Влияние условий наведения деформации на структурно-фазовое состояние и термомеханические характеристики свойств сплава Ni49,5Ti48Hf2,5 с высокотемпературным эффектом памяти формы

Попов Н. Н; Пресняков Дмитрий Валентинович; Гришин Евгений Николаевич; Сысоева Т. И; Глухарева Снежана Викторовна; Рыжов Иван Сергеевич; Костылева Алла Анатольевна

doi:10.31857/S0869573323020027

Код статьи

10.31857/S0869573323020027-1

DOI

10.31857/S0869573323020027

Тип публикации

Статья

Статус публикации

Опубликовано

Авторы

Попов Н. Н

Аффилиация: ФГУП Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики (ФГУП РФЯЦ-ВНИИЭФ)

Пресняков Дмитрий Валентинович

Аффилиация: ФГУП Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики (ФГУП РФЯЦ-ВНИИЭФ)

Гришин Евгений Николаевич

Аффилиация: ФГУП Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики (ФГУП РФЯЦ-ВНИИЭФ)

Сысоева Т. И

Аффилиация: ФГУП Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики (ФГУП РФЯЦ-ВНИИЭФ)

Глухарева Снежана Викторовна

Аффилиация: ФГУП Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики (ФГУП РФЯЦ-ВНИИЭФ)

Рыжов Иван Сергеевич

Аффилиация: ФГУП Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики (ФГУП РФЯЦ-ВНИИЭФ)

Костылева Алла Анатольевна

Аффилиация: ФГУП Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики (ФГУП РФЯЦ-ВНИИЭФ)

Том/ Выпуск

Том / Номер выпуска 2

Страницы

14-25

Аннотация

Проведены комплексные исследования свойств сплава Ni49,5Ti48Hf2,5 с высокотемпературным эффектом памяти формы на образцах, изготовленных из полосы толщиной 2,34 мм после высокотемпературного отжига в вакууме (850 °C, 1 ч). Получены сведения об элементном, фазовом составах и состоянии структуры. Приведены результаты исследований температур фазовых превращений, механических и термомеханических характеристик сплава. По результатам исследования локального фазового состава образцов сплава установлено, что основная матрица образцов образована твердым раствором элементов сплава (Ti, Ni, Hf). При анализе дифрактограмм установлено, что основной фазой образцов является никелид титана в низкотемпературном мартенситном состоянии TiNi ( B 19¢) с моноклинно-искаженной орторомбической кристаллической решеткой. Установлено, что наилучшие средние значения характеристик памяти формы (eЭПФ = 4,4% и hЭПФ = 53%) получены для образцов сплава при предварительно наведенной общей деформации eо = 11% в интервале температур t д от -5 до 23 °C и скорости деформации ƒ » 2,8·10-3 с-1. При этом средние значения температур начала и окончания основного формовосстановления составляют: Аs ЭПФ = 133, Аf ЭПФ = 149 °C. Эти значения термомеханических характеристик приемлемы для сплава, выбранного для создания устройств безопасности, например, толкающего типа.

Ключевые слова

условия наведения деформации сплав Ni49,5Ti48Hf2,5 высокотемпературный эффект памяти формы полоса элементный и фазовый анализы металлографические исследования дифференциальный термический анализ механические характеристики термомеханические характеристики

Дата публикации

01.02.2023

Год выхода

2023

Всего подписок

Всего просмотров

Библиография

1. Попов, Н.Н. Влияние отжига на механические и термомеханические характеристики сплава Ti50Pd40Ni10 с высокотемпературным эффектом памяти формы, исследованные на заготовке в виде полосы / Н.Н. Попов, Д.В. Пресняков, В.Ф. Ларькин, Е.Н. Гришин, А.А. Костылева // Металлы. 2021. №4. С.28-40.
2. Ma, J. High temperature shape memory alloys /j. Ma, I. Karaman, R. D. Noebe // Intern. Mater. Rev. 2010. V.55. №5. P.257-315.
3. Zarinejad, M. The crystal chemistry of martensite in NiTiHf shape memory alloys / M. Zarinejad, Y. Liu, T. J. White // Intermetallics. 2008. №16. P.876-883.
4. Tong, Y. Microstructure and martensitic transformation of Ti49Ni51-xHfx high temperature shape memory alloys / Y. Tong, F. Chen, B. Tian, L. Li, Y. Zheng // Mater. Lett. 2009. V.63. №21. P.1869-1871.
5. Belbasi, Majid. Influence of chemical composition and melting process on hot rolling of NiTiHf shape memory alloy / Majid Belbasi, Mohammad T. Salehi //j. Mater. Eng. Performance. 2014. V.23. P.2368-2372.
6. Karaca, H.E. NiTiHf-based shape memory alloys / H.E. Karaca, E. Acar, H. Tobe, S.M. Saghaian // Mater. Sci. Technol. 2014. V.30. P.1530-1544.
7. Kim, Jeoung Han. Effects of Microstructure and deformation conditions on the hot formability of Ni-Ti-Hf shape / Jeoung Han Kim, Chan Hee Park, Seong Woong Kim, Jae Keun Hong, Chang-Seok Oh, Yeong Min Jeon, Kyong Min Kim, Jong Taek Yeom // Memory Alloys Buy Article: J. Nanosci. Nanotechnol. 2014. V.14. №12. P.9548-9553.
8. Liu, J.L. Investigation of the phase equilibria in Ti-Ni-Hf system using diffusion triples and equilibrated alloys /j.L. Liu, L.L. Zhu, X.M. Huang [et al.] // CALPHAD: Computer Coupling of Phase Diagrams and Thermochemistry. 2017. №58. P.160-168.
9. Han, X.L. Microstructures, martensitic transformation, and mechanical behavior of rapidly solidified Ti-Ni-Hf and Ti-Ni-Si shape memory alloy / X.L. Han, K.K. Song, L.M. Zhang [et al.] //j. Mater. Eng. Performance. 2018. V.27. №3. P.1005-1015.
10. Babacanab, N. Full length article effects of cold and warm rolling on the shape memory response of Ni50Ti30Hf20 high-temperature shape memory alloy / N. Babacanab, M. Bilala, C. Hayrettina, J. Liua, O. Benafanc, I. Karamana // Acta Materialia. 2018. V.157. P.228-244.
11. Umale, T. The effects of wide range of compositional changes on the martensitic transformation characteristics of NiTiHf shape memory alloys / T. Umale, D. Salas, B. Tomes [et al.] // Scripta Materialia. 2019. №161. P.78-83.
12. Young, A.W. Microstructural and thermomechanical comparison of Ni-rich and Ni-lean NiTi-20 at.% Hf high temperature shape memory alloy wires / A.W. Young, R.W. Wheeler, N.A. Ley, O. Benafan, M.L. Young // Shape Memory and Superelasticity. 2019. V.5. P.397-406.
13. Benafan, O. Viable low temperature shape memory alloys based on Ni-Ti-Hf formulations / O. Benafan, G.S. Bigelow, A. Garg, R.D. Noebe // Scripta Materialia. 2019. №164. P.115-120.
14. Tong, Yunxiang. Recent development of TiNi-based shape memory alloys with high cycle stability and high transformation temperature / Yunxiang Tong, Aleksandr Shuitcev, Yufeng Zheng // Advanc. Eng. Mater. 2020. https://doi.org/10.1002/adem.201900496.
15. Karelin, R.D. Effect of quasi-continuous equal-channel angular pressing on structure and properties of Ti-Ni shape memory alloys / R.D. Karelin, Yu. Khmelevskaya, V.S. Komarov, V.A. Andreev, M.M. Perkas, V.S. Yusupov, S.D. Prokoshkin //j. Mater. Eng. Performance. 2021. V.30. P.3096-3106.
16. Коллеров, М.Ю. Сплавы системы Ti-Ni-Hf с высокотемпературным эффектом памяти формы / М.Ю. Коллеров, О.Н. Гвоздева, М.Л. Коцарь, З.М. Алекберов, Н.Н. Попов, В.С. Юсупов, Р.Д. Карелин // Титан. 2021. №1. С.34-38.
17. Попов, Н.Н. Исследование свойств сплава 50Ti-40Pd-10Ni с высокотемпературным эффектом памяти формы / Н.Н. Попов, В.Ф. Ларькин, Д.В. Пресняков, Е.Н. Гришин, Т.И. Сысоева, Т.А. Морозова, Г.А Потемкин, А.А. Костылева // ФММ. 2018. Т.119. №3. С.303-316.
18. Попов, Н.Н. Исследование свойств высокотемпературного сплава с памятью формы 49Ni-36Ti-15Hf в литом состоянии / Н.Н. Попов, Д.В. Пресняков, Е.Н. Гришин, Т.И. Сысоева, Т.А. Морозова, А.А. Костылева // Металлы. 2019. №2. С.43-53.
19. Кулаичев, А.П. Универсальный программный статистический пакет STADIA (версия 7.0) для Windows / А.П. Кулаичев. - М.: НПО "Информатика и компьютеры", 2007.
20. Кулаичев, А.П. Методы и средства комплексного анализа данных / А.П. Кулаичев. - М.: Форум: Инфра-М, 2006. 512 с.
21. Степнов, М.Н. Статистические методы обработки результатов механических испытаний / М.Н. Степнов. - М.: Машиностроение, 1985. 232 с.
22. Alphabetical Index Inorganic Phases. JCPDS Powder Diffraction File. - U.S.A. Newtown Square: International Center for Diffraction Data, 1989. 836 c.
23. Горелик, С.С. Рентгенографический и электронографический анализ металлов / С.С. Горелик, Л.Н. Расторгуев, Ю.А. Скаков. - М.: Металлургиздат, 1970. 366 с.

ГОСТ	Глухарева С. , Гришин Е. , Костылева А. , Попов Н. , Пресняков Д. , Рыжов И. , Сысоева Т. Влияние условий наведения деформации на структурно-фазовое состояние и термомеханические характеристики свойств сплава Ni_49,5Ti₄₈Hf_2,5 с высокотемпературным эффектом памяти формы // Металлы. – 2023. – Номер выпуска 2 C. 14-25 . URL: https://metallyras.ru/10-31857-s0869573323020027-1/?version_id=110393. DOI: 10.31857/S0869573323020027
MLA	Glukhareva, Snezhana Viktorovna, Grishin, Evgeniy Nikolaevich, Kostyleva, Alla Anatol'evna, Popov, N. N, Presnyakov, Dmitriy Valentinovich, Ryzhov, Ivan Sergeevich, Sysoeva, T. I "INFLUENCE OF DEFORMATION GUIDANCE CONDITIONS ON CHARACTERISTICS OF Ni49,5Ti48Hf2,5 ALLOY WITH HIGH-TEMPERATURE SHAPE MEMORY EFFECT." Russian Metallurgy. 2 (2023).:14-25. DOI: 10.31857/S0869573323020027
APA	Glukhareva S., Grishin E., Kostyleva A., Popov N., Presnyakov D., Ryzhov I., Sysoeva T. (2023). INFLUENCE OF DEFORMATION GUIDANCE CONDITIONS ON CHARACTERISTICS OF Ni49,5Ti48Hf2,5 ALLOY WITH HIGH-TEMPERATURE SHAPE MEMORY EFFECT. Russian Metallurgy. no. 2, pp.14-25 DOI: 10.31857/S0869573323020027

ОХНММеталлы Russian Metallurgy

Вы можете

Библиография

Индексирование

ОХНММеталлы Russian Metallurgy

Вы можете

Библиография

Индексирование

Войти через