Особенности структуры и механические свойства метастабильного (α+β)-сплава Cu–39.5 мас.%Zn с эффектом памяти формы, подвергнутого механотермической обработке
- Авторы: Свирид А.Э.1, Пушин В.Г.1, Куранова Н.Н.1, Афанасьев С.В.1, Давыдов Д.И.1, Сташков Л.А.1
-
Учреждения:
- Институт физики металлов УрО РАН
- Выпуск: Том 125, № 8 (2024)
- Страницы: 986-994
- Раздел: СТРУКТУРА, ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ И ДИФФУЗИЯ
- URL: https://ogarev-online.ru/0015-3230/article/view/280201
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0015323024080089
- EDN: https://elibrary.ru/JWNAAR
- ID: 280201
Цитировать
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Только для подписчиков
Аннотация
Проведено комплексное исследование структурно-фазовых превращений и физико-механических свойств метастабильного (α+β)-сплава с эффектом памяти формы Cu–39.5 мас.%Zn, подвергнутого деформационно-термическим обработкам, включающим холодную прокатку и отжиг. Методами оптической и электронной микроскопии и рентгенофазового анализа изучены особенности тонкой структуры, формирующейся при промежуточном и бейнитном фазовом превращении. Методом дифференциальной сканирующей калориметрии при нагреве до 500°С установлены температурные интервалы бейнитного 3R/9R и других фазовых превращений. В закаленном сплаве температура бейнитного превращения близка к 170°С. При механических испытаниях методом одноосного растяжения обнаружено, что холодная деформация и постдеформационная термическая обработка по различным режимам позволяет получить сплав в высокопрочном или пластичном состояниях (с пределом прочности σв больше 700 МПа или с относительным удлинением δ выше 40% соответственно).
Об авторах
А. Э. Свирид
Институт физики металлов УрО РАН
Автор, ответственный за переписку.
Email: svirid@imp.uran.ru
Россия, ул. С. Ковалевской, 18, Екатеринбург, 620108
В. Г. Пушин
Институт физики металлов УрО РАН
Email: svirid@imp.uran.ru
Россия, ул. С. Ковалевской, 18, Екатеринбург, 620108
Н. Н. Куранова
Институт физики металлов УрО РАН
Email: svirid@imp.uran.ru
Россия, ул. С. Ковалевской, 18, Екатеринбург, 620108
С. В. Афанасьев
Институт физики металлов УрО РАН
Email: svirid@imp.uran.ru
Россия, ул. С. Ковалевской, 18, Екатеринбург, 620108
Д. И. Давыдов
Институт физики металлов УрО РАН
Email: svirid@imp.uran.ru
Россия, ул. С. Ковалевской, 18, Екатеринбург, 620108
Л. А. Сташков
Институт физики металлов УрО РАН
Email: svirid@imp.uran.ru
Россия, ул. С. Ковалевской, 18, Екатеринбург, 620108
Список литературы
- Perkins J. (Ed.) Shape Memory Effects in Alloys. Plenum. London: UK, 1975. 583 p.
- Варлимонт Х., Дилей Л. Мартенситные превращения в сплавах на основе меди, серебра и золота. Москва: Наука, 1980. 205 с.
- Ооцука К., Симидзу К., Судзуки Ю., Сэкигути Ю., Тадаки Ц., Хомма Т., Миядзаки С. Сплавы с эффектом памяти формы. М.: Металлургия, 1990. 224 с.
- Duering T.W., Melton K.L., Stockel D., Wayman C.M. (Eds.) Engineering Aspects of Shape Memory Alloys. Butterworth-Heineman: London, UK, 1990.
- Хачин В.Н., Пушин В.Г., Кондратьев В.В. Никелид титана: Структура и свойства. Москва: Наука, 1992. 160 с.
- Пушин В.Г., Кондратьев В.В., Хачин В.Н. Предпереходные явления и мартенситные превращения. Екатеринбург: УрО РАН, 1998. 368 с.
- Материалы с эффектом памяти формы: Справ изд. / Под ред. В.А. Лихачева. Т. 1–4. СПб.: Изд-во НИИХ СПбГУ, 1997, 1998.
- Cui J., Wu Y., Muehlbauer J., Hwang Y., Radermacher R., Fackler S., Wuttig M., Takeuchi I. Demonstration of high efficiency elastocaloric cooling with large δT using NiTi wires // Appl. Phys. Lett. 2012. V. 101. P. 073904.
- Pushin V., Kuranova N., Marchenkova E., Pushin A. Design and Development of Ti–Ni, Ni–Mn–Ga and Cu–Al–Ni-based Alloys with High and Low Temperature Shape Memory Effects // Materials. 2019. V. 12. P. 2616–2640.
- Hornbogen E. The effect of variables on martensitic transformation temperatures // Acta Met. 1985. V. 33. № 4. P. 595–601.
- Sedlak P., Seiner H., Landa M., Novák V., Šittner P., Manosa L.I. Elastic Constants of bcc Austenite and 2H Orthorhombic Martensite in CuAlNi Shape Memory Alloy // Acta Mater. 2005. V. 53. P. 3643–3661.
- Свирид А.Э., Лукьянов А.В., Пушин В.Г., Белослудцева Е.С., Куранова Н.Н., Пушин А.В. Влияние температуры изотермической осадки на структуру и свойства сплава Cu–14 мас. % Al–4 мас. % Ni с эффектом памяти формы // ФММ. 2019. Т. 120. С. 1257–1263.
- Pushin V.G., Kuranova N.N., Svirid A.E., Uksusnikov A.N., Ustyugov Y.M. Design and Development of High-Strength and Ductile Ternary and Multicomponent Eutectoid Cu-Based Shape Memory Alloys: Problems and Perspectives // Metals. 2022. V. 12. P. 1289 (32 pages).
- Dasgupta R. A look into Cu-based shape memory alloys: Present scenario and future prospects // J. Mater. Res. 2014. V. 29. N 16. P. 1681–1698.
- Свирид А.Э., Пушин В.Г., Макаров В.В., Куранова Н.Н. Влияние высокотемпературной термомеханической обработки на микроструктуру и механические свойства сплава Cu–Al–Ni–(B) с термоупругим мартенситным превращением // ФММ. 2023. Т. 124. С. 635–643.
- Lohan N.M., Pricop B., Burlacu L., Bujoreanu L.-G. Using DSC for the detection of diffusion-controlled phenomena in Cu-based shape memory alloys // J. Therm Anal Calorium. 2018. V. 131. P. 215–224.
- Hull D. Spontaneous Transformation of Metastable β-brass in Thin Foils // Philosophical Magazine. 1961. V. 7. P. 537–550.
- Kajiwara S. Strain-induced martensite structures of a Cu-Zn alloy // J. Phys. Soc. Japan. 1971. V. 30. P. 1757.
- Золоторевский В.С. Механические свойства металлов. Москва: Металлургия, 1983. 352 с.
Дополнительные файлы
