የቅርጽ ማህደረ ትውስታ ቅይጥ (SMAs) ለቴርሞሜካኒካል ማነቃቂያዎች የባህሪ ለውጥ ምላሽ አላቸው። ቴርሞሜካኒካል ማነቃቂያዎች የሚመነጩት ከከፍተኛ ሙቀት፣ መፈናቀል፣ ከጠንካራ ወደ ድፍን ለውጥ ወዘተ ነው። ተደጋጋሚ የሳይክል ደረጃ ሽግግሮች ቀስ በቀስ የመፈናቀሎች መጨመር ያስከትላሉ, ስለዚህ ያልተለወጡ ቦታዎች የ SMA ተግባራትን ይቀንሳሉ (ተግባራዊ ድካም ተብሎ የሚጠራው) እና ማይክሮክራክቶችን ያመነጫሉ, ይህም ቁጥሩ በቂ በሚሆንበት ጊዜ ውሎ አድሮ ወደ አካላዊ ውድቀት ያመራል. በግልጽ ለማየት እንደሚቻለው የእነዚህን ውህዶች የድካም ህይወት ባህሪ መረዳት ፣ ውድ የሆኑ ንጥረ ነገሮችን ጥራጊ ችግር መፍታት እና የቁሳቁስ ልማት እና የምርት ዲዛይን ዑደት መቀነስ ትልቅ ኢኮኖሚያዊ ጫና ይፈጥራል።
ቴርሞ-ሜካኒካል ድካም በተለይ በቴርሞ-ሜካኒካል ዑደቶች ስር የድካም ክራክ ስርጭት ላይ ጥናት አለማድረግ በስፋት አልተመረመረም። በባዮሜዲሲን ውስጥ የኤስኤምኤ ቀደምት አተገባበር ላይ ፣ የድካም ምርምር ትኩረት በሳይክል ሜካኒካዊ ሸክሞች ውስጥ ያሉ “ከጉድለት-ነጻ” ናሙናዎች አጠቃላይ ሕይወት ነበር። አነስተኛ የኤስኤምኤ ጂኦሜትሪ ባላቸው አፕሊኬሽኖች ውስጥ የድካም ስንጥቅ እድገት በህይወት ላይ ብዙም ተጽእኖ አይኖረውም ስለዚህ ጥናቱ እድገቱን ከመቆጣጠር ይልቅ ስንጥቅ መነሳሳትን በመከላከል ላይ ያተኩራል። በመንዳት, በንዝረት ቅነሳ እና በሃይል መሳብ አፕሊኬሽኖች ውስጥ በፍጥነት ኃይል ማግኘት አስፈላጊ ነው. የኤስኤምኤ ክፍሎች ብዙውን ጊዜ ከሽንፈት በፊት ጉልህ የሆነ የስርጭት ስርጭትን ለመጠበቅ በቂ ናቸው። ስለዚህ አስፈላጊውን የአስተማማኝነት እና የደህንነት መስፈርቶችን ለማሟላት በጉዳት መቻቻል ዘዴ የድካም ስንጥቅ የእድገት ባህሪን ሙሉ በሙሉ መረዳት እና መጠን መለየት ያስፈልጋል። በኤስኤምኤ ውስጥ ስብራት ሜካኒክስ ጽንሰ-ሀሳብ ላይ የሚመረኮዙ የጉዳት መቻቻል ዘዴዎችን መተግበር ቀላል አይደለም. ከተለምዷዊ መዋቅራዊ ብረቶች ጋር ሲነጻጸር፣ የሚቀለበስ የምዕራፍ ሽግግር እና የሙቀት-ሜካኒካል ትስስር መኖር የኤስኤምኤ ድካም እና ከመጠን በላይ ስብራትን በብቃት ለመግለጽ አዳዲስ ፈተናዎችን ይፈጥራል።
በዩናይትድ ስቴትስ የሚገኘው የቴክሳስ ኤ እና ኤም ዩኒቨርሲቲ ተመራማሪዎች በኒ50.3Ti29.7Hf20 ሱፐርአሎይ ውስጥ የተጣራ የሜካኒካል እና የድካም ክራክ እድገት ሙከራዎችን ለመጀመሪያ ጊዜ ያካሄዱ ሲሆን ለፋክ ፋክት ሊጠቅም የሚችል የፓሪስ አይነት የሃይል ህግ መግለጫን አቅርበዋል። በአንድ ግቤት ስር ስንጥቅ የእድገት መጠን። ከዚህ በመነሳት ከተሰነጠቀ የእድገት ፍጥነት ጋር ያለው ተጨባጭ ግንኙነት በተለያዩ የመጫኛ ሁኔታዎች እና በጂኦሜትሪክ ውቅሮች መካከል ሊገጠም ይችላል፣ ይህም በኤስኤምኤዎች ውስጥ የዲፎርሜሽን ስንጥቅ እድገትን እንደ አንድ የተዋሃደ ገላጭ ሆኖ ሊያገለግል ይችላል። ተዛማጅ ወረቀቱ በ Acta Materialia ውስጥ "የሜካኒካል እና የእንቅስቃሴ ድካም ብስጭት በቅርጽ ማህደረ ትውስታ alloys እድገት ላይ አንድ ወጥ መግለጫ" በሚል ርዕስ ታትሟል።
