b) Nhóm thứ hai các mô hình động lực học
2.1.2 Hiệu quả nhớ hình (SME)
Nếu đặt tải cơ học vào SMA ở trạng thái Twinned Martensite (nhiệt độ thấp), quá trình detwinning (tái định hướng) xảy ra và SMA chuyển sang trạng thái Detwinned Martensite chịu tải và biến dạng (Hình 2.2). Biến dạng này được giữ nguyên kể cả khi tải được giải phóng từ từ về 0. Sau đó, đốt nóng SMA đến hơn nhiệt độ Af sẽ kích hoạt sự chuyển pha nghịch từ Detwinned Martensite trở về Austenite và hình dạng SMA được phục hồi hoàn toàn (Hình 2.3). Làm nguội xuống dưới nhiệt độ Mf thì sự chuyển pha thuận xảy ra với kết quả là Twinned Martensite lại được hình thành mà không có thêm bất kỳ sự thay đổi hình dạng nào. Quá trình mô tả ở trên được gọi là hiệu quả nhớ hình (SME).
Bản chất của SME có thể được hiểu rõ hơn thông qua việc phân tích đường tải cơ nhiệt trong không gian ứng suất – biến dạng – nhiệt độ. Hình 2.4 mô tả hiệu quả nhớ hình của NiTi SMA [88]. Từ pha gốc Austenite A, làm nguội SMA xuống dưới nhiệt độ Mf gây ra sự chuyển biến về Twinned Martensite B. Đặt vào một ứng suất vượt quá σs, quá trình detwinning bắt đầu và kết thúc tại σf. Sau đó vật liệu dỡ tải đàn
Hình 2.2 Hiệu quả nhớ hình của SMA biểu thị quá trình detwinning khi chịu tải
Hình 2.3 Hiệu quả nhớ hình của SMA biểu thị quá trình dỡ tải và sau đó cấp
nhiệt chuyển thành Austenite.
Hình 2.4 Dữ liệu ứng suất – biến dạng – nhiệt độ thể hiện hiệu quả nhớ hình
tại E và kết thúc ở Af tại F, nơi chỉ có pha gốc Austenite tồn tại. Biến dạng dẻo không sinh ra trong quá trình detwinning, hình dạng gốc của SMA được phục hồi tại A. Hiện tượng này được gọi là hiệu quả nhớ hình một chiều, hay đơn giản là SME bởi vì sự phục hồi hình dạng chỉ đạt được trong quá trình cấp nhiệt.