Objasnění mechanismu nestability cyklické superelastické deformace materiálů NiTi pomocí in-situ rentgenové difrakce

Text

Mechanická a termomechanická únava kovových vláken ze slitiny s tvarovou pamětí NiTi je v současnosti v centru pozornosti v oboru. My jsme v roce 2015 analyzovali a publikovali výsledky unikátního in-situ experimentu, v němž jsme pomocí difrakce synchrotronového záření pozorovali vývoj mikrostruktury a vnitřního napětí v superelastickém vláknu NiTi během cyklické tahové deformace. Ukázalo se, že vnitřní napětí v různě orientovaných zrnech cyklovaného drátu se s počtem deformačních cyklů významně mění a v zrnech postupně narůstá objem martenzitické fáze, která se po odlehčení nevrátí do původní austenitické struktury. Zjistili jsme, že nestabilita cyklické deformační odezvy je důsledkem současné martenzitické deformace a plastické deformace skluzem dislokací v prostředí polykrystalu. Mechanismus degradace cyklické deformační odezvy jsme vysvětlili pomocí schematického bikrystalického modelu na přiloženém obrázku. Model vysvětluje mechanismus vývoje mikrostruktury při cyklické tahové deformaci drátu NiTi současně martenziticky transformující a plasticky se deformující.

 

Bikrystalický model vývoje mikrostruktury

Bikrystalický model vývoje mikrostruktury během cyklické tahové deformace drátu NiTi. Schematický model vysvětluje mechanismus vývoje mikrostruktury při cyklické tahové deformaci drátu NiTi současně transformující a plasticky se deformující.