Rugalmas és veszteségi szabadenergia járulékok valamint a termodinamikai egyensúlyi hőmérséklet meghatározása martenzites átalakulásokban = Determination of elastic and dissipative free-energy contributions as well as the thermodynamic equilibrium temperature in martensitic transformations

Daróczi, Lajos and Beke, Dezső and Hegedűs, Csaba and Mertinger, Valéria and Nagy, Erzsébet and Palánki, Zoltán and Tranta, Ferenc (2009) Rugalmas és veszteségi szabadenergia járulékok valamint a termodinamikai egyensúlyi hőmérséklet meghatározása martenzites átalakulásokban = Determination of elastic and dissipative free-energy contributions as well as the thermodynamic equilibrium temperature in martensitic transformations. Project Report. OTKA.

Preview

PDF 49513_ZJ1.pdf Download (163kB)

Abstract

Kutatómunkánk egyik legfontosabb célja a termoelesztikus martenzites átalakulások termodinamikájának elméleti és kísérleti leírása volt. Az általunk kifejlesztett fenomenológikus modell segítségével az átalakulást leíró legfontosabb termodinamikai paraméterek (egyensúlyi hőmérséklet, fajlagos rugalmas és disszipatív szabadenergia járulékok) átalakult anyaghányadtól és külső terektől (egytengelyű feszültségi állapot, mágneses tér) való függésének kísérleti meghatározása is lehetővé vált. Ezek az adatok más elméleti leírások számára is fontos bemenő paraméterek. Munkánk másik fontos célkitűzése a mágneses alakmemória anyagokban végbemenő martenzites átalakulások vizsgálata volt, mágneses Barkhausen-zaj mérésekkel. A statisztikus zajanalízis módszereinek alkalmazásával meghatároztuk a zajspektrumok kritikus exponenseit és levágási értékeit mind ausztenites állapotban mind pedig a különböző martenzitfázisokban. Megmutattuk, hogy a martenzites átalakulás során külső váltakozó mágneses tér alkalmazása nélkül is spontán mágneses zaj keletkezik az anyagban. A kísérleti munka fontos részét képezte egy széles hőmérséklettartományban használható mérőrendszer megépítése is. A magas átalakulási hőmérséklettel rendelkező rézalapú ötvözetek vizsgálata során megmutattuk, hogy a Ni tartalom növekedése fékezi az egyensúlyi fázisok kialakulását, ezáltal ellenállóbbá teszi az anyagot az öregedéssel szemben. A munka során új eljárást dolgoztunk ki a differenciális pásztázó kaloriméteres mérések kiértékelésére is. | In the framework of this project the thermoelastic martensitic transformations were investigated in traditional and magnetic shape memory alloys. The aim of these investigations was the better understanding of the thermodynamics of thermoelastic martensitic transformations and the interactions between the martensitic and magnetic domain structures. A simple phenomenological thermodynamic model was developed for the description of the thermoelastic equilibrium in shape memory alloys. The model gives a practical method for the determination of the most important thermodynamic quantities (equilibrium temperature, specific non-chemical free energy contributions) from experimental data. The dependence of these quantities from the transformed fraction and uniaxial stress was also determined. In ferromagnetic shape memory alloys the simultaneous change of the magnetic and crystallographic structures was investigated by magnetic noise measurements. Using the methods of the statistical noise analysis the exponents and the cut-off factors of the noise distribution functions were determined in austenitic and martensitic states. We showed that during the martensitic transformation a spontaneous magnetic noise can be measured. The aging process in copper based alloys with high transformation temperatures was also investigated.. It was showed that the formation of the equilibrium phases is retarded by the larger Ni content which hereby makes the alloy more resistant against aging.

Actions (login required)

Edit Item