Structure, thermal and magnetic properties of ferromagnetic Co-Ni-Al alloys

• Autorzy: Maziarz W. , Dutkiewicz J. , Kolano-Burian A. , Szymczak R.

Warianty tytułu

PL

Struktura, właściwości cieplne i magnetyczne ferromagnetycznych stopów Co-Ni-Al

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A study of structure, thermal and magnetic properties in Co35Ni36Al29, Co36Ni35Al29 and Co35Ni35Al30 (at. %) after different thermo-mechanical treatments was carried using X-ray diffraction, light microscopy, differential scanning calorimetry, electron microscopy and magnetic measurements. It was shown that heat treatment leading to homogenous two phase b + y structure allow hot plastic deformation of a brittle Co-Ni-Al alloy. The influence of temperature of solution treatment and aging on M s temperature was determined. The structure of martensite was determined as L10 and precipitation process during aging was described. The magnetic measurement revealed that two phase structure of alloys after solution treatment shifts the magnetic transition to the higher temperature range and drastically decreases magnetocaloric effect.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań strukturalnych, cieplnych oraz magnetycznych przeprowadzonych metodami dyfrakcji rentgenowskiej, mikroskopii świetlnej, różnicowej kalorymetrii skaningowej, mikroskopii elektronowej oraz magnetyzacji stopów Co35Ni36Al29, Co36Ni35Al29 i Co35Ni35Al30 (% at.) po rożnej obróbce cieplno-mechanicznej. Wykazano, że odpowiednia obróbka cieplna zapewniająca dwufazową strukturę b + y pozwala na odkształcenie plastyczne stopów Co-Ni-Al. Określono wpływ temperatury przesycania oraz starzenia na zakres temperatury M s przemiany martenzytycznej. Określono strukturę martenzytu jako L10 oraz opisano proces wydzielania podczas starzenia. Pomiary magnetyczne wykazały, że dwufazowa struktura przesuwa zakres temperatury przemiany magnetycznej do wyższej temperatury i drastycznie obniża efekt magnetokaloryczny.

Słowa kluczowe

EN

ferromagnetic Co-Ni-Al alloys; martensitic phase transformation; magnetocaloric effect

PL

stopy ferromagnetyczne Co-Ni-Al; przemiana martenzytyczna; efekt magnetokaloryczny

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 31, nr 3
• Strony: 287--290
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Maziarz W.

autor

Dutkiewicz J.

autor

Kolano-Burian A.

autor

Szymczak R.

• Institute of Metallurgy and Materials Science, Polish Academy of Science, Kraków,

Bibliografia

• [1] Oikawa K., Wulff L., Iijima T., Gejima F., Ohmori T., Fujita A., Fukamichi K, Kainuma R., Ishida K.: Promising ferromagnetic Ni-Co-Al shape memory alloy system. Appl. Phys. Lett. 79 (2001) 3290-3292.
• [2] Oikawa K., Ota T., Gejima F., Ohmori T., Kainuma R., Ishida K.: Phase equilibria and phase transformations in new B2-type ferromagnetic shape memory alloys of Co-Ni-Ga and Co-Ni-Al systems. Mater. Trans. 42 (2001) 2472-2475.
• [3] Maziarz W., Dutkiewicz J., Wróblewski R., Leonowicz M.: Microstructure and magnetic properties of two phase β + γ ferromagnetic Co-Ni-Al alloys. Solid State Phenomena154 (2009) 145-150.
• [4] Maziarz W.: Structure changes of Co-Ni-Al ferromagnetic shape memory alloys after vacuum annealing and hot rolling. Journal of Alloys and Compounds 448 (2008) 223-226.
• [5] Maziarz W., Dutkiewicz J., Santamarta R., Cesari E.: Microstructure changes in two phase β + γ Co-Ni-Al ferromagnetic shape memory alloys in relation to Al/Co ratio. Eur. Phys. J. Special Topic 158 (2008) 137-142.
• [6] Ishida K., Kainuma R., Ueno U., Nishizawa T.: Ductility enhancement in NiAl (B2)-base alloys by microstructural control. Metall. Trans. 22A (1991) 441-446.
• [7] Kainuma R., Ise M., Jia C.-C., Ohtani H., Ishida K.: Phase equilibria and microstructural control in the Ni-Co-Al system. Intermetallics 4 (1996) S151-S158.
• [8] Oikawa K., Omori T., Sutou Y., Kainuma R., Ishida K.: Development of the Co-Ni-AI ferromagnetic shape memory alloys. J. Phys. IV 112 (2003) 1017-1020.
• [9] Gschneidner K. A. Jr, Pecharsky V. K., Tsokol. A. O.: Recent developments in magnetocaloric materials. Rep Prog Phys. 68 (2005) 1479-1539.
• [10] Kainuma R., Imano Y., Ito W., Sutou Y., Morito H., Okamoto S., Kitakami O., Oikawa K., Fujita A., Kanomata T., Ishida K.: Magnetic-field-induced shape recovery by reverse phase transformation. Nature 439 (2006) 957- 960.
• [11] Krenke T., Acet M., Wassermann E. F., Moya X., Manosa L., Planes A.: Martensitic transitions and the nature of ferromagnetism in the austenitic and martensitic states of Ni-Mn-Sn alloys. A. Phys Rev B 72 014412 (2005) 1-9.
• [12] Krenke T., Duman E., Acet M., Wassermann E.F., Moya X., Manosa L., Planes A.: Inverse magnetocaloric effect in ferromagnetic NiMnSn alloys. Nat. Mater. 4 (2005) 450-454.
• [13] Tanaka Y., Oikawa K., Sutou Y., Omori T., Kainuma R., Ishida K.: Martensitic transition and superelasticity of Co-Ni-Al ferromagnetic shape memory alloys with β + γ two-phase structure. Materials Science and Engineering A 438-440 (2006) 1054-1060.