ໂລຫະປະສົມຄວາມຊົງຈໍາຮູບຮ່າງ (SMAs) ມີການຕອບສະຫນອງການຜິດປົກກະຕິລັກສະນະຕໍ່ກັບການກະຕຸ້ນຂອງ thermomechanical.Thermomechanical stimuli originate from high temperature , displacement , solid-to-solid transformation , ແລະອື່ນໆ (ໄລຍະການສັ່ງສູງອຸນຫະພູມສູງເອີ້ນວ່າ austenite, ແລະໄລຍະການສັ່ງຕ່ໍາອຸນຫະພູມຕ່ໍາເອີ້ນວ່າ martensite).ການປ່ຽນແປງໄລຍະຮອບວຽນຊ້ໍາຊ້ອນນໍາໄປສູ່ການເພີ່ມຂື້ນເທື່ອລະກ້າວຂອງ dislocations, ດັ່ງນັ້ນພື້ນທີ່ທີ່ບໍ່ປ່ຽນແປງຈະຫຼຸດລົງການເຮັດວຽກຂອງ SMA (ເອີ້ນວ່າຄວາມເຫນື່ອຍລ້າທີ່ເປັນປະໂຫຍດ) ແລະຜະລິດ microcracks, ເຊິ່ງໃນທີ່ສຸດກໍ່ຈະເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມລົ້ມເຫຼວທາງດ້ານຮ່າງກາຍເມື່ອຈໍານວນຂະຫນາດໃຫຍ່ພຽງພໍ.ແນ່ນອນ, ການເຂົ້າໃຈພຶດຕິກໍາຊີວິດທີ່ເມື່ອຍລ້າຂອງໂລຫະປະສົມເຫຼົ່ານີ້, ການແກ້ໄຂບັນຫາການຂູດອົງປະກອບລາຄາແພງ, ແລະການຫຼຸດຜ່ອນການພັດທະນາວັດສະດຸແລະວົງຈອນການອອກແບບຜະລິດຕະພັນທັງຫມົດຈະສ້າງຄວາມກົດດັນທາງເສດຖະກິດຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.
ຄວາມເຫນື່ອຍລ້າທາງ Thermo-mechanical ຍັງບໍ່ທັນໄດ້ຮັບການຂຸດຄົ້ນໃນຂອບເຂດຂະຫນາດໃຫຍ່, ໂດຍສະເພາະແມ່ນການຂາດການຄົ້ນຄວ້າກ່ຽວກັບການຂະຫຍາຍພັນຂອງຮອຍແຕກຄວາມເຫນື່ອຍລ້າພາຍໃຕ້ວົງຈອນຂອງ thermo-mechanical.ໃນການປະຕິບັດເບື້ອງຕົ້ນຂອງ SMA ໃນຊີວະແພດ, ຈຸດສຸມຂອງການຄົ້ນຄວ້າຄວາມເຫນື່ອຍລ້າແມ່ນຊີວິດທັງຫມົດຂອງຕົວຢ່າງ "ບໍ່ມີຂໍ້ບົກພ່ອງ" ພາຍໃຕ້ການໂຫຼດກົນຈັກຮອບວຽນ.ໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ມີເລຂາຄະນິດ SMA ຂະຫນາດນ້ອຍ, ການຂະຫຍາຍຕົວ crack fatigue ມີຜົນກະທົບພຽງເລັກນ້ອຍຕໍ່ຊີວິດ, ດັ່ງນັ້ນການຄົ້ນຄວ້າໄດ້ສຸມໃສ່ການປ້ອງກັນການລິເລີ່ມ crack ແທນທີ່ຈະກ່ວາການຄວບຄຸມການຂະຫຍາຍຕົວຂອງຕົນ;ໃນການຂັບຂີ່, ການຫຼຸດຜ່ອນການສັ່ນສະເທືອນແລະການດູດຊຶມພະລັງງານ, ມັນຈໍາເປັນຕ້ອງໄດ້ຮັບພະລັງງານຢ່າງໄວວາ.ອົງປະກອບ SMA ປົກກະຕິແລ້ວມີຂະຫນາດໃຫຍ່ພຽງພໍທີ່ຈະຮັກສາການແຜ່ກະຈາຍຮອຍແຕກທີ່ສໍາຄັນກ່ອນທີ່ຈະລົ້ມເຫຼວ.ດັ່ງນັ້ນ, ເພື່ອຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືແລະຄວາມປອດໄພທີ່ຈໍາເປັນ, ມັນຈໍາເປັນຕ້ອງເຂົ້າໃຈຢ່າງເຕັມສ່ວນແລະປະລິມານພຶດຕິກໍາການຂະຫຍາຍຕົວຂອງຮອຍແຕກ fatigue ໂດຍຜ່ານວິທີການທົນທານຕໍ່ຄວາມເສຍຫາຍ.ການປະຕິບັດວິທີການທົນທານຕໍ່ຄວາມເສຍຫາຍທີ່ອີງໃສ່ແນວຄວາມຄິດຂອງກົນໄກການກະດູກຫັກໃນ SMA ແມ່ນບໍ່ງ່າຍດາຍ.ເມື່ອປຽບທຽບກັບໂລຫະໂຄງສ້າງແບບດັ້ງເດີມ, ການມີຢູ່ຂອງການຫັນປ່ຽນໄລຍະທີ່ປີ້ນກັບກັນແລະການເຊື່ອມໂລຫະເຄື່ອງກົນເຮັດໃຫ້ເກີດສິ່ງທ້າທາຍໃຫມ່ເພື່ອອະທິບາຍເຖິງຄວາມເຫນື່ອຍລ້າແລະການກະດູກຫັກ overload ຂອງ SMA.
