Фаза со структурным типом шпинели в пластически деформированном никелиде титана

Фаза со структурным типом шпинели в пластически деформированном никелиде титана

Автор: Носков Ф.М., Квеглис Л.И., Абкарян А.К., Волочаев М.Н.

Журнал: Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии @technologies-sfu

Статья в выпуске: 3 т.10, 2017 года.

Бесплатный доступ

Исследованы образцы сплава Ni51Ti49, подвергнутые пластической деформации. Микроструктура исследовалась методом просвечивающей электронной микроскопии и микродифракции на микроскопе Hitachi 7700. Для исследования образцов методами просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ) с зоны разрыва растянутых образцов вырезали диски диаметром 3 мм, которые механически утоняли, затем электрохимическим способом травили до появления отверстия в центре диска. Финальным этапом подготовки являлось ионное травление на установке PIPS (Gatan). Утоненные для просвечивающей электронной микроскопии образцы были подвергнуты криомеханической обработке путем циклического охлаждения в жидком азоте. Фазовый состав образцов определяли методом дифракции рентгеновских лучей в дифрактометре «Bruker» с использованием излучения меди. В зонах локализации деформации обнаружены линзовидные кристаллы фазы Ni2Ti3, содержащие изгибные экстинкционные контуры, которые свидетельствуют о значительной кривизне кристаллической решетки, появляющейся в зонах локализации пластической деформации. Показано, что кристаллическая структура линзовидных кристаллов представляет собой фазу, обладающую структурным типом шпинели с параметром кристаллической решетки 11,53±0,03 Å. Для формирования линзовидных кристаллов неравновесной фазы Ni2Ti3 необходимо перераспределение компонентов исходного твердого раствора или интерметаллидных фаз. В условиях локальной кривизны кристаллической решетки в зонах увеличенных межатомных расстояний возникают особые структурные состояния, которые повышают число степеней свободы в деформируемом твердом теле и таким образом способствуют появлению новых фаз.

Еще

Никелид титана, пластическая деформация, линзовидные кристаллы, шпинель

Короткий адрес: https://sciup.org/146115201

IDR: 146115201   |   DOI: 10.17516/1999-494X-2017-10-3-292-304

Список литературы Фаза со структурным типом шпинели в пластически деформированном никелиде титана

