Functionalities of Ni–Ti Shape Memory Alloys and Their Efficiency as Event Actuators of Microelectromechanical Systems

V. S. Kalashnikov; Калашников В. С.; V. V. Koledov; Коледов В. В.; V. G. Shavrov; Шавров В. Г.; V. A. Andreev; Андреев В. А.; A. V. Nesolenov; Несоленов А. В.; D. S. Kuchin; Кучин Д. С.; R. D. Karelin; Карелин Р. Д.

doi:10.31857/S0033849423040046

Функциональные свойства сплавов системы Ni–Ti с эффектом памяти формы и эффективность их использования в качестве исполнительных элементов актуаторов для микроэлектромеханических систем

Авторы: Калашников В.С.¹, Коледов В.В.¹, Шавров В.Г.¹, Андреев В.А.², Несоленов А.В.², Кучин Д.С.¹, Карелин Р.Д.²
Учреждения:
1. Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН
2. Институт металлургии и материаловедения имени А.А. Байкова РАН
Выпуск: Том 68, № 4 (2023)
Страницы: 338-345
Раздел: К 90-ЛЕТИЮ ВЛАДИМИРА ГРИГОРЬЕВИЧА ШАВРОВА
URL: https://ogarev-online.ru/0033-8494/article/view/138186
DOI: https://doi.org/10.31857/S0033849423040046
EDN: https://elibrary.ru/PEUBXW
ID: 138186

Цитировать

Полный текст

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Представлены результаты исследования функциональных свойств сплавов системы Ni–Ti после различных деформационных обработок. Определено значение критических напряжений, при которых начинается деградация функциональных свойств: и установлено, что оно примерно в два раза ниже предела текучести. Рассчитаны коэффициенты полезного действия виртуальных термодинамических машин с рабочим телом из исследованных материалов и проведено его сравнение с коэффициентом полезного действия машины Карно на основе этого же материала – рассчитан коэффициент идеальности при условии срабатывания при напряжениях, не превышающих критических. Установлено, что в условиях однократного срабатывания наибольшим коэффициентом идеальности 9.7% обладает материал от прутков, полученных теплой ковкой при 350°С с диаметром от 20 до 5 мм. Для условий периодического действия при напряжениях в 1.2 раза ниже критических определено, что коэффициент идеальности составляет 7.4…7.7% для сплавов, прошедших горячую ковку и комбинацию равноканального углового прессования и теплой ковки.

Ключевые слова

critical stress, virtual thermodynamic machine, Carnot engine

Список литературы

Jani J.M., Leary M., Subic A., Gibson M.A. // Materials and Design. 2014. V. 56. P. 1078. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2013.11.084
Otsuka K., Ren X. // Prog. Mater. Sci. 2005. V. 50. P. 511. https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2004.10.001
Калашников В.С., Андреев В.А., Коледов В.В. и др. // Металловедение и термическая обработка металлов. 2019. Т. 770. С. 45.
Калашников В.С., Коледов В.В., Кучин Д.С. и др. // Приборы и техника эксперимента. 2018. № 2. С. 139. https://doi.org/10.7868/S0032816218020155
Калашников В.С., Коледов В.В., Кучин Д.С. и др. // Приборы и техника эксперимента. 2022. Т. 65. № 1. С. 139. https://doi.org/10.31857/S0032816222010049
Smith J.F., Lück R., Jiang Q. et al. // J. Phase Equilibria. 1993. V. 14. № 4. P. 494. https://doi.org/10.1007/BF02671969
Stachiv I., Alarcon E., Lamac M. // Metals. 2021. V. 11. № 3. Article No. 415. https://doi.org/10.3390/met11030415
Wang X., Verlinden B., Humbeeck J.V. // Intermetallics. 2015. V. 62. P. 43. https://doi.org/10.1016/j.intermet.2015.03.006
Калашников В.С., Мусабиров И.И., Коледов В.В. и др. // ЖТФ. 2020. Т. 90. № 4. С. 603. https://doi.org/10.21883/JTF.2020.04.49084.110-19