ນັກຄົ້ນຄວ້າຈາກມະຫາວິທະຍາໄລ Texas A&M ໃນສະຫະລັດອາເມລິກາໄດ້ດໍາເນີນການທົດລອງການເຕີບໂຕຂອງຮອຍແຕກຄວາມເມື່ອຍລ້າດ້ວຍກົນຈັກອັນບໍລິສຸດແລະຂັບເຄື່ອນໃນ Ni50.3Ti29.7Hf20 superalloy ເປັນຄັ້ງ ທຳ ອິດ, ແລະໄດ້ສະ ເໜີ ການໃຊ້ກົດ ໝາຍ ປາຣີແບບປະສົມປະສານທີ່ສາມາດໃຊ້ ສຳ ລັບຄວາມເມື່ອຍລ້າ. ອັດຕາການຂະຫຍາຍຕົວຂອງຮອຍແຕກພາຍໃຕ້ພາລາມິເຕີດຽວ.ມັນໄດ້ຖືກ inferred ຈາກນີ້ວ່າການພົວພັນ empirical ກັບອັດຕາການຂະຫຍາຍຕົວ crack ສາມາດເຫມາະລະຫວ່າງເງື່ອນໄຂການໂຫຼດທີ່ແຕກຕ່າງກັນແລະ geometric configurations, ເຊິ່ງສາມາດນໍາໃຊ້ເປັນ descriptor ທີ່ມີທ່າແຮງຂອງການຂະຫຍາຍຕົວ crack deformation ໃນ SMAs.ເອກະສານທີ່ກ່ຽວຂ້ອງໄດ້ຖືກຈັດພີມມາໃນ Acta Materialia ທີ່ມີຫົວຂໍ້ "ຄໍາອະທິບາຍແບບປະສົມປະສານຂອງກົນໄກແລະການກະຕຸ້ນຄວາມເຫນື່ອຍລ້າຂອງຮອຍແຕກການຂະຫຍາຍຕົວໃນໂລຫະປະສົມຫນ່ວຍຄວາມຈໍາ".
ການເຊື່ອມຕໍ່ເຈ້ຍ:
https://doi.org/10.1016/j.actamat.2021.117155
ການສຶກສາໄດ້ພົບເຫັນວ່າເມື່ອໂລຫະປະສົມ Ni50.3Ti29.7Hf20 ຈະຖືກທົດສອບແຮງດັນ uniaxial ທີ່ 180 ℃, austenite ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນ elastically deformed ພາຍໃຕ້ລະດັບຄວາມກົດດັນຕ່ໍາໃນລະຫວ່າງການຂະບວນການໂຫຼດ, ແລະໂມດູນຂອງອ່ອນແມ່ນປະມານ 90GPa.ໃນເວລາທີ່ຄວາມກົດດັນໄປຮອດປະມານ 300MPa ໃນຕອນເລີ່ມຕົ້ນຂອງການຫັນເປັນໄລຍະໃນທາງບວກ, austenite ປ່ຽນເປັນ martensite ຄວາມກົດດັນ induced;ເມື່ອ unloading, martensite ທີ່ເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມກົດດັນສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນ undergoes elastic deformation, ມີ modulus ຂອງ Young ຂອງປະມານ 60 GPa, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນ transforms ກັບຄືນໄປບ່ອນ austenite.ໂດຍຜ່ານການປະສົມປະສານ, ອັດຕາການຂະຫຍາຍຕົວຂອງຮອຍແຕກ fatigue ຂອງວັດສະດຸໂຄງສ້າງໄດ້ຖືກເຫມາະກັບການສະແດງອອກຂອງກົດຫມາຍພະລັງງານປາຣີ.
