Ориентационная зависимость циклической стабильности сверхэластичности монокристаллов сплава Ti50.2Ni49.8 при сжатии

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

На монокристаллах [001]В2 и [112]В2 сплава Ti50.2Ni49.8 (ат.%) исследовано влияние марформинга (низкотемпературная деформация сжатием В19′-мартенсита при 203 К и последующий отжиг при 713 К в течение 0.5 ч) на сверхэластичность (СЭ), температурный интервал СЭ и циклическую стабильность сверхэластичного поведения при температуре 323 К при сжатии. Показано, что марформинг приводит к увеличению напряжений на пределе текучести σ0.1 высокотемпературной В2-фазы и к развитию СЭ, которую не наблюдали в закаленных кристаллах. Установлена ориентационная зависимость температурного интервала СЭ и циклической стабильности сверхэластичного поведения, которая определяется ориентационной зависимостью напряжений σ0.1 В2-фазы. Максимальный температурный интервал СЭ 87 К и циклическая стабильность сверхэластичного поведения при температуре 323 К обнаружена в ориентации [001]В2 с высоким уровнем напряжений σ0.1 В2-фазы.

Об авторах

И. В. Киреева

Национальный исследовательский Томский государственный университет, Сибирский физико-технический институт

Автор, ответственный за переписку.
Email: kireeva@spti.tsu.ru
Россия, пл. Новособорная, 1, Томск, 634050

Ю. И. Чумляков

Национальный исследовательский Томский государственный университет, Сибирский физико-технический институт

Email: kireeva@spti.tsu.ru
Россия, пл. Новособорная, 1, Томск, 634050

А. В. Выродова

Национальный исследовательский Томский государственный университет, Сибирский физико-технический институт

Email: kireeva@spti.tsu.ru
Россия, пл. Новособорная, 1, Томск, 634050

А. А. Сараева

Национальный исследовательский Томский государственный университет, Сибирский физико-технический институт

Email: kireeva@spti.tsu.ru
Россия, пл. Новособорная, 1, Томск, 634050

З. В. Победенная

Национальный исследовательский Томский государственный университет, Сибирский физико-технический институт

Email: kireeva@spti.tsu.ru
Россия, пл. Новособорная, 1, Томск, 634050

Е. С. Марченко

Национальный исследовательский Томский государственный университет, Сибирский физико-технический институт

Email: kireeva@spti.tsu.ru
Россия, пл. Новособорная, 1, Томск, 634050

Список литературы

  1. Otsuka K., Wayman C.M. Shape Memory Materials.Cambridge: Cambridge University Press, 1998. 284 p.
  2. Otsuka K., Ren X. Physical metallurgy of Ti–Ni–based shape memory alloys // Prog. In Mater. Sci. 2005. V. 50. № 5. P. 135–678.
  3. Пушин В.Г., Кондратьев В.В., Хачин В.Н. Предпереходные явления и мартенитные превращения. Екатеринбург, УрО РАН, 1998. 368 с.
  4. Moghaddam N.S., Saedi S., Amerinatanzi A., Hinojos A., Ramazani H., Kundin J., Mills M.J., Karaca H., Elahinia M. Achieving superelasticity in additively manufactured NiTi in compression without post-process heat treatment // Sci. Reports. 2019. V. 9. P. 41.
  5. Choi W.S., Pang E.L., Ko W.S., Jun H., Bong H.J., Kirchlechner C., Raabe D., Choi P.P. Orientation-dependent plastic deformation mechanisms and competition with stress-induced phase transformation in microscale NiTi // Acta Mater. 2021. V. 208. P. 116731.
  6. Elahina M., Moghaddam N.S., Andani M.T., Amerinatanzi A., Bimber B., Hamilton R.F. Fabrication of TiNi throuch additive manufacturing: A review // Prog. In Mater. Sci. 2016. V. 83. P. 630–663.
  7. Yang Y., Sun J., Ding X. Superelasticity induced a strain gradient // Shap. Mem. Superelasticity. 2023. V. 9. P. 231–239.
  8. Гирсова С.Л., Полетика Т.М., Биттер С.М., Лотков А.И., Кудряшов А.Н. Мультистадийность мартенситных превращений в нанокристаллическом сплаве Ti–50.9 ат.% Ni // Изв. Вузов. Физика. 2021. Т. 64. № 10. С. 124–130.
  9. Деркач М.А., Шереметьев В.А., Коротицкий А.В., Прокошкин С.Д. Исследование низкотемпературного термомеханического поведения сверхупругого сплава Ti–18Zr–15Nb в различных температурно-скоростных условиях // ФММ. 2023. Т. 124. № 9. С. 873–883.
  10. Куранова Н.Н., Макаров В.В., Пушин В.Г., Попов Н.А. Структура и механические свойства стареющего сплава Ti49Ni51 с эффектами памяти формы после механо-термической обработки // ФММ. 2023. Т. 124. № 2. С. 239–247.
  11. Chumlyakov Y.I., Kireeva I.V., Pobedennaya Z.V., Yakovleva L.P., Vyrodova A.V., Kuksgauzen I.V. Orientation dependence of shape memory effect and superelasticity in (TiZrHf)50Ni25Co10Cu15 high-entropy alloy single crystals // Shap. Mem. Superelasticity. 2023. V. 9. P. 300–312.
  12. Hornbogen E., Mertinger V., Wurzel D. Microstructure and tensile properties of tow binary NiTi-alloys, Scripta Mater // Scripta Mater. 2001. V. 44. № 1. P. 171–178.
  13. Chumlyakov Y.I., Kireeva I.V., Vyrodova A.V., Saraeva A.A., Pobedennaya Z.V. Effect of marforming on superelasticity and shape memory effect of [001]-oriented Ni50.3Ti49.7 alloy single crystals under compression // J. Alloys and Compd. 2021. V. 896. P. 162841.
  14. Sehitoglu H., Hamilton R., Canadinc D., Zhang X.Y., Gall K., Karaman I., Chumlyakov Y., Maier H.J. Detwinning in NiTi alloys // Metall. And Mat. Trans. A. 2003. V. 34. № 5. P. 6–13.
  15. Chumlyakov Yu.I., Kireeva I.V., Saraeva A.A., Pobedennaya Z.V., Vyrodova A.V. Effect of the surface oxide layer on shape memory effect and superelasticity of [011]-oriented Ti–50.1Ni single crystals // Metals. 2022. V. 12. Paper 1932.
  16. Hornbogen E. The effect of variables on martensitic transformation temperatures // Acta Metall. 1985. V. 33. № 4. P. 595–601.
  17. Carroll M.C., Somsen Ch., Eggeler G. Multiple-step martensite transformations in Ni-rich Ni–Ti shape memory alloys // Scripta Mater. 2004. V. 50. P. 187–192.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать