Файл: Коллеров М.Ю. Функциональные материалы (пособие).pdf

Коллеров М.Ю., Гусев Д.Е., 

Гуртовая Г.В., Ручина Н.В., Гвоздева О.Н. 

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ  

С ЭФФЕКТОМ ПАМЯТИ ФОРМЫ 

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ 

 
Допущено Учебно-методическим объединением высших ученых заведений 
РФ по образованию в области материаловедения, технологии материалов и 
покрытий  в  качестве  учебного  пособия  для  студентов  высших  учебных 
заведений,  обучающихся  по  направлению  подготовки  магистратуры 
22.04.01 «Материаловедение и технологии материалов». 
 
 

Москва 2015 

2 

УДК 
ББК 
И 
ISBN 
 
 

Рецензенты: 

д.т.н. Попов А.А.; 

д.т.н. Шляпин А.Д.; 

д.т.н. Мамонов А.М. 

Функциональные материалы с эффектом памяти формы: учеб. пособие 
/ Коллеров М.Ю.,  Гусев Д.Е., Гуртовая Г.В., Ручина Н.В., Гвоздева О.Н. – 
М., 2015. – 161 с. 

 
В  пособии  рассматриваются  особенности  структуры  и  свойств 

функциональных  материалов  с  эффектом  памяти  формы.  Описаны 
кристаллографические  характеристики  мартенситных  превращений  и 
термомеханические  свойства  сплавов  на  основе  различных  металлов  и 
интерметаллидов,  а  также  методы  их  определения.  Показаны  основные 
области  применения  функциональных  материалов  с  эффектом  памяти 
формы. 

Учебное  пособие  предназначено  для  студентов,  аспирантов  и 

преподавателей 

технических 

ВУЗов, 

а 

также 

для 

инженеров, 

специализирующихся  в  области  разработки  и  применения  новых 
функциональных  материалов  в  современных  конструкциях  авиационно-
космической  техники,  судостроения,  транспорта,  различных  отраслей 
машиностроения, а также в медицинских изделиях.  

3

Список условных обозначений и сокращений 

А

К

 – температура конца обратного мартенситного превращения В19

  В2 

(при  одностадийном  превращении)  или R 

  В2 (при  двух-стадийном 

превращении) при нагреве; 

А

к

в

 – температура конца восстановления формы; 

А

Н

 – температура начала обратного мартенситного превращения В19

  В2 

(при  одностадийном  превращении)  или R 

  В2 (при  двух-стадийном 

превращении) при нагреве; 

А

н

в

 – температура начала восстановления формы; 

а

В

 – удельная работа восстановления формы; 

БПС – ближний  порядок  смещения  в  решетке  исходной  фазы  в 

предмартенситном состоянии; 

ВДП – вакуумная дуговая плавка; 

ВДПНЭ – вакуумная дуговая плавка с нерасходуемым электродом; 

ВИП – вакуумная индукционная плавка; 

В19′ – моноклинная решетка мартенсита; 

В19′′ – триклинная решетка мартенсита;  

ВФ – восстановление формы; 

В2 – структурный  тип  кристаллической  решетки  бинарного  соединения 

типа  АВ  (например, CsCl): простая  кубическая  решетка  пространственной 

группы Pm3m, в  которой  атомы  А  и  В  заполняют  все  пустоты;  иногда  В2 

рассматривают,  как  упорядоченную  ОЦК  решетку,  состоящую  из  двух 

простых кубических подрешеток атомов А и атомов В; 

ГРЭ – Гарнисаж – Расходуемый Электрод; 

ГЦК – гранецентрированная кубическая кристаллическая решетка; 

ГЦТ – гранецентрированная тетрагональная кристаллическая решетка; 

ДУ – дефект упаковки; 

4 

К



 – коэффициент 

-стабилизации (для титановых сплавов); 

М

Д

 – температура,  при  которой  осуществляют  деформацию  изделий  из 

МПФ для реализации ЭПФ (как правило М

Д

 < А

Н

); 

М

К

 – температура  конца  прямого  мартенситного  превращения  В2 

  В19 

(при  одностадийном  превращении)  или R 

  В19  (при  двух-стадийном 

превращении) при охлаждении; 

М

К



 – температура  конца  прямого  мартенситного  превращения  под 

действием внешнего напряжения; 

М

Н

 – температура начала прямого мартенситного превращения В2 

 В19 

(при  одностадийном  превращении)  или R 

  В19  (при  двух-стадийном 

превращении) при охлаждении; 

М

Н



 – температура  начала  прямого  мартенситного  превращения  под 

действием внешнего напряжения; 

М



 – температура,  выше  которой  мартенситное  превращение  под 

напряжением подавляется; 

МП – мартенситное превращение;  

ММП – мартенсит-мартенситное превращение; 

МПФ – материалы с памятью формы; 

М2Н – моноклинная  периодическая  слоистая  структура  мартенсита  с 

гексагональной  симметрией  плоскости  укладки  в  вертикальном 

направлении; 

2Н – ромбическая  периодическая  слоистая  структура  мартенсита  с 

гексагональной  симметрией  плоскости  укладки  в  вертикальном 

направлении; 

М3R – моноклинная периодическая слоистая (3 слоя) структура мартенсита 

с  ромбоэдрической  симметрией  плоскости  укладки  в  вертикальном 

направлении; 

5

М9R – моноклинная  длиннопериодическая  слоистая (9 слоев)  структура 

мартенсита  с  ромбоэдрической  симметрией  плоскости  укладки  в 

вертикальном направлении; 

9R – ромбическая  длиннопериодическая  слоистая (9 слоев)  структура 

мартенсита  с  ромбоэдрической  симметрией  плоскости  укладки  в 

вертикальном направлении; 

М18R – моноклинная  длиннопериодическая  слоистая (18 слоев)  структура 

мартенсита  с  ромбоэдрической  симметрией  плоскости  укладки  в 

вертикальном направлении; 

18R – ромбическая  длиннопериодическая  слоистая (18 слоев)  структура 

мартенсита  с  ромбоэдрической  симметрией  плоскости  укладки  в 

вертикальном направлении; 

ОР – орторомбическая решетка мартенсита; 

ОСВФ - общая  степень  восстановления  формы  при  реализации  ЭПФ, 

включающая упругую составляющую деформации; 

ОЦК – объемно-центрированная кубическая кристаллическая решетка; 

ОЦТ – объемно-центрированная тетрагональная кристаллическая решетка; 

ПСС – промежуточные  структуры  сдвига  в  решетке  исходной  фазы  в 

предмартенситном состоянии; 

ПУ – псевдоупругость; 

СВФ – степень восстановления формы при реализации ЭПФ; 

СУ – сверхупругость; 

ТМС – термомеханические соединения;  

Т

0

 – температура  термодинамического  равновесия  аустенитной  и 

мартенситной фаз; 

Т

Д

 – температура деформации; 

T

R

 - температура перехода моноклинного в триклинный мартенсит; 

ЭПФ – эффект памяти формы;