យ៉ាន់ស្ព័ររាងអង្គចងចាំ (SMAs) មានការឆ្លើយតបការខូចទ្រង់ទ្រាយលក្ខណៈទៅនឹង រំញោចមេកានិក។ Thermomechanical stimuli មានប្រភពចេញពីសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ ការផ្លាស់ទីលំនៅ ការបំប្លែងពីរឹងទៅរឹង។ល។ (ដំណាក់កាលលំដាប់ខ្ពស់ដែលមានសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ត្រូវបានគេហៅថា austenite ហើយដំណាក់កាលលំដាប់ទាបនៃសីតុណ្ហភាពទាបត្រូវបានគេហៅថា martensite)។ ការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាលវដ្តម្តងហើយម្តងទៀតនាំឱ្យមានការកើនឡើងបន្តិចម្តង ៗ នៃការផ្លាស់ទីលំនៅ ដូច្នេះតំបន់ដែលមិនផ្លាស់ប្តូរនឹងកាត់បន្ថយមុខងាររបស់ SMA (ហៅថាភាពអស់កម្លាំងមុខងារ) និងបង្កើត microcracks ដែលនៅទីបំផុតនឹងនាំឱ្យមានការបរាជ័យផ្នែករាងកាយនៅពេលដែលចំនួនធំគ្រប់គ្រាន់។ ជាក់ស្តែង ការយល់ដឹងអំពីអាកប្បកិរិយាអស់កម្លាំងនៃយ៉ាន់ស្ព័រទាំងនេះ ការដោះស្រាយបញ្ហាសំណល់អេតចាយដែលមានតម្លៃថ្លៃ និងការកាត់បន្ថយការអភិវឌ្ឍន៍សម្ភារៈ និងវដ្តនៃការរចនាផលិតផលនឹងបង្កើតសម្ពាធសេដ្ឋកិច្ចដ៏ធំ។
ភាពនឿយហត់ដោយទែរម៉ូ-មេកានិកមិនត្រូវបានគេរកឃើញក្នុងកម្រិតធំនោះទេ ជាពិសេសការខ្វះខាតនៃការស្រាវជ្រាវលើការរីករាលដាលនៃស្នាមប្រេះដែលអស់កម្លាំងនៅក្រោមវដ្តនៃទែរម៉ូមេកានិក។ នៅក្នុងការអនុវត្តដំបូងនៃ SMA ក្នុងជីវវេជ្ជសាស្ត្រ ការផ្តោតអារម្មណ៍នៃការស្រាវជ្រាវអស់កម្លាំងគឺជាជីវិតសរុបនៃគំរូ "គ្មានពិការភាព" នៅក្រោមបន្ទុកមេកានិចរង្វិល។ នៅក្នុងកម្មវិធីដែលមានធរណីមាត្រ SMA តូច ការលូតលាស់នៃស្នាមប្រេះដែលអស់កម្លាំងមានឥទ្ធិពលតិចតួចលើជីវិត ដូច្នេះការស្រាវជ្រាវផ្តោតលើការការពារការចាប់ផ្តើមការបង្ក្រាបជាជាងការគ្រប់គ្រងការលូតលាស់របស់វា។ ក្នុងការបើកបរ ការកាត់បន្ថយរំញ័រ និងកម្មវិធីស្រូបយកថាមពល វាចាំបាច់ក្នុងការទទួលបានថាមពលយ៉ាងឆាប់រហ័ស។ សមាសធាតុ SMA ជាធម្មតាមានទំហំធំល្មមដើម្បីរក្សាការរីករាលដាលនៃស្នាមប្រេះយ៉ាងសំខាន់មុនពេលបរាជ័យ។ ដូច្នេះ ដើម្បីបំពេញតម្រូវការភាពអាចជឿជាក់បាន និងសុវត្ថិភាពចាំបាច់ ចាំបាច់ត្រូវយល់ឱ្យបានពេញលេញ និងកំណត់បរិមាណនៃឥរិយាបទនៃការកើនឡើងនៃភាពអស់កម្លាំង តាមរយៈវិធីសាស្ត្រធន់នឹងការខូចខាត។ ការអនុវត្តវិធីសាស្រ្តធន់ទ្រាំនឹងការខូចខាតដែលពឹងផ្អែកលើគំនិតនៃយន្តការបាក់ឆ្អឹងនៅក្នុង