ВУЗ: Российский государственный технологический университет имени К.Э. Циолковского
Категория: Учебное пособие
Дисциплина: Материаловедение
Добавлен: 18.02.2019
Просмотров: 12624
Скачиваний: 123
66
испыта
соотно
испыта
Н
запись
степен
г
датчик
растяж
постоя
3.3), [м
Р
растяже
означает
С
информ
сплаво
до 15%
П
или у
непоср
аний. П
ошением
аний на о
На первом
ю кривой
и наведен
где
l
Н
–
кам испыт
жения (ра
янным диа
м].
Рисунок 3
ением (а) и
т разрушен
Степень н
мации о
ов на осно
% через 1
После раз
укорочени
редственн
При сжа
высоты
садку.
м этапе о
й усилие
нной дефо
перемеще
тательной
асстояние
аметром)
3.3. Кривы
и сжатием
ние образца
наведенно
испыты
ове никел
2%.
згрузки оп
ие (при
но обмеро
атии пр
и диаме
образцы п
(Р) – пер
ормации
Н
=
L
l
H
ение захв
й установ
между п
или высо
ые нагруз
(б) [17, с
а.
ой деформ
ываемом
лида титан
пределяю
сжатии)
ом образц
рименяют
етра не б
при задан
ремещени
(
Н
) [17].
H
100%
ватов, опр
вки; L – д
переходам
ота образ
зки-разгруз
стр. 47]. Зн
мации зад
материал
на
Н
обы
ют остаточ
) образца
ца (рисуно
цилин
более 1,5
нной темп
ие (
l) (ри
ределяемо
длина раб
ми от гол
зца для ис
зки образ
нак «х» на
дается исх
ле и зад
ычно зада
чное удли
а (
l
ост
)
ок 3.4).
дрически
5, предна
пературе
исунок 3
ой по кри
бочей час
ловки к р
спытаний
зцов при
а кривых н
ходя из п
дачи эксп
ают после
инение (п
по кри
ие образ
азначенны
деформи
.3), до за
(
ивой Р-
l
сти образ
рабочей ч
й на осадк
деформи
нагрузки-р
предварит
перимент
едователь
при растя
ивой Р-
зцы с
ые для
ируют с
аданной
1)
или по
зца для
части с
ку (рис.
ировании
азгрузки
тельной
та. Для
ьно от 1
яжении)
l или
67
Р
Д
степен
Р
состоян
Д
ДКВ7
запись
Рассчитыв
Для обра
ь сверхуп
Рисунок 3.
нии (I), посл
Деформир
и т.п.) и
ю кривой
вают степ
азцов, ко
пругой де
.4. Размер
ле деформа
рованные
и проводя
й удлине
пень остат
ост
=
L
l
оторые п
еформаци
СУ
=
l
H
образцов
ации (II) и в
е образцы
ят нагрев
ение (
l)
точной де
L
l
ост
100%
проявляю
ии (
СУ
) (р
L
l
ост
H
10
а)
б)
для растя
восстановл
ы помещ
в со скор
– темпе
еформаци
т сверху
рис. 3.4 б)
00%
яжения (а)
ления форм
щают в д
ростью от
ература (t
ии (
ост
) об
упругость
:
) и сжати
мы (III) [17,
дилатомет
т 2 до 10
t) (рисун
бразца:
ь рассчит
ия (б) в и
, стр. 47]
тр (типа
0
C в ми
нок 3.5).
(2)
тывают
(3)
сходном
ДКВ5,
инуту с
Нагрев
68
провод
формы
l - t).
Р
деформи
И
деформ
деформ
зависи
Опреде
недефо
что и и
из обл
высоки
П
восстан
-
В
и с
дят до те
ы, после ч
Рисунок
ированного
Из
пок
мированн
мированн
мости о
еление
ормирова
испытуем
ласти, где
их темпер
По резул
новленно
степень во
емператур
его образ
3.5.
Из
о растяжен
казаний
ные сжат
ные растя
от теку
l
Т
(t) м
анных обр
мый образ
е не про
ратур (рис
льтатам р
ой деформ
осстановл
ры выше
зец охлаж
зменение
нием (а) и с
удлинен
тием) ил
жением)
ущей те
можно п
разцов из
зец, либо
оисходит
с. 3.5).
