Chương 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.1 Vật liệu thông minh SMA
2.1.3 Đặc tính giả đàn hồi
Ngoài phương pháp thay đổi nhiệt độ, sự chuyển pha của SMA cũng có thể xảy ra bằng cách đặt một tải cơ học đủ lớn vào vật liệu ở trạng thái pha Austenite, với kết quả là pha Detwinned Martensite được hình thành từ pha Austenite. Nếu nhiệt độ của SMA cao hơn Af, vật liệu sẽ trở về pha gốc Austenite và phục hồi hình dạng hồn
tồn khi tải được giải phóng. Ứng xử này mơ tả đặc tính giả đàn hồi của SMA. Một đường tải cơ nhiệt giả đàn hồi thường bắt đầu ở nhiệt độ đủ cao nơi Austenite tồn tại, sau đó phát triển dưới một tải trọng áp đặt đến trạng thái Detwinned Martensite và cuối cùng quay trở về pha Austenite khi ứng suất giảm về khơng.
Hầu hết các thí nghiệm giả đàn hồi được thực hiện ở một nhiệt độ hằng số danh nghĩa cao hơn Af [114]. Hình 2.5 minh họa một đường tải cơ nhiệt giả đàn hồi của SMA bắt đầu ở ứng suất bằng không và nhiệt độ trên Af. Khi tải cơ học được áp đặt, pha gốc Austenite đàn hồi A → B. Đến một mức độ ứng suất nhất định σMs, sự chuyển pha Martensite bắt đầu. Lưu ý rằng sự chuyển pha gây bởi ứng suất từ Austenite sang
Chương 2: Cơ sở lý thuyết
Martensite đi kèm với sự hình thành của các biến dạng không đàn hồi, như được mô tả trong biểu đồ ứng suất – biến dạng Hình 2.6. Quá trình chuyển pha diễn ra B → C đến mức ứng suất σMf, kết thúc chuyển pha. Tăng ứng suất tiếp tục sau đó khơng gây ra thêm sự chuyển pha mà chỉ hình thành biến dạng đàn hồi của Martensite Detwinned C → D. Khi ứng suất giảm dần, Martensite dỡ tải đàn hồi D → E. Tại E với ứng suất
σAs, Martensite trở lại Austenite, đi kèm với sự phục hồi biến dạng do chuyển pha. Kết thúc sự chuyển pha nghịch về Austenite được xác định tại điểm F, tương ứng với ứng suất σAf, khi đường cong kết nối trở lại vùng đàn hồi của Austenite. Vật liệu sau đó dỡ tải đàn hồi về A. Chu trình chuyển pha thuận nghịch này mơ tả ứng xử siêu đàn hồi, được gọi bằng thuật ngữ giả đàn hồi của SMA.