SMA គឺមិនសាមញ្ញទេ។ បើប្រៀបធៀបជាមួយនឹងលោហធាតុរចនាសម្ព័ន្ធប្រពៃណី អត្ថិភាពនៃការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាលដែលអាចបញ្ច្រាស់បាន និងការភ្ជាប់មេកានិកដោយកម្តៅ បង្កឱ្យមានបញ្ហាប្រឈមថ្មីដើម្បីពិពណ៌នាយ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាពអំពីភាពអស់កម្លាំង និងការបាក់ឆ្អឹងលើសទម្ងន់នៃ SMA ។
អ្នកស្រាវជ្រាវមកពីសាកលវិទ្យាល័យ Texas A&M នៅសហរដ្ឋអាមេរិកបានធ្វើការពិសោធន៍ការលូតលាស់បំបែកភាពអស់កម្លាំងដែលជំរុញដោយមេកានិចសុទ្ធនៅក្នុង Ni50.3Ti29.7Hf20 superalloy ជាលើកដំបូង ហើយបានស្នើឱ្យមានការបញ្ចេញមតិច្បាប់ថាមពលប្រភេទប៉ារីសដែលមានមូលដ្ឋានលើអាំងតេក្រាល ដែលអាចប្រើបានសម្រាប់ភាពអស់កម្លាំង។ អត្រាកំណើនបំបែកនៅក្រោមប៉ារ៉ាម៉ែត្រតែមួយ។ វាត្រូវបានសន្មត់ពីនេះថាទំនាក់ទំនងជាក់ស្តែងជាមួយនឹងអត្រាកំណើននៃការបំបែកអាចត្រូវបានបំពាក់រវាងលក្ខខណ្ឌផ្ទុកផ្សេងគ្នា និងការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធធរណីមាត្រ ដែលអាចត្រូវបានប្រើជាអ្នកពណ៌នាបង្រួបបង្រួមដ៏មានសក្តានុពលនៃការលូតលាស់ការខូចទ្រង់ទ្រាយនៅក្នុង SMAs ។ ក្រដាសដែលពាក់ព័ន្ធត្រូវបានបោះពុម្ភផ្សាយនៅក្នុង Acta Materialia ដោយមានចំណងជើងថា "ការពិពណ៌នាបង្រួបបង្រួមនៃការលូតលាស់នៃមេកានិក និងសកម្មភាពនៃការបង្ក្រាបភាពអស់កម្លាំងក្នុងទម្រង់ជាយ៉ាន់ស្ព័រ"។
តំណភ្ជាប់ក្រដាស៖
https://doi.org/10.1016/j.actamat.2021.117155
ការសិក្សាបានរកឃើញថានៅពេលដែលយ៉ាន់ស្ព័រ Ni50.3Ti29.7Hf20 ត្រូវបានឆ្លងកាត់ការធ្វើតេស្ត tensile uniaxial នៅ 180 ℃ austenite ត្រូវបានខូចទ្រង់ទ្រាយជាចម្បងនៅក្រោមកម្រិតស្ត្រេសទាបក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការផ្ទុក ហើយម៉ូឌុលរបស់ Young គឺប្រហែល 90Gpa ។ នៅពេលដែលភាពតានតឹងឈានដល់ប្រហែល 300MPa នៅដើមដំបូងនៃការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាលវិជ្ជមាន, austenite បំប្លែងទៅជា martensite ដែលបណ្តាលមកពីភាពតានតឹង; នៅពេលផ្ទុក ម៉ាទីនស៊ីតដែលបណ្ដាលមកពីភាពតានតឹង ភាគច្រើនឆ្លងកាត់ការខូចទ្រង់ទ្រាយយឺត ជាមួយនឹងម៉ូឌុលរបស់ Young ប្រហែល 60 GPa ហើយបន្ទាប់មកបំលែងទៅជា austenite វិញ។ តាមរយៈការធ្វើសមាហរណកម្ម អត្រាកំណើននៃការបំបែកភាពអស់កម្លាំងនៃសម្ភារៈរចនាសម្ព័ន្ធត្រូវបានបំពាក់ទៅនឹងកន្សោមច្បាប់ថាមពលប្រភេទប៉ារីស។