расчетов
мации -
В
ления фор
е темпера
ждают (же
размеров
сжатием (б)
ния
об
ли к пок
термичес
емператур
проводит
такого ж
о экстрапо
восстано
определ
В
(t), степ
рмы (СВФ
атур заве
елательно
в
(
l)
) [17, стр. 4
бразцов
казаниям
ское расш
ры нагр
ь по к
же матери
оляцией у
овления ф
ляют теку
ень восст
Ф):
ершения
о также с
образца,
49]
вычита
прибавл
ширение о
рева или
кривой
иала и той
участка
l
формы в
ущее зна
тановленн
восстано
записью
предвар
ают
(об
ляют (об
образцов
и охлаж
l –
й же геом
l – t при н
в области
ачение с
ной дефор
овления
кривой
рительно
бразцы,
бразцы,
(
l
Т
) в
ждения.
t для
метрии,
нагреве
и более
степени
рмации
69
В
(t)=
L
)
t
(
l
)
t
(
l
T
100%=
L
)
t
(
l
B
100% (4)
В
=
L
l
B
100%
(5)
СВФ=
ост
B
ε
ε
100% (6)
где
l(t) – текущее значение удлинения (укорочения) образца при
нагреве или охлаждении [м];
l
Т
(t) – текущее значение термического
расширения образца [м];
l
В
(t) – текущее значение удлинения (укорочения)
образца при восстановлении формы [м]; знак «+» соответствует образцам,
деформированным растяжением, знак «-» - деформированным сжатием;
l
В
– значение удлинения (упрочнения) образца по сравнению с
деформированным состоянием после завершения цикла нагрев –
охлаждение, определенное по кривой
l-t или непосредственным обмером
образца (рис. 3.4) [м].
По результатам дилатометрических исследований деформированных
образцов определяют температурные параметры эффекта памяти формы
А
Н
В
и А
К
В
. Для этого участок кривой
l
t соответствующий
восстановлению формы образца аппроксимируют прямой (на отрезке
соответствующем примерно 70
80% величины l
В
) и по ее пересечениям с
прямыми экстрополирующими термическое расширение образцов при
нагреве и охлаждении находятся температуры начала (А
Н
В
) и конца (А
К
В
)
восстановления формы (рис. 3.5).
Силовые характеристики определяют на испытательных установках
непосредственно после деформации на заданную степень. Образец
разгружают и подвергают нагреву со скоростью 1
4С в минуту
непосредственно в захватах установки с записью кривой усилия (Р) –
температура (t) (рисунок 3.6). Так как в процессе нагрева происходит
термическое расширение образца и участков захватов, находящихся в зоне
нагрева, необходимо учитывать, связанное с этим изменение усилия – Р
Т
(t).
Величина Р
Т
(t) определяется по предварительным экспериментам,
проведенным на недеформированных образцах из такого же материала и
той же геометрии, что и испытуемый образец. Так как при нагреве образцов
деформируемых растяжением величина Р
Т
(t) уменьшается с ростом
70
температуры ее значения нужно прибавлять к уровню усилий,
регистрируемых установкой, а перед нагревом нагружать образцы с
некоторой начальной силой Р
Н
для избегания потери контакта между
образцом и захватами.
Для образцов деформированных сжатием Р
Т
(t) с ростом температуры
увеличивается, и ее значение необходимо вычитать из уровня усилий,
регистрируемых установкой. Предварительного нагружения образцов
подвергнутых сжатию не требуется.
По результатам эксперимента и записи кривой P - t при нагреве и
охлаждении определяют текущие значения усилия восстановления формы -
Р
В
(t) и усилие восстановления формы Р
В
(рис. 3.6), по которым
рассчитываются соответствующие реактивные напряжения восстановления
формы -
Р
(t) и
Р
:
S
t
P
S
t
P
P
t
B
T
Р
)
(
)
(
)
(
, [Па]
(7)
S
P
B
Р
, [Па]
(8)
где Р – текущее значение усилия [Н]; Р
Т
(t) – текущее значение
нагрузки, связанное с термическим расширением образца и захватов [Н];
Р
В
(t) – текущее значение усилия восстановления, см. рис.3.1, [Н]; Р
В
–
значение усилия восстановления, определяемое после охлаждения образца
до температуры деформации [H]; S – площадь поперечного сечения образца
перед деформацией [м
2
].
Знак «+» соответствует образцам, деформированным растяжением,
знак «-» - деформированным сжатием.
Удельная работа восстановления формы а
В
рассчитывается:
K
L
S
P
a
B
B
2
, [
3
м
Дж
]
(9)
где К – жесткость испытательной установки [Н/м].