Functional behaviour of TiNi shape memory alloy after high strain rate deformation

Abstract

This paper presents an investigation of the influence of strain rate on the functional behaviour of TiNi alloy. Specimens were deformed in compression and tension modes using the Kolsky method for a split Hopkinson pressure bar, and its modification in martensitic, austenitic, and pre-martensitic states at 500, 1000, and 1500 s−1 strain rates. One-way shape memory and two-way shape memory (TWSM) effects were measured and compared with ones after quasi-static deformation. With an increase in the strain rate, the one-way shape memory effect decreased, but the TWSM effect increased. Functional behaviour indirectly demonstrated the sensitivity of the martensite reorientation and the formation of stress-induced martensite to strain rate. Strain rate sensitivity led to differences in the shape recovery curves during thermocycling.

Магнитно-импульсное деформирование сплава TiNi: эксперимент и расчет

“…Известно, что функциональные свойства сплавов с памятью фор-мы зависят от формы предварительного нагружения и скорости деформации. Много исследований посвящено влиянию скорости деформирования на механические свойства и структуру сплавов [13][14][15][16][17][18], на исследование псевдоупругого поведения [19][20][21][22] и на проявление функциональных свойств [23][24][25][26]. Почти все исследования связаны с испытаниями на сжатие.…”

“…Дальнейшая форма кривой соответствует привычному поведению: следует пропорциональный участок деформирования переориентированной структуры, затем при достижении предела текучести дислокационная пластическая деформация. Безусловно, скорость нагружения влияет на величины пределов переориентации, текучести и прочности в материале: чем выше скорость, тем выше и пределы[26,31]. Однако эта разница не катастрофична, а для теоретической оценки поведения материала ее влиянием можно пренебречь.…”