غوره فلزي مجله "ایکټا میټریالیا": ستړیا درز وده د شکل حافظې الیاژ چلند

د شکل حافظه الیاژ (SMAs) د ترمو میخانیکي محرکاتو لپاره د تخریب غبرګون ځانګړتیا لري. د تودوخې میکانیکي محرکات د لوړې تودوخې، بې ځایه کیدو، له جامد څخه تر جامد بدلون، او داسې نورو څخه سرچینه اخلي (د لوړې تودوخې لوړ ترتیب مرحله Austenite بلل کیږي، او د ټیټ تودوخې ټیټ ترتیب مرحله د مارټینسایټ په نوم یادیږي). د سایکلیک مرحلې تکراري لیږدونه په تدریجي ډول د بې ځایه کیدو لامل کیږي، نو نه بدلیدونکي ساحې به د SMA فعالیت کم کړي (فعال ستړیا په نوم یادیږي) او مایکرو کریکونه تولیدوي، چې په پایله کې به د فزیکي ناکامۍ لامل شي کله چې شمیره کافي وي. په ښکاره ډول، د دې الیاژ د ستړیا ژوند چلند درک کول، د ګران اجزا سکریپ ستونزه حل کول، او د موادو پراختیا او د محصول ډیزاین دورې کمول به ټول لوی اقتصادي فشار رامینځته کړي.

د تودوخې میخانیکي ستړیا په لویه کچه نه ده سپړل شوې، په ځانګړې توګه د تودوخې میخانیکي دورې الندې د ستړیا کریک تبلیغ په اړه د څیړنې نشتوالی. په بایومیډیسین کې د SMA په لومړیو پلي کولو کې، د ستړیا څیړنې تمرکز د سایکلیک میخانیکي بارونو لاندې د "عیب څخه پاک" نمونو ټول ژوند و. د کوچني SMA جیومیټري سره په غوښتنلیکونو کې، د ستړیا درز وده په ژوند لږ اغیزه لري، نو څیړنه د هغې د ودې د کنټرول پرځای د درز پیل مخنیوي باندې تمرکز کوي؛ په موټر چلولو، د کمپن کمولو او د انرژي جذب غوښتنلیکونو کې، دا اړینه ده چې ژر تر ژره بریښنا ترلاسه کړئ. د SMA اجزا معمولا دومره لوی وي چې د ناکامۍ دمخه د پام وړ کریک تکثیر وساتي. له همدې امله، د اړین اعتبار او خوندیتوب اړتیاو پوره کولو لپاره، دا اړینه ده چې د زیان زغملو میتود له لارې د ستړیا درز وده چلند په بشپړه توګه پوه او اندازه کړئ. د زیان د زغملو میتودونو پلي کول چې په SMA کې د فریکچر میخانیک په مفهوم تکیه کوي ساده ندي. د دودیز ساختماني فلزاتو سره پرتله کول، د بیرته راګرځیدونکي مرحلې لیږد شتون او د ترمو میخانیکي جوړه شتون نوي ننګونې رامینځته کوي ترڅو د SMA ستړیا او اوورلوډ فریکچر په مؤثره توګه تشریح کړي.

په متحده ایالاتو کې د ټیکساس A&M پوهنتون څیړونکو د لومړي ځل لپاره په Ni50.3Ti29.7Hf20 سوپرالوی کې خالص میخانیکي او چلول شوي ستړیا کریک ودې تجربې ترسره کړې ، او د پاریس ډوله بریښنا قانون بیان وړاندیز یې وکړ چې د ستړیا فټ کولو لپاره کارول کیدی شي. د کریک د ودې کچه د یو واحد پیرامیټر لاندې. له دې څخه داسې انګیرل کیږي چې د کریک د ودې نرخ سره تجربه لرونکي اړیکه د مختلف بارولو شرایطو او جیومیټریک تشکیلاتو تر مینځ فټ کیدی شي ، کوم چې په SMAs کې د خرابیدو کریک ودې احتمالي متحد توضیح کونکي په توګه کارول کیدی شي. اړونده مقاله په اکټا میټریالیا کې د سرلیک سره خپره شوې وه "د میخانیکي او عمل فټیګ کریک وده په شکل حافظه الیاژ کې یو متحد توضیحات".

