Loading [MathJax]/jax/output/HTML-CSS/jax.js

Механические испытания материалов с памятью формы, полученных плазменно-искровым методом

Г. Е. Монастырский1,2, А. В. Гильчук1, П. Ошан3, О. Н. Иванова4, Ю. Н. Подрезов4, Ю. Н. Коваль2

1Национальный технический университет Украины «КПИ», пр. Победы, 37, 03056 Киев, Украина
2Институт металлофизики им. Г.В. Курдюмова НАН Украины, бульв. Академика Вернадского, 36, 03680, ГСП, Киев-142, Украина
3Institut de Chimie et des Matériaux Paris Est (ICMPE—CNRS), 2—8 Henri Dunant Rue, 94320 Thiais, France
4Институт проблем материаловедения им. И.Н. Францевича НАН Украины, ул. Академика Кржижановского, 3, 03680, ГСП, Киев-142, Украина

Получена: 19.03.2014; окончательный вариант - 23.10.2014. Скачать: PDF

Испытания на сжатие были выполнены при комнатной температуре для образцов сплавов Ni49,0—Mn28,5—Ga22,5 (ат.%) и Ni63—Al37 (ат.%), как для выплавленных, так и полученных плазменно-искровым методом (ПИМ). Для обеих систем пластичность ПИМ-образцов возрастает более чем на порядок по сравнению с исходными. Прочность на сжатие сплава Ni—Mn—Ga увеличивается от 180—240 МПа для выплавленных образцов до 510—815 МПа для ПИМ-образцов в зависимости от режимов обработки, для сплава Ni—Al – от 760 до 1310 МПа. Напряжение разрушения образцов Ni—Mn—Ga увеличивается от 185—215 до 1170 МПа, а для образцов Ni—Al – от 790 до 1870 МПа. Спечённые образцы обеих систем имеют композитную структуру, образованную из металлических частиц микронных размеров, скреплённых связующей фазой, состоящей из Ni3Al и Al2O3 для сплава Ni—Al и из MnO с небольшим количеством Ni3Ga для сплава Ni—Mn—Ga. Предполагается, что эта фаза укрепляет границы зёрен. Это вместе с уменьшением размера зерна, а также многосвязной морфологией образцов Ni—Mn—Ga, консолидированных из полых частиц, и наличием пластической γ-фазы в частицах Ni—Al улучшает механические свойства сплавов, полученных плазменно-искровым методом.

Ключевые слова: испытания на сжатие, сплавы Ni—Mn—Ga, сплавы Ni—Al, плазменно-искровой метод, метод электро-искровой эрозии.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v36/i11/1547.html

PACS: 62.20.fg, 81.05.Bx, 81.20.Ev, 81.30.Kf, 81.40.Ef, 81.40.Jj, 81.70.Bt


ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
  1. O. Söderberg, Y. Ge, I. Aaltio, O. Heczko, and S.-P. Hannula, Mater. Sci. Eng., A481–482: 80 (2008). Crossref
  2. Z. Wang, M. Matsumoto, T. Abe, K. Oikawa, J. H. Qiu, T. Takagi, and J. Tani, Mater. Trans., 40: 389 (1999). Crossref
  3. O. Söderberg, D. Brown, I. Aaltio, J. Oksanen, J. Syrén, H. Pulkkinen, and S.-P. Hannula, J. Alloys Compd., 509: 5981 (2011). Crossref
  4. X. H. Tian, J. H. Sui, X. Zhang, X. Feng, and W. Cai, Chin. Phys. B, 20, No.4: 047503 (2011). Crossref
  5. X. H. Tian, J. H. Sui, X. Zhang, X. Feng, and W. Cai, J. Alloys Compd., 509: 4081 (2011). Crossref
  6. X. H. Tian, J. H. Sui, X. Zhang, X. H. Zheng, and W. Cai, J. Alloys Compd., 514: 210 (2012). Crossref
  7. Z. Wang, M. Matsumoto, T. Abe, K. Oikawa, T. Takagi, J. Qiu, and J. Tani, Mater. Trans., 40, No.9: 871 (1999). Crossref
  8. P. Ochin, A. V. Gilchuk, G. E. Monastyrsky, Yu. N. Koval, A. A. Shcherba, and S. N. Zaharchenko, Mater. Sci. Forum, 738–739: 451 (2013). Crossref
  9. O. C. Alonso, J. G. Cabañas-Moreno, J. J. Cruz-Rivera, H. A. Calderón, M. Umemoto, K. Tsuchiya, S. Quintana-Molina, and C. Falcony, J. Metastable and Nanocrystalline Materials, 8: 635 (2000).
  10. J. S. Kim, S. H. Jung, Y. Do Kim, C. H. Lee, and Y. S. Kwon, Mater. Sci. Forum, 449–452: 1101 (2004). Crossref
  11. J. S. Kim, H. S. Choi, D. V. Dudina, J. K. Lee, and Y. S. Kwon, Solid State Phenom., 119: 35 (2007). Crossref
  12. G. E. Monastyrsky, P. A. Yakovenko, V. I. Kolomytsev, Yu. N. Koval, A. A. Shcherba, and R. Portier, Mater. Sci. Eng. A, 481–82: 781 (2008).
  13. J. Carrey, H. B. Radousky, and A. E. Berkowitz, J. Appl. Phys., 95: 823 (2004). Crossref
  14. D. B. Miracle, Acta Metall. Mater., 41, No. 3: 649 (1993). Crossref
  15. P. V. Mohan Rao, K. Satyanarayana Murthy, S. V. Suryanarayana, and S. V. Nagnder Naidu, phys. status solidi (a), 133: 231 (1992). Crossref
  16. S. Rosen and J. A. Goebel, Trans. Metall. Soc. AIME, 242: 722 (1968).
  17. K. Enami, S. Nenno, and K. Shimizu, Trans. Jap. Inst. Metals, 14: 161 (1973). Crossref
  18. E. N. Maslen, V. A. Streltsov, N. R. Streltsova, N. Ishizawa, and Y. Satow, Acta Crystallogr. Sec. B: Structural Science, 49: 973 (1993). Crossref
  19. J. Pons, V. A. Chernenko, R. Santamarta, and E. Cesari, Acta Mat., 48: 3027 (2000). Crossref
  20. C. A. Barrett and E. B. Evans, J. Am. Ceram. Soc., 47: 533 (1964). Crossref
  21. P. J. Webster, K. R. A. Ziebeck, S. L. Town, and M. S. Peak, Philos. Mag. B, 49: 295 (1984). Crossref
  22. J. S. Kasper and B. W. Roberts, Phys. Rev., 101: 537 (1956). Crossref
  23. Y. Mishima, S. Ochiai, and T. Suzuki, Acta Metall., 33: 1161 (1985). Crossref
  24. G. E. Monastyrsky, P. Ochin, A. V. Gilchuk, V. I. Kolomytsev, and Yu. N. Koval, J. Nano- and Electronic Physics, 4: 01007-1 (2012); R. von Mises, Z. Angew. Math., 8: 161 (1928). Crossref
  25. S. Dymek, M. Dollar, S. J. Hwang, and P. Nash, Mater. Sci. Eng. A, 152: 160 (1992). Crossref