Fig.1 ຮູບພາບ BSE ຂອງ Ni50.3Ti29.7Hf20 ຮູບຮ່າງອຸນຫະພູມສູງໂລຫະປະສົມຫນ່ວຍຄວາມຈໍາແລະການແຜ່ກະຈາຍຂະຫນາດຂອງ particles oxide
ຮູບ 2 TEM ຮູບພາບຂອງ Ni50.3Ti29.7Hf20 ອຸນຫະພູມສູງຮູບຮ່າງ Memory alloy ຫຼັງຈາກການປິ່ນປົວຄວາມຮ້ອນຢູ່ທີ່ 550℃×3h
Fig. 3 ຄວາມສໍາພັນລະຫວ່າງ J ແລະ da/dN ຂອງການຂະຫຍາຍຕົວຂອງຮອຍແຕກ fatigue ກົນຈັກຂອງ NiTiHf DCT ຕົວຢ່າງທີ່ 180 ℃
ໃນການທົດລອງໃນບົດຄວາມນີ້, ມັນໄດ້ຖືກພິສູດວ່າສູດນີ້ສາມາດເຫມາະກັບຂໍ້ມູນອັດຕາການຂະຫຍາຍຕົວ crack fatigue ຈາກການທົດລອງທັງຫມົດແລະສາມາດນໍາໃຊ້ຊຸດຂອງຕົວກໍານົດການດຽວກັນ.ເລກເລກກຳລັງ m ແມ່ນປະມານ 2.2.ການວິເຄາະກະດູກຫັກຂອງຄວາມເມື່ອຍລ້າສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າການແຜ່ກະຈາຍຂອງຮອຍແຕກທາງກົນແລະການຂັບລົດການຂະຫຍາຍຮອຍແຕກແມ່ນກະດູກຫັກເຄິ່ງຮອຍແຕກ, ແລະການປະກົດຕົວເລື້ອຍໆຂອງ hafnium oxide ໄດ້ເຮັດໃຫ້ການຕໍ່ຕ້ານການຂະຫຍາຍພັນຂອງຮອຍແຕກ.ຜົນໄດ້ຮັບທີ່ໄດ້ຮັບສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າການສະແດງອອກຂອງກົດຫມາຍວ່າດ້ວຍພະລັງງານ empirical ດຽວສາມາດບັນລຸຄວາມຄ້າຍຄືກັນທີ່ຕ້ອງການໃນຂອບເຂດຄວາມກ້ວາງຂອງເງື່ອນໄຂການໂຫຼດແລະການຕັ້ງຄ່າ geometric, ດັ່ງນັ້ນການສະຫນອງຄໍາອະທິບາຍແບບປະສົມປະສານຂອງ thermo-mechanical fatigue ຂອງໂລຫະປະສົມຫນ່ວຍຄວາມຈໍາຮູບຮ່າງ, ດັ່ງນັ້ນການປະເມີນກໍາລັງຂັບລົດ.
ຮູບທີ 4 SEM ຮູບພາບຂອງກະດູກຫັກຂອງຕົວຢ່າງ NiTiHf DCT ຫຼັງຈາກ 180 ℃ ການທົດລອງການຂະຫຍາຍຕົວຮອຍແຕກ fatigue ກົນຈັກ
ຮູບທີ່ 5 Fracture SEM ຮູບພາບຂອງຕົວຢ່າງ NiTiHf DCT ຫຼັງຈາກຂັບລົດການທົດລອງການຂະຫຍາຍຕົວ crack fatigue ພາຍໃຕ້ການໂຫຼດ bias ຄົງທີ່ຂອງ 250 N
ສະຫລຸບລວມແລ້ວ, ເອກະສານນີ້ດໍາເນີນການທົດລອງການຂະຫຍາຍຕົວຂອງຄວາມເຫນື່ອຍລ້າທາງກົນຈັກອັນບໍລິສຸດແລະຂັບໄລ່ຄວາມເຫນື່ອຍລ້າໃນໂລຫະປະສົມ NiTiHf ທີ່ມີຄວາມຮ້ອນສູງທີ່ມີ nickel ເປັນຄັ້ງທໍາອິດ.ອີງຕາມການລວມຕົວແບບຮອບວຽນ, ການສະແດງອອກການຂະຫຍາຍຕົວຂອງຮອຍແຕກຂອງກົດ ໝາຍ ປະເພດປາຣີແມ່ນໄດ້ຖືກສະ ເໜີ ໃຫ້ ເໝາະ ສົມກັບອັດຕາການເຕີບໂຕຂອງຮອຍແຕກທີ່ເມື່ອຍລ້າຂອງແຕ່ລະການທົດລອງພາຍໃຕ້ພາລາມິເຕີດຽວ.
ເວລາປະກາດ: ກັນຍາ-07-2021