Способ определения термических показателей термочувствительных элементов с эффектом памяти формы Советский патент 1989 года по МПК G01N25/02 

pa диаграммы деформирования, затем в установленном температурном интервале проводят термоциклирование элемента без нагрузки и при различных фиксированных ее уровнях. В процессе термоциклирования измеряют электросопротивление образца и температуру, по которым определяют температуру Мн, Мх, Ац и Ак начала и конца прямого и обратного мартенситного превращений соответственно.

При этом за температуру М начала -прямого мартенситного превращения принимают температуру максимума электросопротивления при охлаждении ТЧЭ. За температуру М окончания перехода аустенита в мартенсит принимают меньшую из температур, при которых кривые охлаждения и нагрева сходятся в одну линию (фиг. 1). Большая из этих температур А соответствует окончанию обратного превращения. За температуру А н начала обратного превращения принимают точку, в которой резко из- меняется наклон температурной зависимости электросопротивления при нагреве. Аналогичную серию измерений температур границ фазовых переходов при .термоциклировании проводят при фиксированных уровнях деформации ТЧЭ.

Высокотемцературные границы (фиг.2 петель гистерезиса Cr(T)const (кривая 1), Ј (T const (кривая 2) образуют кривую А ((У,Ј) (кфивая 3), соответствующую нижней границе темпера- турной области устойчивого аустени- та при заданных уровнях напряжения и деформации. Аналогичным образом по низкотемпературным границам гистерезисных петель (кривые 1 и 2) строят кривую 4 Мц 0,6), ограничивающую сверху температурную область устойчивого мартенсита при заданных уровнях G и Ј.

По верхним кривым изотермических гистерезисных диаграмм деформирования (j(S)T const (кривая 5) строят поверхность 5 , на которой определяют положение точек М „ по максимуму

н

электросопротивления при охлаждении

в процессах термоциклирования. Геометрическое место этих точек образует линию Мн (б, 6) (кривая 6), определяющую температуру начала прямого мартенситного превращения для данных Ји Сз .

ito нижним кривым 5 изотермических диаграмм деформирования строят повер

Q

0 5

п

5

0

0

5

ность Sz, на которой определяют положение точек Ан по резкому изменению температурной зависимости электросопротивления при нагревании в процессах термоциклирования. Геометрическое место этих точек образует линию А ((5,Ј) (кривая 7), определяющую температуру обратного мартенситного превращения при заданных .

Способ позволяет получить полную информацию о зависимостях границ фазовых превращений от уровня напряжений и деформаций. Точность результатов обеспечивается однородной деформацией, возникающей в различных точках ТЧЭ при одноосном растяжении.

П р и м-е р. В качестве ТЧЭ с ЭПФ берут проволоку из никелида титана эквиатомного состава диаметром 0,2. ..0,5 мм. Перед испытанием элемент подвергают отжигу при 500°С в течение 10 ч в среде инертного газа и охлаждают вместе с печью до комнатной температуры. Затем проводят термоциклирование элемента в диапазоне температур мартенситного превращения (20 циклов) и определяют его электросопротивление .

Деформационно-силовое воздействие задают одноосным растяжением. Точки фазовых переходов определяют по температурной зависимости электросопротивления.

Результаты представлены в таблице. I

Из таблицы видно, что при реализации предлагаемого способа с постоянной величиной деформации все точки фазовых переходов смещаются более равномерно, чем при постоянной нагрузке, когда термические показатели прямого мартенситного превращения смещаются сильнее, чем для обратного.

Формула изобретения

Способ определения термических показателей термочувствительных элементов с эффектом памяти формы, заключающийся в термоциклировании элемента в диапазоне температур мартенситного превращения в разгруженном состоянии и под нагрузкой и определении границ фазовых переходов по изменению электросопротивления элемента, отличающийся тем, чтол с целью повышения точности и

информативности исследований, измерения под нагрузкой проводят при одноосном растяжении элемента и дополнительно термоциклируют элемент при различных фиксированных величинах деформации, регистрируют изотермы циклического деформирования, на ко

торые проецируют точки начала и конца прямого и обратного мартенситных превращений, полученные при термоцик- лировании, и определяют термические показатели - температуры начала и коняа фазовых переходов - как функции напряжения и деформации. I

Изобретение относится к термическому анализу и, в частности, к способу определения термических показателей элементов из материалов, проявляющих эффект памяти формы. Цель изобретения - повышение точности и информативности исследований. Определяют температурные границы мартенситного превращения в элементах. В установленном температурном интервале проводят термоциклирование элементов без нагрузки, при различных фиксированных нагрузках и при различных фиксированных уровнях деформации, одновременно регистрируя температурную зависимость электросопротивления. По полученной информации путем графических построений определяют температуры начала и конца прямого и обратного мартенситного превращения. 2 ил., 1 табл.

12 33 39 60

8

29 53

72

мк

О

2550

Температура

Фиг.1

О

20

100

5

22 42 65

75

100

Фиг. 2