Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Доступ для подписчиков

Исследование влияния растягивающего напряжения при электроимпульсной обработке аморфных быстрозакаленных сплавов Ti50Ni25Cu25 на формирование кристаллической структуры

Н. Н. Ситников, И. А. Залетова, А. В. Шеляков, А. А. Ашмарин

Аннотация


Исследовано влияние растягивающего напряжения при электроимпульсной обработке на формирование кристаллической структуры в аморфных быстрозакаленных сплавах Ti50Ni25Cu25. Проведена электроимпульсная обработка аморфных лент длительностью 10 мс в свободном состоянии и при растягивающем напряжении 5,9 и 29,7 МПа. Изучена структура полученных образцов методами световой и сканирующей электронной микроскопии, энергодисперсионного рентгеновского анализа и дифференциальной сканирующей калориметрии. Показано, что кристаллизация в аморфных лентах при электроимпульсной обработке с растягивающей нагрузкой протекает преимущественно за счет роста поверхностных столбчатых кристаллов от поверхности ленты в ее внутреннюю часть и вторично из внутренней части ленты за счет образования и роста сферулитов.

Ключевые слова


alloys of the TiNi - TiCu system; melt quenching; amorphous state; heat treatment; crystalline state; martensitic transformation; shape memory effect

Полный текст:

PDF

Литература


Otsuka K., Ren X. Physical metallurgy of Ti - Ni-based shape memory alloys // Prog. Mater. Sci. 2005. № 50. P. 511 - 678.

Sun Q., Matsui R., Takeda K. et al. Advances in Shape Memory Materials. Springer Int. Pub. AG, Berlin, 2017.

Jani J. M., Leary M., Subic A. et al. A review of shape memory alloy research, applications and opportunities // Material Desing. 2014. No. 56. P. 1078 - 1113.

Nam T. H., Saburi T., Shimizu K. Cu-content dependence of shape memory characteristics in Ti - Ni - Cu alloys // Mater. Trans. JIM. 1990. No. 31. P. 959 - 967.

Choudhary N., Kaur D. Shape memory alloy thin films and heterostructures for MEMS applications: A review // Sensors and Actuators. A: Physical. 2016. No. 242. Р. 162 - 181.

Kumara S., Lakshmi M. Shape memory alloys and its application in mems devices // International Journal of Current Engineering and Technology. 2013. No. 3(2). Р. 292 - 296.

Nespoli A., Besseghini S., Pittaccio S. Villa E., Viscuso S. The high potential of shape memory alloys in developing miniature mechanical devices: A review on shape memory alloy mini- actuators // Sensors Actuators A: Physical. 2010. No. 158(1). Р. 149 - 160.

Sitnikov N., Shelyakov A., Rizakhanov R. et al. The effect of copper on structure of TiNiCu melt-spun ribbons // Mater. Today: Proceedings. 2017. No. 4. Р. 4680 - 4684.

Pedro B. C. L., Marcelo A. S. Shape memory alloy-based mechanism for aeronautical application: Theory, optimization and experiment // Aerospace Science and Technology. 2018. No. 76. Р. 155 - 163.

Chang W.-S., Araki Y. Use of shape memory alloy in construction: a critical review // Proceedings of the ICE-Civil Engineerin. 2016. No. 169. Р. 87 - 95.

Razov A. I. Application of titanium nickelide based alloys in engineering // The Physics of Metals and Metallography. 2004. No. 97(1). Р. 97 - 126.

Шеляков А. В., Ситников Н. Н., Менушенков А. П. и др. Формирование обратимого эффекта памяти формы в сплаве TiNiCu методом спиннингования // Известия РАН. Серия физическая. 2015. Т. 79, № 9. С. 1281 - 1287.

Conrad H. Effects of electric current on solid state phase transformations in metals // Mater. Sci. Engineering A. 2000. No. 287. Р. 227 - 237.

Sheng Y., Hua Y., Wang X. et al. Application of high-density electropulsing to improve the performance of metallic materials: mechanisms, microstructure and properties // Materials. 2018. No. 11(2). Р. 185 - 210.

Shelyakov A. V., Sitnikov N. N., Khabibullina I. A. et al. Effect of high-rate annealing on microstructure, martensitic transformation and shape memory behavior of TiNiCu meltspun ribbons // Materials Letters. 2019. No. 248. P. 48 - 51.

Shelyakov A. V., Sitnikov N. N., Menushenkov A. P. et al. Nanostructured thin ribbons of a shape memory TiNiCu alloy // Thin Solid Films. 2011. No. 519. Р. 5314 - 5317.

Ситников Н. Н., Шеляков А. В., Хабибуллина И. А., Сундеев Р. В. Особенности проявления эффекта памяти формы в сплаве Ti50Ni25Cu25, полученном методом быстрой закалки из расплава // Деформация и разрушение материалов. 2017. № 4. С. 15 - 21.

Ситников Н. Н., Хабибуллина И. А., Шеляков А. В. Быстрозакаленные аморфно-кристаллические ленты с эффектом обратимой памяти формы из сплава Ti50Ni25Cu25 для микромеханических устройств // Вектор науки ТГУ. 2017. № 4(42). С. 125 - 134.




DOI: https://doi.org/10.30906/mitom.2021.5.22-28

© Издательский дом «Фолиум», 1998–2024