Deformation Behaviour and Two-way Shape Memory Effect of NiTi Alloys
-
Peter Prader
Abstract
The influence of different heat treatments on a NiTi shape memory alloy with a nominal composition of 50.3 at.% Ti was studied with respect to mechanical and shape memory properties. The deformation behaviour both of martensitic condition B19′ at room temperature and high temperature phase B2 at 170 °C was investigated by tensile tests. The range of near-constant stress during deformation, the so-called martensite plateau, is more pronounced in the annealed samples. The yield strength of the high temperature phase strongly depends on the heat treatment condition. Annealing at 550 °C reduces it to about 50%. A two-way shape memory effect was induced by repeatedly heating and cooling under constrained conditions. Measurements of the transformation temperatures demonstrate that in specific cases the austenization during heating may occur in two steps.
Abstract
An einer NiTi-Formgedächtnislegierung mit 50.3 At.-% Titan wurde der Einfluß unterschiedlicher Wärmebehandlungen auf die mechanischen Eigenschaften und auf den Formgedächtniseffekt untersucht. Da es besonders hinsichtlich des Verformungsverhaltens noch immer keine ausreichend exakten Daten gibt, wurde durch Zugversuche das Verformungsverhalten des Martensits bei Raumtemperatur und das der Hochtemperaturphase bei 170 °C untersucht. Ein Zweiweg-Formgedächtniseffekt konnte durch ein praxisnahes Verfahren („Trainieren unter konstanter Dehnung“) induziert werden, wobei sich zeigte, daß die Ausbildung einer maximalen reversiblen Formänderung in den zusätzlich wärmebehandelten Proben begünstigt ist. Die charakteristischen Umwandlungstemperaturen wurden ebenfalls gemessen und deren Abhängigkeit von den verschiedenen Wärmebehandlungs- bzw. Träiningszuständen bestimmt. Es zeigte sich, daß diese nur in geringem Maße durch zusätzliches Glühen, am stärksten jedoch durch die angewandte Trainingsmethode beeinflußt werden. Unter speziellen Trainingsbedingungen kann die Umwandlung des Martensits in die Hochtemperaturphase in zwei Stufen ablaufen, die durch einen relativ großen Temperaturbereich voneinander getrennt sind.
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© 1997 Carl Hanser Verlag, München
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- Phase Equilibria in the Al-rich Portion of the Ternary System Co– Ni –Al at 75 and 78 at.% Al
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- Atom Probe Analysis of the First Stage of Tempering of Iron–Carbon–Nitrogen Martensite
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- Physical Interpretation of a Viscoplastic Model Applied to High Temperature Performance of a Nickel-base Superalloy
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