туры As у
первых наблюдается большая усадка, а у вторых — расширение. При
попеременном нагревании и охлаждении при 7"< 350°С наблюдались
аналогичные кривые термического расширения, но при нагреве >550°С
аномальные эффекты, обусловленные деформацией, исчезали. В связи с этими
аномалиями удалось выявить эффект памяти формы. Следовательно, измерения
термического расширения образцов необходимо проводить, исключив
влияние деформации при обработке образцов.
В настоящее время с целью
изучения особенностей двухступенчатого превращения тщательно исследуются
кривые термического расширения. На рис. 2.12 показан [7] пример такой
кривой. Образцы изготавливали из сплава Ti5oNi47)5Fe2,5- При превращении
высокотемпературной фазы в промежуточную на кривой обнаруживается усадка,
а при превращении промежуточной фазы в низкотемпературную наблюдается
расширение. Из рисунка следует, что точки Ms, As,
Mf,
Af,
M's
и A'f
выявляются вполне отчетливо, но точки M'f
и A's
на этих кривых различить довольно трудно.
Механические свойства.
При исследовании механических свойств сплавов Ti—Ni (1960—1970 гг.)
были обнаружены некоторые характерные особенности. Рознер [12] по
кривым напряжение — деформация, полученным при растяжении
поликристаллических образцов из сплава Ti —50% (ат.) Ni при —196~700°С
установил следующие характерные особенности: 1) при 7"<70°С
обнаруживается прерывистая текучесть, после 4—7 % деформации Людерса
происходит деформационное упрочнение, степень которого аномально
высока; 2) течение в интервале 100—400 °С является непрерывным, скорость
деформационного упрочнения мала; 3) при 7">400°С деформационное
упрочнение почти не наблюдается и происходит очень большое
равномерное удлинение; во всех случаях шейка не обнаруживается; 4)
напряжение течения является минимальным при комнатной температуре: оно
увеличивается при Т до 100 °С; 5) даже при —196 °С возможно
удлинение около 40%.
Причиной характерных
особенностей, наблюдаемых при растяжении, является, как показано ниже,
своеобразие механизма деформации термоупругой мартенситной фазы,
образующейся вблизи комнатной Т. Тот факт, что в сплавах Ti—Ni в
противоположность углеродистой стали мартенситная фаза значительно мягче
высокотемпературной, является важным свойством, обусловливающим
возможность использования эффекта памяти формы.
Миядзаки [13] и Сабури [14]
исследовали влияние старения, концентрации Ni и отжига после
деформации на механические свойства сплавов Ti—Ni. Влияние концентрации
никеля иллюстрируют результаты экспериментов, которые аналогичны описанным
выше. Испытания на растяжение при разных температурах проводились на
образцах Ti — 50, 50,5 51 % (ат.) Ni, закаленных в воде от В00 °С. Образцы
деформировались на 5 %, затем снималась нагрузка и измерялся возврат
остаточной деформации при медленном нагреве от точки As
до T>Af.
На рис. 2.13 показано семейство кривых напряжение — деформация,
полученных на