د کاغذ لینک:

https://doi.org/10.1016/j.actamat.2021.117155

مطالعې موندلې چې کله Ni50.3Ti29.7Hf20 الیاژ په 180℃ کې د غیر محیطي تناسلي ازموینې سره مخ کیږي، آسټینایټ په عمده ډول د بارولو پروسې په جریان کې د ټیټ فشار کچې لاندې په لچک ډول خرابیږي، او د ځوان ماډل شاوخوا 90GPa دی. کله چې فشار شاوخوا 300MPa ته ورسیږي د مثبت مرحلې بدلون په پیل کې ، آسټینایټ د فشار هڅول مارټینسایټ باندې بدلیږي؛ کله چې کښته کول، د فشار هڅول شوي مارټینسایټ په عمده توګه د 60 GPa د ځوان ماډل سره د لچک وړ خرابوالي څخه تیریږي، او بیا بیرته آسټینایټ ته بدلیږي. د ادغام له لارې، د ساختماني موادو د فایټیو کریک وده کچه د پاریس ډوله بریښنا قانون بیان سره سمون لري.
انځور.1 د BSE انځور د Ni50.3Ti29.7Hf20 د لوړ حرارت شکل د حافظې الیاژ او د اکساید ذراتو د اندازې ویش
شکل 2 د TEM عکس د Ni50.3Ti29.7Hf20 لوړ تودوخې شکل حافظه مصر د تودوخې درملنې وروسته په 550℃ × 3h
شکل 3 د J او da/dN د میخانیکي ستړیا د کریک وده د NiTiHf DCT نمونې په 180℃ کې وده

په دې مقاله کې په تجربو کې، دا ثابته شوې چې دا فورمول کولی شي د ټولو تجربو څخه د ستړیا کریک د ودې کچه ډاټا سره سمون ومومي او د ورته پیرامیټونو څخه کار واخلي. د بريښنا د قانون exponent m شاوخوا 2.2 دی. د ستړیا تحلیل تحلیل ښیې چې دواړه میخانیکي درز تکثیر او د کریک تکثیر چلول د نیم فاصله تخریبونه دي، او د سطحي هافنیم اکسایډ بار بار شتون د درز د تکثیر مقاومت ډیر کړی دی. ترلاسه شوي پایلې ښیي چې د یو واحد تجربوي ځواک قانون بیان کولی شي د بارولو شرایطو او جیومیټریک تشکیلاتو پراخه لړۍ کې اړین ورته والی ترلاسه کړي، په دې توګه د شکل حافظې الیاژونو د تودوخې میخانیکي ستړیا یو متحد توضیح چمتو کوي، په دې توګه د چلونکي ځواک اټکل کوي.
شکل 4 د 180℃ میخانیکي ستړیا د کریک ودې تجربې وروسته د NiTiHf DCT نمونې د فریکچر SEM عکس
شکل 5 د Fracture SEM انځور د NiTiHf DCT نمونې د 250 N دوامداره تعصب بار لاندې د ستړیا د کریک ودې تجربې چلولو وروسته

په لنډیز کې، دا پاڼه د لومړي ځل لپاره د نیکل بډایه NiTiHf لوړ حرارت شکل حافظې مرکبونو باندې خالص میخانیکي او د چلولو ستړیا کریک ودې تجربې ترسره کوي. د سایکلیک ادغام پراساس، د پاریس ډوله بریښنا قانون کریک ودې بیان وړاندیز شوی ترڅو د یوې پیرامیټر لاندې د هرې تجربې د ستړیا کریک ودې نرخ سره سمون ولري.