Strain compatibility issues in mechanically driven martensitic transformations in shape memory alloy polycrystals
Project goals
Applications of shape memory alloys (SMA) rely on transformation strains in the range of several percents reversibly generated in response to thermomechanical loading. The transformation strain stemming from martensitic transformation (MT) is intrinsically anisotropic leading to elastic interactions at the interface between the austenitic lattice and variants of martensitic lattice. The interactions affect temperature hysteresis, stability of the thermomechanical response and fatigue processes in cyclically loaded SMAs. However, SMAs are being used mostly in polycrystalline form, where the deformation process is further constrained. The creation of martensitic microstructures in individual grains under the external mechanical stress is constrained by neighboring grains. The objective of the present project is to understand at the structural level cooperative deformation processes related to stress-induced MT in SMA polycrystals and experimentally prepare microstructures providing lowest intergranular constraints with hope to engineer resistant strain compatible microstructures.
Keywords
microstructure-designshape-memory-alloysmartensitemartensitic-transformationmicromechanicsstrain-compatibilitymicromechanical-simulationdeformation-processdeformation-behaviorplasticitydeformation-twinning
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
SGA0202200004
Main participants
Fyzikální ústav AV ČR, v. v. i.
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
22-15763S
Alternative language
Project name in Czech
Problémy deformační kompatibility mechanicky řízených martensitických transformací v polykrystalech slitin s tvarovou pamětí
Annotation in Czech
Aplikace slitin s tvarovou pamětí (SMA) spoléhají na transformační deformace v řádu několika procent vratně generovaných v odezvě na termomechanické namáhání. Transformační deformace způsobená martensitickou transformací (MT) je přirozeně anizotropní, což vede k elastickým interakcím na rozhraní mezi austenitickou mřížkou a variantami martensitické mřížky. Tyto interakce ovlivňují teplotní hysterezi, stabilitu termomechanické odezvy a únavové procesy v cyklicky zatěžovaných SMA. SMA jsou však většinou využívané v polykrystalické formě, kde jsou deformační procesy dále omezeny. Vznik martensitických struktur v jednotlivých zrnech pod vnějším mechanickým napětím je omezen sousedními zrny. Záměrem projektu je na strukturní úrovni pochopit kooperativní deformační procesy spojené s napěťově indukovanou MT v SMA polykrystalech a experimentálně připravit mikrostruktury vykazující nejmenší mezizrnná omezení s nadějí na navržení odolných deformačně kompatibilních mikrostruktur.
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
OECD FORD - main branch
10103 - Statistics and probability
OECD FORD - secondary branch
20302 - Applied mechanics
OECD FORD - another secondary branch
20501 - Materials engineering
BB - Applied statistics, operational research
GB - Agricultural machines and construction
JG - Metallurgy, metal materials
JP - Industrial processes and processing
JQ - Machinery and tools
Solution timeline
Realization period - beginning
Apr 1, 2022
Realization period - end
Dec 31, 2024
Project status
—
Latest support payment
Apr 1, 2024
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP25-GA0-GA-R
Data delivery date
Mar 12, 2025
Finance
Total approved costs
9,407 thou. CZK
Public financial support
8,515 thou. CZK
Other public sources
892 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
9 407 CZK thou.
Public support
8 515 CZK thou.
90%
Provider
Czech Science Foundation
OECD FORD
Statistics and probability
Solution period
01. 04. 2022 - 31. 12. 2024