ТЕРМОУПРУГИЕ МАРТЕНСИТНЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ В МОНОКРИСТАЛЛАХ СПЛАВОВ НА ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА Fe–Ni–Co–Al–Nb(B) ПРИ ДЛИТЕЛЬНЫХ ВРЕМЕНАХ СТАРЕНИЯ
- Авторы: Панченко М.Ю.1, Куц О.А.1, Киреева И.В.1, Чумляков Ю.И.1
-
Учреждения:
- Национальный исследовательский Томский государственный университет, Томск
- Выпуск: № 2 (2016)
- Страницы: 52-58
- Раздел: Технические науки
- URL: https://vektornaukitech.ru/jour/article/view/305
- DOI: https://doi.org/10.18323/2073-5073-2016-2-52-58
- ID: 305
Цитировать
Полный текст
Аннотация
На монокристаллах сплавов Fe – 28 % Ni – 17 % Co – 11,5 % Al – 2,5 % Nb (Nb) и Fe – 28 % Ni – 17 % Co – 11,5 % Al – 2,5 % Nb – 0,05 % B (NbB) (ат. %), ориентированных для растяжения вдоль [001]-направления, исследовано развитие термоупругого мартенситного превращения из ГЦК-γ высокотемпературной фазы в ОЦТ-α¢ мартенсит после старения при 973 К в течение 20 ч. Показано, что бор приводит: к замедлению процессов старения: в NbB-кристаллах частицы γ¢-фазы имеют размер 12–14 нм, а в Nb-кристаллах – 18–25 нм; к понижению температуры начала мартенситного превращения Ms: в NbB-кристаллах Ms=108 К, а в Nb-кристаллах Ms=116 К; к увеличению уровня напряжений при температуре Ms: в NbB-кристаллах напряжения при температуре Ms равны 70 МПа, а в Nb-кристаллах – 31 МПа. Уровень напряжений высокотемпературной фазы определяется размером частиц γ¢-фазы: в Nb-кристаллах с большим размером частиц γ¢-фазы напряжения высокотемпературной фазы оказываются выше, чем в NbB-кристаллах, где частицы γ¢-фазы имеют меньший размер.
Об авторах
Марина Юрьевна Панченко
Национальный исследовательский Томский государственный университет, Томск
Автор, ответственный за переписку.
Email: panchenko.marina4@gmail.com
студент
РоссияОльга Анатольевна Куц
Национальный исследовательский Томский государственный университет, Томск
Email: bolga@sibmail.com
аспирант
РоссияИрина Васильевна Киреева
Национальный исследовательский Томский государственный университет, Томск
Email: kireeva@spti.tsu.ru
доктор физико-математических наук, главный научный сотрудник
РоссияЮрий Иванович Чумляков
Национальный исследовательский Томский государственный университет, Томск
Email: chum@phys.tsu.ru
доктор физико-математических наук, профессор
РоссияСписок литературы
- Tanaka Y., Himuro Y., Kainuma R. Ferrous polycrystalline shape memory alloy showing huge superelasticity // Science. 2010. Vol. 327. № 3. P. 1488–1490.
- Кокорин В.В. Mартенситные превращения в неоднородных твердых растворах. Киев: Наукова Думка, 1987. 168 с.
- Кокорин В.В., Гунько Л.П. Тетрагональность решетки мартенсита и параметры γ–α' превращения в сплавах FeNiCoTi // Металлофизика и новейшие технологии. 1995. Т. 17. № 11. С. 30–35.
- Чумляков Ю.И., Киреева И.В., Куц О.А., Куксгаузен Д.А. Термоупругие мартенситные превращения и сверхэластичность в [001]-монокристаллах сплава FeNiCoAlNb // Известия вузов. Физика. 2014. Т. 57. № 10. С. 28–35.
- Чумляков Ю.И., Киреева И.В., Куц О.А., Панченко М.Ю., Карака Э., Майер Г. Эффект памяти формы и сверхэластичность в [001]-монокристаллах ферромагнитного сплава FeNiCoAlNb(B) // Известия вузов. Физика. 2015. Т. 58. № 7. С. 16–23.
- Omori T., Abe S., Tanaka Y., Lee D.Y., Ishida K., Kainuma R. Thermoelastic martensitic transformation and superelasticity in Fe-Ni-Co-Al-Nb-B polycrystalline alloy // Scripta Materialia. 2013. Vol. 69. № 11-12. P. 812–815.
- Lee D., Omori T., Kainuma R. Ductility enhancement and superelasticity in Fe-Ni-Co-Al-Ti-B polycrystalline alloy // Journal of Alloys and Compounds. 2014. Vol. 617. P. 120–123.
- Geng Y., Lee D., Xu X., Nagasako M., Jin M., Jin X. Coherency of ordered γ' precipitates and thermoelastic martensitic transformation on FeNiCoAlTaB alloys // Journal of Alloys and Compounds. 2015. Vol. 628. P. 287–292.
- Otsuka K., Wayman C.M. Shape Memory Materials. UK: Cambridge University Press, 1998. 284 p.
- Otsuka K., Ren X. Physical metallurgy of Ti-Ni-based shape memory alloys // Progress in Materials Science. 2005. Vol. 50. № 5. P. 511–678.
- Martensite: a tribute to Morris Cohen / eds. by G.B. Olson, W.S. Owen. Ohio: ASM International, 1992. 331 p.
- Курдюмов Г.В., Утевский Л.М., Энтин Р.И. Превращения в железе и стали. М.: Наука, 1977. 238 с.
- Tanaka Y., Kainuma R., Omori T., Ishida K. Alloy design for Fe-Ni-Co-Al based superelastic alloys // Materials Today: Proceedings. 2015. Vol. 2S. P. S485–S492.
- Sehitoglu H., Zhang X.Y., Kotil Т., Canadinc D., Chumlyakov Y., Maier H.J. Shape memory behavior of FeNiCoTi single and polycrystals // Metallurgical and Materials Transactions A: Physical Metallurgy and Materials Science. 2002. Vol. 33. № 12. P. 3661–3672.
- Бернер Р., Кронмюллер Г. Пластическая деформация монокристаллов. М.: Мир, 1969. 272 с.
- Чумляков Ю.И., Киреева И.В., Коротаев А.Д., Литвинова Е.И., Зуев Ю.Л. Механизмы пластической деформации, упрочнения и разрушения монокристаллов аустенитных нержавеющих сталей с азотом // Известия вузов. Физика. 1996. № 3. С. 5–32.
- Nembach E. Particle strengthening of metals and alloys. USA: John Wiley & Sons, 1997. 285 p.
- Ashby M.F. Deformation of plastically non-homogeneous materials // Phil Mag. 1970. Vol. 21. № 170. P. 399–424.
- Владимиров В.И. Физическая природа разрушения металлов. М.: Металлургия, 1984. 280 с.
- Liu Y., Galvin S.P. Criteria for pseudoelasticity in near-eqaiatomic NiTi shape memory alloys // Acta Materialia. 1997. Vol. 45. № 11. P. 4431–4439.
- Chumlyakov Y.I., Kireeva I.V., Panchenko E.Y., Timofeeva E.E., Kretinina I.V., Kuts O.A. Physics of thermoelastic martensitic transformation in high-strength single crystals // Materials science foundations. 2015. Vol. 81-82. P. 107–173.