የወረቀት ማገናኛ፡
https://doi.org/10.1016/j.actamat.2021.117155
ጥናቱ እንደሚያሳየው Ni50.3Ti29.7Hf20 ቅይጥ ዩኒያክሲያል የመሸከም አቅም በ180 ℃ ሲፈተሽ ኦስቲኒት በዋነኛነት በዝቅተኛ የጭንቀት ደረጃ የተበላሸ ሲሆን የወጣት ሞጁል ደግሞ 90GPa ያህል ነው። ውጥረቱ ወደ 300MPa ሲደርስ በአዎንታዊው የምዕራፍ ትራንስፎርሜሽን መጀመሪያ ላይ ኦስቲንቴት ወደ ውጥረት-የተፈጠረ ማርቴንሲትነት ይለወጣል; በሚወርድበት ጊዜ፣ በጭንቀት የሚቀሰቅሰው ማርቴንሲት በዋነኝነት የሚለጠጥ ለውጥ ያጋጥመዋል፣ የያንግ ሞጁል ወደ 60 ጂፒኤ ገደማ ያለው እና ከዚያም ወደ ኦስቲኔትነት ይመለሳል። በመዋሃድ፣ የመዋቅር ቁሶች የድካም ስንጥቅ እድገት መጠን በፓሪስ አይነት የሃይል ህግ መግለጫ ላይ ተጭኗል።
Fig.1 BSE ምስል የNi50.3Ti29.7Hf20 ከፍተኛ ሙቀት ቅርጽ የማስታወሻ ቅይጥ እና የኦክሳይድ ቅንጣቶች መጠን ስርጭት
ምስል 2 TEM ምስል የኒ50.3Ti29.7Hf20 ከፍተኛ የሙቀት መጠን ቅርፅ ትውስታ ቅይጥ ከሙቀት ሕክምና በኋላ በ 550 ℃ × 3 ሰ
ምስል 3 በጄ እና በዳ/ዲኤን መካከል ያለው ግንኙነት የሜካኒካል ድካም ስንጥቅ እድገት የኒቲኤችፍ ዲሲቲ ናሙና በ180 ℃
በዚህ ጽሑፍ ውስጥ በተደረጉት ሙከራዎች ይህ ፎርሙላ ከሁሉም ሙከራዎች የድካም ስንጥቅ የእድገት ፍጥነት መረጃን የሚያሟላ እና ተመሳሳይ መለኪያዎችን ሊጠቀም እንደሚችል ተረጋግጧል። የኃይል ህግ አርቢ m ወደ 2.2 ገደማ ነው. የድካም ስብራት ትንተና ሁለቱም የሜካኒካዊ ስንጥቅ ፕሮፓጋንዳ እና መንዳት ስንጥቅ ፕሮፓጋንዳ ኳሲ-cleavage ስብራት ናቸው እና የገጽታ hafnium ኦክሳይድ በተደጋጋሚ መገኘት ስንጥቅ propagation የመቋቋም ያባብሰዋል መሆኑን ያሳያል. የተገኘው ውጤት እንደሚያሳየው አንድ ነጠላ ተጨባጭ የሃይል ህግ አገላለጽ በተለያዩ የመጫኛ ሁኔታዎች እና የጂኦሜትሪክ ውቅሮች ውስጥ አስፈላጊውን ተመሳሳይነት ማሳካት ይችላል, በዚህም ምክንያት የቅርጽ ማህደረ ትውስታ alloys የሙቀት-ሜካኒካል ድካም አንድ ወጥ የሆነ መግለጫ ይሰጣል, በዚህም የመንዳት ኃይልን ይገመታል.
ምስል 4 ከ180℃ የሜካኒካል ድካም ስንጥቅ የእድገት ሙከራ በኋላ የNiTiHf DCT ናሙና የተሰበረ የ SEM ምስል
ምስል 5 በ 250 N የማያቋርጥ አድሎአዊ ጭነት የድካም ስንጥቅ እድገት ሙከራን ካነዱ በኋላ የNiTiHf DCT ናሙና ስብራት SEM ምስል
በማጠቃለያው ይህ ጽሁፍ በኒኬል የበለፀገ የኒቲኤችኤፍ ከፍተኛ ሙቀት ቅርፅ የማስታወሻ ውህዶች ላይ ንጹህ የሜካኒካል እና የመንዳት ድካም ስንጥቅ እድገት ሙከራዎችን ለመጀመሪያ ጊዜ ያካሂዳል። በብስክሌት ውህደት ላይ በመመስረት፣ የእያንዳንዱን ሙከራ የድካም ስንጥቅ እድገት መጠን በአንድ መለኪያ ስር ለማስማማት የፓሪስ አይነት የሃይል ህግ ስንጥቅ እድገት መግለጫ ቀርቧል።
የልጥፍ ሰዓት፡- ሴፕቴምበር-07-2021