Дипломна робота на тему: Надпружна поведінка сплавів на основі  Ti 3 Sn , що демонструють мартенситне перетворення

Виконала: студентка IV курсу, групи ФФ-01 Ревуцька Любов Олександрівна

керівник: д.ф.-м.н., проф. Подрезов Юрій Миколайович

рецензент: п н.с., к. ф.-м. н. Горна І.Д.

Дипломна робота на тему: Надпружна поведінка сплавів на основі  Ti 3 Sn , що демонструють мартенситне перетворення

Виконала: студентка IV курсу, групи ФФ-01 Ревуцька Любов Олександрівна

керівник: д.ф.-м.н., проф. Подрезов Юрій Миколайович

рецензент: п н.с., к. ф.-м. н. Горна І.Д.

РЕФЕРАТ

1. Об’єм даної роботи складає 66 сторінок, сюди входять : вступ, 5 розділів, що
складаються з 22 ілюстрацій та 11 таблиць, висновки, 26 літературних
джерел.

2. Мета роботи: Метою роботи було дослідження особливостей надпружної
поведінки сплавів на основі інтерметаліда Ti 3 Sn.

3. Методи та установки для дослідження: метод ДМА, дослідження на
стиснення, на згин та дослідження мікротвердості.

4. Можливість використання отриманих результатів: отримані в роботі
результати свідчать про безумовну перспективність використання даних
матеріалів у виробництві та у медицині.

5. Апробація результатів роботи: матеріали доповідалися на конференції
«ХII ВСЕУКРАЇНСЬКА НАУКОВО-ПРАКТИЧНА КОНФЕРЕНЦІЯ
СТУДЕНТІВ, АСПІРАНТІВ ТА МОЛОДИХ ВЧЕНИХ» (2014).

6. Ключові слова: мартенситне перетворення, матеріали з ефектом пам’яті
форми, інтерметалід титану, надпружність, модуль Юнга, демпфуюча
ємність, мікротвердість.

ВСТУП

Сплави, які зазнають термопружного мартенситного перетворення виявляють
оригінальні механічні властивості, такі як оборотний чи подвійний ефект пам’яті
форми, суперпружність, незвичні демпфуючі властивості і є перспективними для
застосування в техніці та медицині.

Поняття мартенсит та мартенситні перетворення (МП) використовують для
визначення зворотних бездифузійних фазових перетворень широкого класу
матеріалів [1-3]. Роботи в цьому напрямку [4-7] набули особливої актуальності після
відкриття в 1948 році співробітниками Лабораторії металофізики АН УРСР Г.В.
Курдюмовим та Л.Г. Хандросом термопружного перетворення та зумовленого ним
ефекту пам’яті форми (ЕПФ) на мідних сплавах. Явище ЕПФ полягає в утворені
пружних кристалів, границі яких при зміні температури (в інтервалі температур
перетворення) та (чи) поля навантажень переміщуються в сторону мартенситної чи
аустенітної (вихідної) фази. Тобто формально в основі ЕПФ лежить обернена зміна
геометричної форми областей матеріалу, яка пов’язана з прямим та оберненим МП.
Необхідно відмітити, що цікавість до МП охоплює все більше об’єктів та відкриває
все більше можливостей впливу на цей процес та отримання на його основі
принципово нових властивостей та нових матеріалів. У науковій літературі достатня
кількість робіт присвячена вивченню механізму та кінетики мартенситних переходів
та ЕПФ в сплавах різних систем. На момент написання роботи матеріалознавцями в
галузі ЕПФ виявлено значну кількість матеріалів (переважно інтерметалідного
класу), в яких проявляється цей ефект. В узагальнюючих монографіях
відзначаються унікальні фізико-механічні властивості сплавів з ЕПФ які обумовлені
особливостями структурних перетворень та залежністю від хімічного складу й умов
термо-механічної обробки (ТМО). Особлива механічна поведінка цих сплавів в
області температур мартенситного перетворення сприяла їхньому успішному
використанню в багатьох галузях народного господарства. Їх унікальна здатність
відновлювати форму при зміні температури, демонструвати надпружну або
гумоподібну поведінку, змінювати форму під дією електричних або магнітних полів
8
зробила ці матеріали незамінними в елементах конструкцій, що потребують
дистанційного управління. Загальновідомі приклади створення обладнання для
штучних супутників, дистанційні підйомні механізми, різноманітні системи
кріплень та ущільнювачів. В останні роки ці сплави складають основу сучасної
робототехніки (англійська абревіатура shape memory alloys, SMA, співзвучна до
«smart» – «розумний»). Безумовним лідером серед користувачів SMA-матеріалів є
медицина. Ефект пам’яті форми використовується при відновлені кров’яних судин
та жовчних протоків. Ефекти надпружності та гумоподібності – при створенні
імплантатів кісток та суглобів. Низькомодульні матеріали використовуються для
лікування вивихів, викривлень хребта та зубів.
В цьому сенсі титанові сплави є одними з найбільш привабливих
матеріалознавчих об’єктів. Вони поєднують високу міцність, малу питому вагу,
високу корозійну стійкість, хорошу біосумісність, до того ж вони відносно дешеві.
Тому метою роботи є дослідження особливостей надпружної поведінки сплавів на
основі інтерметаліда Ti 3 Sn.