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


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».