Fatigue of NiTiX High Temperature Shape Memory Alloy Actuators /FACT/
Project goals
Currently there is renewal of interest in actuation functionality using high temperature shape memory alloys with transformation temperatures above 100C (HTSMA) driven by strong demand for reliable and powerful actuators to be used in engines and gas turbines, where it is preferable to adopt single piece compact adaptive actuator over more complex multicomponent assemblies. The aim of this project is to clarify the reasons for poor dimensional and functional stability and fatigue failure of NiTiX actuators. The research will be performed by combination earlier developed and used methods (thermomechanical fatigue testing, in-situ X-ray and neutron diffraction, TEM and micromechanics modeling) . The research will be coordinated with worldwide academic and industrial partners currently developing HTSMA actuators. Approaches to modify the microstructure of NiTiX alloys so so they act as well performing HTSMA actuators for 100C -300C temperature range will be proposed (adjustment of composition, degree of cold work, heat treatment, texture, grain size, precipitation strengthening).
Keywords
martensitictransformationthermomechanicaltestingfatigueshapememoryalloyNiTiactuator
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
Standardní projekty 15 (SGA02012GA-ST)
Main participants
Fyzikální ústav AV ČR, v. v. i.
Ústav jaderné fyziky AV ČR, v. v. i.
Vysoké učení technické v Brně / Fakulta strojního inženýrstvíContest type
VS - Public tender
Contract ID
P107-12-0800
Alternative language
Project name in Czech
Únava aktuátorů z vysokoteplotních slitin s tvarovou pamětí NiTiX /FACT/
Annotation in Czech
V současnosti prudce roste zájem o využití vysokoteplotních aktuátorů ze slitin s tvarovou pamětí pracujících při teplotách nad 100C v automobilových a leteckých motorech, kde je výhodné nahradit složité pohonné jednotky kompaktními aktuátory z funkčního materiálu. Cílem navrhovaného projektu je objasnit fyzikální příčiny vedoucí k nestabilitě tvaru a funkčních vlastností a únavového porušení vysokoteplotních aktuátorů ze slitin NiTiX. Výzkum bude prováděn pomocí kombinace metod rozpracovaných partnery navrhovaného projektu (termomechanické únavové zkoušky, in-situ rtg. a neutronová difrakce, TEM, mikromechanické modelování) . Řešení projektu bude úzce koordinováno s zahraničními akademickými a průmyslovými spolupracujícími pracovišti, kde jsou tyto slitiny a aktuátory v současnosti vyvíjeny. Konečným cílem bude navrhnout postupy optimalizace mikrostruktury slitin NiTiX tak, aby z nich bylo možné vyrobit aktuátory spolehlivě pracující v teplotní oblasti 100C -300C (chemické složení, stupeň tváření za studena, tepelné zpracování, textura, velikost zrn, precipitační zpevnění).
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
CEP classification - main branch
JG - Metallurgy, metal materials
CEP - secondary branch
JL - Fatigue and fracture mechanics
CEP - another secondary branch
BM - Solid-state physics and magnetism
10302 - Condensed matter physics (including formerly solid state physics, supercond.)
20306 - Audio engineering, reliability analysis
20501 - Materials engineering
Completed project evaluation
Provider evaluation
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Project results evaluation
The project results are in accord to the original intention. The deviation from the planned methodical approach appears to be beneficial for the project output and indicates the flexibility of the whole research team. Research results are very good .
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2012
Realization period - end
Dec 31, 2015
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Apr 10, 2015
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP16-GA0-GA-U/01:1
Data delivery date
Sep 25, 2017
Finance
Total approved costs
12,868 thou. CZK
Public financial support
12,868 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
12 868 CZK thou.
Public support
12 868 CZK thou.
100%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
JG - Metallurgy, metal materials
Solution period
01. 01. 2012 - 31. 12. 2015