopartículas de Ni4Ti3 durante el tratamiento de envejecimiento. Las nanopartículas de Ni4Ti3 dispersas de manera homogénea y densa pudieron fortalecer considerablemente la matriz y prevenir actividades plásticas durante la transformación de martensita inducida por tensión. Como resultado, la estabilidad funcional de las muestras de NiTi graduadas geométricamente mejoró considerablemente. Después de un envejecimiento a 250 grados C durante 120 horas, todas las muestras mostraron una pequeña deformación residual de <1.0% después de 20 ciclos de carga-descarga.