Rozprawa doktorska nt.
„Nanokrystaliczne stopy NiTi wytworzone przez walcowanie na zimno w stanie martenzytycznym”
Promotor: prof. dr hab. Danuta Stróż
Promotor pomocniczy: dr Maciej Zubko, prof. UŚ
Obrona odbędzie się w Chorzowie Wydział Nauk Ścisłych i Technicznych ul. 75 Pułku Piechoty 1a sala P/0/05.
Streszczenie:
Celem niniejszej rozprawy było wytworzenie nanokrystalicznego stopu NiTi na drodze walcowania w temperaturach kriogenicznych i następnego wyżarzania oraz charakterystyka jego struktury, mechanizmów odkształcania, krystalizacji oraz rozrostu ziaren.
W rozdziale 2 pracy dokonano przeglądu dotychczasowego stanu wiedzy dotyczącej właściwości i ograniczeń gruboziarnistych, a także nanokrystalicznych stopów NiTi. Dokonano również przeglądu metod wytwarzania nanostruktury w stopach inżynierskich, ze szczególnym uwzględnieniem technik dużego odkształcenia plastycznego. Spośród wielu technik wybrano walcowanie w temperaturach kriogenicznych, ze względu na wysokie prawdopodobieństwo zastosowania w warunkach przemysłowych.
Do badań użyto stop NiTi o zawartości 50,7 % at. Ni w formie drutu o średniej wielkości ziarna 32 μm, który następnie poddawano walcowaniu, po uprzednim schłodzeniu do temperatury ciekłego azotu. W rozdziale 6 poprzez obserwacje struktury technikami mikroskopii elektronowej określono wpływ stopnia zgniotu oraz wyżarzania w temperaturze 450 °C przez 15 minut na zmiany strukturalne badanego materiału ze szczególnym uwzględnieniem stopnia rozdrobnienia ziarna. Metodą dyfrakcji rentgenowskiej z grzaniem in-situ zbadany został także wpływ zastosowanej obróbki na przebieg przemiany martenzytycznej. W rozdziale 7 na podstawie obserwacji próbek w transmisyjnym mikroskopie elektronowym, określono wpływ temperatury walcowania na stopień i mechanizmy deformacji stopów NiTi. Następnie, poprzez badania metodą różnicowej kalorymetrii skaningowej oraz obserwacje TEM z grzaniem in-situ określono kinetykę krystalizacji stopu odkształconego w temperaturach kriogenicznych, a także kinetykę wzrostu ziaren. W rozdziale 8 dokonano szczegółowej analizy wyników badań w oparciu o najnowsze doniesienia literaturowe co pozwoliło na zrealizowanie celów tego projektu badawczego.
Wnioski płynące z tej dysertacji pozwalają lepiej zrozumieć mechanizmy dużego odkształcenia stopów NiTi z pamięcią kształtu oraz proces walcowania w temperaturach kriogenicznych. Wiedza ta może być w przyszłości wykorzystana do modyfikacji technik dużego odkształcenia plastycznego oraz przyczynić się do wdrożenia produkcji nanokrystalicznych stopów wykazujących efekty pamięci kształtu na skalę przemysłową.