Structure of sintered Ni-Ti-Fe shape memory alloys

• Autorzy: Goryczka T. , Szaraniec B. , Lelątko J.

Warianty tytułu

PL

Struktura spiekanych stopów Ni-Ti-Fe wykazujących efekt pamięci kształtu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The main aim of this work was to characterize structure and the course of phase transformation in Ni49-xTi51Fex shape memory alloys (where x = 0; 1; 2 and 3 at. %) produced by powder technology. Sintering was carried out at temperature of 900 and 1000°C for 20 hours in argon atmosphere. Structure, chemical composition and thermal behaviour of the sintered blends were studied by use of scanning electron microscopy (SEM), differential scanning calorimetry (DSC) and X-ray diffraction. It was found, that sintering at 1000°C for 20 hours resulted in obtaining better homogenization of the alloying elements than at 900°C. The transformation behaviour of the alloys sintered at 1000°C was similar to that of the materials obtained by conventional methods. The transformation occurred in two steps: B2-R-B19´. The increase of Fe content caused the decrease of the transformation temperatures.

PL

Celem przeprowadzonych badań było scharakteryzowanie struktury oraz przebiegu przemiany martenzytycznej w stopach Ni49-xTi51Fex, wykazujących efekt pamięci kształtu (gdzie x = 0, 1, 2 i 3 % at.). Spiekanie prowadzono przez 20 godzin w temperaturze 900 i 1000°C w atmosferze argonu. Strukturę, skład chemiczny oraz przebieg przemiany martenzytycznej badano za pomocą elektronowej mikroskopii skaningowej, różnicowej kalorymetrii skaningowej oraz dyfrakcji rentgenowskiej. Z przeprowadzonych badań wynika, że spiekanie w temperaturze 1000°C przez 20 godzin prowadzi do lepszej jednorodności stopów niż miało to miejsce po spiekaniu w temperaturze 900°C. Przebieg przemiany martenzytycznej w otrzymanych spiekach był porównywalny do przebiegu przemiany obserwowanej w materiałach otrzymywanych metodą konwencjonalną. Przemiana ta miała charakter dwustopniowy (B2-R-B19´), a jej zakres temperaturowy ulegał obniżaniu wraz ze wzrostem zawartości żelaza w stopie.

Słowa kluczowe

EN

Ni-Ti-Fe alloys; shape memory alloys; powder technology

PL

stopy Ni-Ti-Fe; stopy z pamięcią kształtu; metalurgia proszków

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 31, nr 3
• Strony: 276--279
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Goryczka T.

autor

Szaraniec B.

autor

Lelątko J.

• Institute of Materials Science, Faculty of Informatics and Materials Science, University of Silesian,

Bibliografia

• [1] Otsuka K., Wayman C. M.: Shape Memory Materials. Cambridge University Press, Cambridge, UK (1998).
• [2] Morawiec H., Ilczuk J.: Stróż D., Goryczka T., Chrobak D.: Two-stage martensitic transformation in NiTi alloys caused by stress fields. J. de Phys. IV (1997) 5-155.
• [3] Goryczka T. Ochin P.: Characterization of a Ni50Ti50 shape memory strip produced by twin roll casting technique. Journal of Materials Processing Technology 162-163 (2005) 178-183.
• [4] Duerig T. W., Melton K. N., Stockel D., Wayman C. M.: Engineering aspects of shape memory alloys. Butterworth-Heinemann Ltd, UK (1990).
• [5] Firstov G., Van Humbeeck J., Koval Y. N.: High temperature shape memory alloys problems and prospects. J. Intel. Mater. Syst. Str. 17 (2006) 1041-1049.
• [6] Frenzel J., Pfetzing J., Neuking K., Eggeler G.: On the influence of thermomechanical treatments on the microstructure and phase transformation behavior of Ni-Ti-Fe shape memory alloys. Mat. Sci. Eng. 481-482 (2008) 635-638.
• [7] Nam T. H., Saburi T., Shimizu K. L.: Copper-content dependence of shape memory characteristics in Ti-Ni-Cu alloys. Materials Transactions, JIM 31 (1990) 959-967.
• [8] Hwang C. M., Meichle M., Salamon M. B., Wayman C. M.: Transformation behavior of a Ti50Ni47Fe3 alloy: III. Martensitic transformation. Philos. Mag. A 47 (1983) 177-191.
• [9] Shishkovsky I. V.: Shape memory effect in porous volume NiTi articles fabricated by selective laser sintering. Technical Physics Letters 31 (2005) 186-188.
• [10] Snatamarta R., Cesari E., Pons J., Goryczka T.: Shape memory properties of Ni-Ti based melt-spun ribbons. Metallurgical and Materials Transactions A 35A (2004) 761-770.
• [11] Goryczka T.: Martensitic transformation in Ni-Ti-Co strip produced by twin roll casting. Materials Science and Engineering A 481-482 (2008) 676-679.