រូបភាពទី 1 BSE រូបភាពនៃ Ni50.3Ti29.7Hf20 ទម្រង់សីតុណ្ហភាពខ្ពស់អង្គចងចាំ alloy និងការចែកចាយទំហំនៃភាគល្អិតអុកស៊ីដ
រូបភាពទី 2 រូបភាព TEM នៃ Ni50.3Ti29.7Hf20 ទម្រង់សីតុណ្ហភាពខ្ពស់អង្គចងចាំ alloy បន្ទាប់ពីការព្យាបាលកំដៅនៅ 550 ℃ × 3 ម៉ោង
រូបភាពទី 3 ទំនាក់ទំនងរវាង J និង da/dN នៃការលូតលាស់ការបង្ក្រាបភាពអស់កម្លាំងមេកានិចនៃសំណាក NiTiHf DCT នៅ 180 ℃
នៅក្នុងការពិសោធន៍នៅក្នុងអត្ថបទនេះ វាត្រូវបានបង្ហាញថារូបមន្តនេះអាចសមនឹងទិន្នន័យអត្រាកំណើននៃការបង្ក្រាបអស់កម្លាំងពីការពិសោធន៍ទាំងអស់ ហើយអាចប្រើសំណុំប៉ារ៉ាម៉ែត្រដូចគ្នា។ និទស្សន្តច្បាប់អំណាច m គឺប្រហែល 2.2 ។ ការវិភាគលើការបាក់ឆ្អឹងដែលអស់កម្លាំងបង្ហាញថា ទាំងការសាយភាយនៃស្នាមប្រេះដោយមេកានិក និងការជំរុញការសាយភាយនៃស្នាមប្រេះគឺជាការបាក់ឆ្អឹងពាក់កណ្តាល ហើយវត្តមានញឹកញាប់នៃសារធាតុ hafnium oxide បានធ្វើឱ្យកាន់តែធ្ងន់ធ្ងរដល់ភាពធន់នឹងការសាយភាយ។ លទ្ធផលដែលទទួលបានបង្ហាញថា ការបញ្ចេញមតិច្បាប់អំណាចជាក់ស្តែងតែមួយអាចសម្រេចបាននូវភាពស្រដៀងគ្នាដែលត្រូវការនៅក្នុងជួរដ៏ធំទូលាយនៃលក្ខខណ្ឌផ្ទុក និងការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធធរណីមាត្រ ដោយហេតុនេះផ្តល់នូវការពិពណ៌នាបង្រួបបង្រួមនៃភាពហត់នឿយនៃម៉ាស៊ីនកំដៅនៃលោហៈធាតុអង្គចងចាំ ដោយហេតុនេះការប៉ាន់ស្មានកម្លាំងជំរុញ។
រូបភាពទី 4 រូបភាព SEM នៃការបាក់ឆ្អឹងនៃសំណាក NiTiHf DCT បន្ទាប់ពី 180 ℃ ការពិសោធន៍ការលូតលាស់ការបំបែកភាពអស់កម្លាំងមេកានិច
រូបភាពទី 5 ការបាក់ឆ្អឹង SEM រូបភាពនៃសំណាក NiTiHf DCT បន្ទាប់ពីការជំរុញការពិសោធន៍ការលូតលាស់បំបែកភាពអស់កម្លាំងក្រោមការផ្ទុកលំអៀងថេរនៃ 250 N
សរុបសេចក្តីមក ក្រដាសនេះធ្វើពិសោធន៍លើការលូតលាស់ផ្នែកមេកានិក និងជំរុញឱ្យមានការអស់កម្លាំងលើសារធាតុនីកែលដែលសំបូរទៅដោយ NiTiHf ដែលមានរាងជាអង្គចងចាំសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ជាលើកដំបូង។ ផ្អែកលើការរួមបញ្ចូលជារង្វង់ កន្សោមកំណើនការបំបែកច្បាប់ថាមពលប្រភេទទីក្រុងប៉ារីសត្រូវបានស្នើឡើងដើម្បីឱ្យសមនឹងអត្រាកំណើនការបង្ក្រាបភាពអស់កម្លាំងនៃការពិសោធន៍នីមួយៗក្រោមប៉ារ៉ាម៉ែត្រតែមួយ
ពេលវេលាបង្ហោះ៖ ថ្ងៃទី 07-07-2021