Влияние добавки бора в сплавах Cu–Al–Ni–B с термоупругим мартенситным превращением на структуру и механические свойства

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Впервые, используя оптическую, растровую и просвечивающую электронную микроскопию и рентгенофазовый анализ в комплексе с измерениями механических свойств на растяжение, получены данные об особенностях структуры сплавов Cu–Al–Ni–(B) с разным содержанием легирующих элементов: алюминий в пределах (10–14 мас. %), никель (3, 4, 4.5 мас. %) и бор (0.02–0.3 мас. %). Изучено влияние бора на размеры зерен, структуру, фазовый состав, механические свойства сплавов с эффектом памяти формы. Исследована локализация боридов алюминия в структуре и установлен эффект торможения роста зерен в (α + β)- и β-сплавах Cu–Al–Ni–B как в литом состоянии, так и после термической обработки.

Об авторах

А. Э. Свирид

Институт физики металлов УрО РАН

Email: svirid2491@rambler.ru
Россия, 620077, Екатеринбург, ул. С. Ковалевской, 18

Н. Н. Куранова

Институт физики металлов УрО РАН

Email: svirid2491@rambler.ru
Россия, 620077, Екатеринбург, ул. С. Ковалевской, 18

В. В. Макаров

Институт физики металлов УрО РАН

Email: svirid2491@rambler.ru
Россия, 620077, Екатеринбург, ул. С. Ковалевской, 18

В. Г. Пушин

Институт физики металлов УрО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: svirid2491@rambler.ru
Россия, 620077, Екатеринбург, ул. С. Ковалевской, 18

Список литературы

  1. Ооцука К., Симидзу К., Судзуки Ю., Сэкигути Ю., Тадаки Ц., Хомма Т., Миядзаки С. Сплавы с эффектом памяти формы. М.: Металлургия, 1990. 224 с.
  2. Курдюмов Г.В., Хандрос Л.Г. О термоупругом равновесии при мартенситных превращениях // ДАН СССР. 1949. Т. 66. № 2. С. 211–214.
  3. Варлимонт Х., Дилей Л. Мартенситные превращения в сплавах на основе меди, серебра и золота. М.: Наука, 1980. 205 с.
  4. Лихачев В.А., Кузьмин С.Л., Каменцева З.П. Эффект памяти формы. Ленинград: ЛГУ, 1987. 218 с.
  5. Sedlák P., Seiner H., Landa M., Novák V., Šittner P., Mañosa L. Elastic Constants of bcc Austenite and 2H Orthorhombic Martensite in CuAlNi Shape Memory Alloy // Acta Mater. 2005. V. 53. P. 3643–3661.
  6. Mañosa L., Jarque-Farnos S., Vives E., Planes A. Large temperature span and giant refrigerant capacity in elastocaloric Cu–Zn–Al shape memory alloys // Appl. Phys. Lett. 2013. V. 103. P. 211904.
  7. Dasgupta R. A look into Cu-based shape memory alloys: Present Scenario and future prospects // J. Mater. Res. 2014. V. 29. № 16. P. 1681–1698.
  8. Хачин В.Н., Муслов С.А., Пушин В.Г., Чумляков Ю.И. Аномалии упругих свойств монокристаллов TiNi–TiFe // ДАН СССР. 1987. Т. 295, № 3. С. 606–609.
  9. 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.
  10. Лукьянов А.В., Пушин В.Г., Куранова Н.Н., Свирид А.Э., Уксусников А.Н., Устюгов Ю.М., Гундеров Д.В. Влияние термомеханической обработки на структурно-фазовые превращения в сплаве Cu–14Al–3Ni с эффектом памяти формы, подвергнутом кручению под высоким давлением // ФММ. 2018. Т. 119. № 4. С. 393–401.
  11. 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.
  12. Свирид А.Э., Пушин В.Г., Куранова Н.Н., Белослудцева Е.С., Пушин А.В., Лукьянов А.В. Эффект пластификации сплава Cu–14Al–4Ni с эффектом памяти формы при высокотемпературной изотермической осадки // Письма в ЖТФ. 2020. Т. 46. С. 19–22.
  13. Свирид А.Э., Лукьянов А.В., Пушин В.Г., Куранова Н.Н., Макаров В.В., Пушин А.В., Уксусников А.Н. Применение изотермической осадки для мегапластической деформации beta-сплавов Cu–Al–Ni // ЖТФ. 2020. Т. 90. С. 1088–1094.
  14. Свирид А.Э., Пушин В.Г., Куранова Н.Н., Макаров В.В., Уксусников А.Н. Влияние термообработки на структуру и механические свойства нанокристаллического сплава Cu–14Al–3Ni, полученного кручением под высоким давлением // ФММ. 2021. Т. 122. № 9. С. 948–956.
  15. Pushin V., Kuranova N., Svirid A., Uksusnikov A., Ustyugov Y. Design and Development of High-Strength and Ductile Ternaryand Multicomponent Eutectoid Cu-Based Shape Memory Alloys: Problems and Perspectives // Metals. 2022. V. 12. P. 1289–1321.
  16. Saud S.N., Hamzah E., Abubakar T., Bakhsheshi-Rad H.R. Correlation of microstructural and corrosion characteristics of quaternary shape memory alloys Cu–Al–Ni–X (X = Mn or Ti) // Trans. Nonferrous Met. Soc. China. 2015. V. 25. P. 1158–1170.
  17. Li Z., Pan Z.Y., Tang N., Jiang Y.B., Liu N., Fang M., Zheng F. Cu–Al–Ni–Mn shape memory alloy processed by mechanical alloying and powder metallurgy // Mater. Sci. Eng. A. 2006. V. 417. P. 225–229.
  18. Lojen G., Anzel I., Kneissi A., Križman A., Unterweger E., Kosec B., Bizjak M. Microstructure of rapidly solidified Cu–Al–Ni shape memory alloy ribbons // J. Mater. Process. Techn. 2005. V. 162–163. P. 220–229.
  19. Lovey F.C., Condo A.M., Guimpel J., Yacaman M.J. Shape memory effect in thin films of a Cu–Al–Ni alloy // Mater. Sci. Eng. A. 2008. V. 481–482. P. 426–430.
  20. Sun, Y.S. Lorimer G.W., Ridley N. Microstructure and its development in Cu–Al–Ni alloys // Met. Trans. A. 1990. V. 21A. P. 585–588.