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

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

¹ FNSPE, CTU Prague, Trojanova 13, 12000 Prague, Czech Republic
² Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences, Na Slovance 2, 18221 Prague, Czech Republic
³ ESRF, 71, Avenue des Martyrs, 38043 Grenoble, France