ПА́МЯТЬ ФО́РМЫ

ПА́МЯТЬ ФО́РМЫ, спо­соб­ность не­ко­то­рых ме­тал­лич. спла­вов пол­но­стью или час­тич­но вос­ста­нав­ли­вать на­ру­шен­ную при де­фор­ма­ции ис­ход­ную фор­му. Вос­ста­нов­ле­ние про­ис­хо­дит в ре­зуль­та­те на­гре­ва или ох­ла­ж­де­ния ли­бо сня­тия на­груз­ки по струк­тур­ным ме­ха­низ­мам, от­лич­ным от ме­ха­низ­ма нор­маль­ной уп­ру­гой де­фор­ма­ции. К та­ким струк­тур­ным ме­ха­низ­мам от­но­сят­ся об­ра­ти­мое тер­мо­уп­ру­гое мар­тен­сит­ное пре­вра­ще­ние и об­ра­ти­мая пе­ре­ори­ен­та­ция кри­стал­лич. ре­шёт­ки тер­мо­уп­ру­го­го мар­тен­си­та, ко­то­рые обес­пе­чи­ва­ют ве­ли­чи­ну пол­но­стью об­ра­ти­мой де­фор­ма­ции (во мно­го раз пре­вы­шаю­щую ве­ли­чи­ну де­фор­ма­ции, дос­ти­гае­мую в слу­чае нор­маль­ной уп­ру­го­сти).

П. ф. реа­ли­зу­ет­ся в двух осн. яв­ле­ни­ях – эф­фек­те П. ф., ко­то­рый за­клю­ча­ет­ся в од­но­крат­ном (не­об­ра­ти­мом) вос­ста­нов­ле­нии фор­мы при на­гре­ве по­сле де­фор­ма­ции (ЭПФ) или мно­го­крат­ном (об­ра­ти­мом) вос­ста­нов­ле­нии фор­мы при цик­ли­че­ском на­гре­ве – ох­ла­ж­де­нии по­сле де­фор­ма­ции (ОЭПФ), и псев­до­уп­ру­го­сти (свер­хуп­ру­го­сти, СУ), при ко­то­рой вос­ста­нов­ле­ние фор­мы про­ис­хо­дит в хо­де сня­тия на­груз­ки (раз­груз­ки) при темп-ре де­фор­ма­ции.

Об­ра­ти­мое тер­мо­уп­ру­гое мар­тен­сит­ное пре­вра­ще­ние, ле­жа­щее в ос­но­ве эф­фек­та П. ф., от­кры­то в 1948 отеч. учёны­ми Г. В. Кур­дю­мо­вым и Л. Г. Хан­д­ро­сом в спла­вах сис­тем Cu–Al–Ni и Cu–Sn. ЭПФ экс­пе­ри­мен­таль­но об­на­ру­жен амер. учё­ны­ми Л. Чан­гом и Т. Ри­дом в 1951 на спла­ве сис­те­мы Au–Cd, позд­нее его на­блю­да­ли на спла­вах мн. сис­тем: Cu–Al–Ni, Cu–Zn–Al, Cu–Zn–Si, Cu–Zn–Sn, Cu–Al–Mn, Ti–Ni, Ti–V–Al, Ti–Nb–Zr, Ti–Nb–Ta, Fe–Mn–Si, Ni–Al, Mn–Cu, Ni–Mn–Ga, Fe–Pt и др.

По­ми­мо об­ра­ти­мой де­фор­ма­ции, осн. функ­цио­наль­ные свой­ст­ва спла­вов с П. ф. – сте­пень вос­ста­нов­ле­ния фор­мы и тем­пе­ра­тур­ный ин­тер­вал вос­ста­нов­ле­ния фор­мы, оп­ре­де­ляе­мый кри­тич. точ­ка­ми на­ча­ла и окон­ча­ния об­рат­но­го мар­тен­сит­но­го пре­вра­ще­ния. Спла­вы с П. ф. мо­гут не толь­ко вос­ста­нав­ли­вать фор­му, но и раз­ви­вать при этом боль­шие уси­лия, т. е. ге­не­ри­ро­вать т. н. ре­ак­тив­ное на­пря­же­ние в ус­ло­ви­ях вос­ста­нов­ле­ния фор­мы при внеш­нем ме­ха­нич. про­ти­во­дей­ст­вии. СУ, на­ря­ду с осн. функ­цио­наль­ны­ми свой­ст­ва­ми, ха­рак­те­ри­зу­ет­ся так­же тем­пе­ра­тур­ным ин­тер­ва­лом, макс. и ми­ним. на­пря­же­ния­ми свер­хуп­ру­го­го воз­вра­та.

Ак­ту­аль­ная про­бле­ма совр. ме­тал­ло­ве­де­ния – уп­рав­ле­ние свой­ст­ва­ми спла­вов с П. ф. Для це­ле­на­прав­лен­но­го воз­дей­ст­вия на их функ­цио­наль­ные свой­ст­ва, ко­то­рые яв­ля­ют­ся струк­тур­но-чув­ст­ви­тель­ны­ми, при­ме­ня­ют­ся не­тра­диц. ме­то­ды фор­ми­ро­ва­ния струк­ту­ры и суб­струк­ту­ры. Напр., при­ме­не­ние не­тра­диц. ме­то­дов тер­мо­ме­ха­нич. об­ра­бот­ки, вклю­чаю­щих ин­тен­сив­ную пла­стич. де­фор­ма­цию для фор­ми­ро­ва­ния на­нок­ри­стал­лич. струк­ту­ры ау­сте­ни­та, по­зво­ля­ет по­лу­чить наи­луч­шее со­че­та­ние мак­си­маль­ной, пол­но­стью об­ра­ти­мой де­фор­ма­ции и мак­си­маль­но­го ре­ак­тив­но­го на­пря­же­ния.

Наи­боль­ший прак­тич. ин­те­рес пред­став­ля­ют спла­вы с П. ф. на ос­но­ве Ti–Ni (см. Ни­ти­нол); в ча­ст­но­сти, их при­мене­ние в ме­ди­ци­не обу­слов­ле­но уни­каль­ным со­че­та­ни­ем функ­цио­наль­ных свойств с вы­со­ки­ми ме­ха­нич. свой­ст­ва­ми, кор­ро­зи­он­ной стой­ко­стью, а так­же осо­бен­но­стя­ми их свер­хуп­ру­го­го по­ве­де­ния, сход­но­го с ме­ха­нич. по­ве­де­ни­ем ко­ст­ной тка­ни.

Спла­вы с П. ф. – функ­цио­наль­ные ма­т­е­риа­лы, ис­поль­зуе­мые в разл. об­лас­тях тех­ни­ки (авиа­кос­ми­че­ская, при­бо­ро­строе­ние, ма­ши­но­строе­ние, ме­ди­цин­ская и др.); они да­ют воз­мож­ность реа­ли­зо­вать ха­рак­те­ри­сти­ки кон­ст­рук­ций и уст­ройств, не­дос­ти­жи­мые при ис­поль­зо­ва­нии тра­диц. ма­те­риа­лов.