  • Лихачев В.А., Кузьмин С.Л., Каменцова З.П. Эффект памяти формы. Л.: ЛГУ, 1987. 216 с
  • Гюнтер В.Э., Ходоренко В.Н., Ясенчук Ю.Ф. и др. Никелид титана. Медицинский материал нового поколения. Томск: МИЦ, 2006. 296 с
  • Малыгин Г.А. Размытые мартенситные переходы и пластичность кристаллов с эффектом памяти формы. УФН, 2001, 171(2), 187-212
  • Потекаев А.И., Клопотов А.А. Козлов Э.В. и др. Слабоустойчивые предпереходные структуры в никелиде титана. Томск: НТЛ, 2004. 296 с
  • Otsuka K., Ren X. Physical metallurgy of Ti-Ni-based shape memory alloys. Progr. Mat. Sci., 2005, 50, 511-678
  • Ооцука К, Симидзу К., Судзуки Ю. и др. Сплавы с эффектом памяти формы. Пер. с японск. М.: Металлургия, 1990. 224 с
  • Zel'dovich V., Sobyanina G., Novoselova T.V. Martensitic transformations in TiNi alloys with Ti3Ni4 precipitates. J. Phys, 1997, IV, 7(C5), 299-304
  • Bataillard L., Bidaux J.-E., Gotthardt R. Interaction between microstructure and multiple-step transformation in binary NiTi alloys using in-situ transmission electron microscopy observations. Philosophical Magazine A, 1998, 78(2), 327-344
  • Khalil-Allafi, J., Dlouhy, A. and Eggeler, G. Ni4Ti3-precipitation during aging of NiTi shape memory alloys and its influence on martensite phase transformation. Acta Materialia, 2002, 50, 4255-4274
  • Filip, P., Mazanec, K. On precipitation kinetics in TiNi shape memoryalloys. Scr Mater., 2001, 45, 701-707
  • Li Z.Q., Sun Q.P. The initiation and growth of macroscopic martensite band in nano-grained NiTi microtube under tension. International Journal of Plasticity, 2002, 18, 1481-1498
  • Efstathiou C., Sehitoglu H. Local transformation strain measurements in precipitated NiTi single crystals. Scripta Materialia, 2008, 59, 1263-1266
  • Клопотов А.А., Гюнтер В.Э., Марченко Е.С., Ясенчук Ю.Ф., Клопотов В.Д., Козлов Э.В. Кристаллогеометрия структур в системах Ti-Ni, Ti-Fe и Ti-Ni-Fe. Фундаментальные проблемы современного материаловедения, 2009, 6(4), 81-90
  • Tadaki Т., Nakata Y., Shimizu К., Otsuka К. Crystal Structure, Composition and Morphology of a Precipitate in an aged Ti-51at.%Ni Shape Memory Alloy. Trans. JIM, 1986, 27(10), 731-740
  • Сурикова Н.С. Закономерности и механизмы пластической деформации и структурнофазовых превращений в монокристаллах сплавов TiNi(Fe, Mo) и TiNi(Fe): дис.... д. ф.-м. н.: 01.04.07. Томск, 2011. 343 с
  • Плотников В.А. Акустическая диссипация энергии при термоупругих мартенситных превращениях в сплавах на основе никелида титана. Барнаул. Изд-во Алт. ун-та, 2013. 204 с
  • Джес А.В., Носков Ф.М., Квеглис Л.И., Волочаев М.Н., Тажибаева Г.Б. Особенности формирования линзовидных кристаллов при мартенситных превращениях в никелиде титана. Фундаментальные проблемы современного материаловедения, 2016, 13(1), 96-104
  • Yener T., Siddique S., Walther F., Zeytin S. Effect of electric current on the production of NiTi intermetallics via electric-current-activated sintering. MTAEC9 Materials and technology, 2015, 49(5), 721-724
  • Ergin N., Ozdemir O. An investigation on TiNi intermetallic produced by electric current activated sintering. Acta Physica Polonica A, 2013, 123(2), 248-249
  • Xinxin C., Liqun M., Meng Y., Xiangyu Z., Yi D. Electrochemical Properties of the Amorphous Ti3Ni2 Alloy in Ni/MH Batteries. Rare Metal Materials and Engineering, 2012, 41(9), 1511-1515
  • Han X., Zou W., Wang R., Jin S., Zhang Z., Li T., Yang D. Microstructure of TiNi shape-memory alloy synthesized by explosive shock-wave compression of Ti-Ni powder mixture. Journal of materials science, 1997, 32, 4723-4729
  • Горелик С.С., Скаков Ю.А., Расторгуев Л.Н. Рентгенографический и электроннооптический анализ М.:МИСИС, 1994. 328 с
  • Yurko G.A., Barton J.W., Parr J.G. The crystal structure of Ti2Ni. Acta Cryst., 1959, 12, 909911
  • Kolosov V.Yu. Tholen A.R. Transmission electron microscopy studies of the specific structure of crystals formed by phase transition in iron oxide amorphous films. Acta Materialia, 2000, 48, 1829
  • Lipson H., Parker A.M.B. Structure of Martensite. Jour. Iron Steel Inst., 1944, 149, 123141
  • Пушин В.Г., Кондратьев В.В., Хачин В.Н. Предпереходные явления и мартенситные превращения. Екатеринбург. УрО РАН, 1998. 367 с
  • Корнев В.М. О диаграммах разрушения тел с короткими макротрещинами. Охрупчивание материала при усталостном разрушении. Физ. мезомех., 2016, 19(2), 80-99
  • Панин В.Е., Егорушкин В.Е. Основы физической мезомеханики пластической деформации и разрушения твердых тел как нелинейных иерархически организованных систем. Физ. мезомех., 2015, 18(5), 100-113
  • Abylkalykova R.B., Kveglis L.I., Kalitova A.A., Noskov F.M. Abnormally fast migration of substance at shock loadings. Advanced Materials Research, 2014, 871, 231-234
  • Крапошин В.С., Талис А.Л., Демина Е.Д., Зайцев А.И. Кристаллогеометрический механизм срастания шпинели и сульфида марганца в комплексное неметаллическое включение. Металловедение и термическая обработка металлов, 2015, 721(7), 4-12
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp