postgraduate student
аспирант
Doctor of Sciences (Engineering), professor of Chair “Physics and engineering mechanics”
доктор технических наук, профессор кафедры «Физика и техническая механика»
The influence of ultrasonic mechanical activation on the amorphous alloys is practically unstudied. The influence of ultrasound on crystallization of TiNi-based amorphous alloy ribbons, their structure and properties formation has not been investigated up to the present moment. Being in the crystalline state, TiNi-based amorphous alloys experience the thermoelastic martensitic transformations, which are the basis for manifestation of unusual mechanical properties – shape memory effect. Amorphous shape memory alloys are the advanced materials that experience thermoelastic martensitic transformations after crystallization. Such materials are used as the basis for the creation of crystalline materials with the specified parameters of crystalline structure or for producing the amorphous and crystalline composites. The goal of this work is the study of ultrasonic mechanical activation influence on the crystallization kinetics and martensitic transformations of an amorphous shape memory alloy using the differential scanning calorimetry (DSC) method. The ultrasonic mechanical activation was carried out using two methods: in the waveguide of longitudinal ultrasonic vibrations and in the ultrasonic anvil. During the first method of the ultrasound mechanical activation, the amorphous ribbon was fixed in the waveguide of longitudinal vibrations and experienced ultrasonic irradiation of various durations. To initiate ultrasonic vibrations, the authors used the UZDN-2T ultrasonic low-frequency dispergator with the frequency of 22 kHz. During the second method, the amorphous ribbon is placed horizontally and the vertically placed waveguide is applied using contact process. Such method is used for the surface strengthening of metals and alloys. To initiate the ultrasonic vibrations, the authors used the UZG 1-1 ultrasonic generator. Ti50Ni25Cu25 amorphous ribbons were selected as a subject of the study. Calorimetric measurements were carried out using the Mettler Toledo 822e differential scanning calorimeter. The obtained data showed that in the result of ultrasonic mechanical activation, temperatures and energies of crystallization and martensitic transformations change that can be the evidence of size reduction of a crystalline phase grain.
Влияние ультразвуковой механоактивации на аморфные сплавы остается практически неизученным. Влияние ультразвука на кристаллизацию аморфных лент сплавов на основе TiNi, формирование их структуры и свойств до настоящего времени не было исследовано. В кристаллическом состоянии аморфные сплавы на основе TiNi испытывают термоупругие мартенситные превращения, которые являются основой для проявления необычных механических свойств – эффектов памяти формы. Аморфные сплавы с памятью формы являются наиболее перспективными материалами, которые после кристаллизации испытывают термоупругие мартенситные превращения. Такие материалы используют как основу для создания кристаллических материалов с заданными параметрами кристаллической структуры или для получения аморфно-кристаллических композитов. Целью работы являлось исследование влияния ультразвуковой механоактивации на кинетику кристаллизации и мартенситные превращения аморфного сплава с памятью формы методом дифференциально сканирующей калориметрии. Ультразвуковая механоактивация была проведена двумя способами: в волноводе продольных ультразвуковых колебаний и в ультразвуковой наковальне. В первом способе ультразвуковой механоактивации аморфная лента была закреплена в волноводе продольных колебаний и подвергнута ультразвуковому облучению различной длительности. Для инициирования ультразвуковых колебаний использован ультразвуковой низкочастотный диспергатор УЗДН-2Т частотой 22 кГц. Во втором способе аморфная лента располагается горизонтально, а вертикально расположенный волновод воздействует контактным способом. Такой способ применяется для поверхностного упрочнения металлов и сплавов. Для инициирования ультразвуковых колебаний использован ультразвуковой генератор УЗГ 1-1. В качестве объекта исследований были выбраны аморфные ленты состава Ti50Ni25Cu25. Калориметрические измерения проводились с использованием дифференциально сканирующего калориметра Mettler Toledo 822e. Полученные данные показали, что после проведения ультразвуковой механоактивации температуры и энергии кристаллизации и мартенситных превращений изменяются, что может свидетельствовать об уменьшении размера зерна кристаллической фазы.