Effect of Cu additions in Ni49.8Ti40.2Hf10 shape memort alloys

• Autorzy: Vermaut P. , Chastiaing K. , Ochin P. , Segui C. , Lavall J. Y. , Portier R.

Warianty tytułu

PL

Efekt dodatku Cu w stopie Ni49.8Ti40.2Hf10 wykazujacym pamięć kształtu

• Konferencja: Thermoelastic and magnetoelastic intelligent materials (10-13 October 2004 ; Niedzica)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The effect of the combination of two different additions on NiTi shape memory alloy is not straight forward. In order to investigate the effect of Hf and Cu additions on the martensitic transformation, a set of 5 alloys has been prepared with the following compositions: Ni49.8-xCu xTi40.2Hf10 with x = 0, 6, 10, 15, 20. The transformation temperatures and the microstructures obtained have been analysed by differential scanning calorimetry and transmission electron microscopy. Whereas the hysterese are smaller with the addition of Cu like in the ternary Ti50Ni50-xCux alloys, the Ms martensitic transformation temperatures decrease rapidly. The structure of the B19' martensite has been also modified with a decrease of the unit cell monoclinicity. The twining modes are not modified but the martensite plates are longer and contain fewer defects with comparison to the ternary NiTiHf alloy. Internal friction analysis has been carried out in order to compare the damping properties of the NiTiHf10, Cu10 and Cu15 alloys. It appears that the Hf addition decreases the damping properties in comparison to the Ni 50Ti50, while the addition of Cu to NiTiHf10 improves these properties. The evolution of the shear modulus with temperature in the Hf containing alloys is different from that of NiTi ones, with a shear modulus higher in martensite than in austenite.

PL

Efekt wprowadzenia dwóch różnych dodatków do stopu NiTi wykazującego pamięć kształtu nie jest dotychczas dokładnie poznany. W celu zbadania wpływu dodatków Hf oraz Cu na przemianę martenzytyczną przygotowano zestaw 5 stopów o nastepujących składach: Ni49.8-xCuXTi40.2Hf10, gdzie x=0,6, 10, 15, 20. Temperatury przemiany i mikrostruktura stopów były analizowane przy uzyciu różnicowej kalorymetrii skaningowej oraz transmisyjnej mikroskopii elektronowej. Podczas gdy histerezy zmniejszają sie wraz z dodatkiem Cu podobnie jak w potrójnych stopach Ti50Ni50-xCux, temperatury Ms przemiany martenzytycznej gwałtownie spadają. struktura martenzytu B19' również ulega modyfikacji poprzez zmniejszenie się jednoskośności komórki elementarnej. Sposób bliźniakowania nie ulega modyfikacji lecz płytki martenzytu są dłuższe i zawierają mniej defektów w porównaniu do potrójnego stopu NiTiHf. Analize tarcia wewnętrznego prowadzono w celu porównania własności tłumiacych stopów NiTiHf10 oraz zawierających 10 i 15%Cu. Okazuje sie, że dodatek Hf obniża własności tłumiące w porównaniu do stopu Ni50Ti50, podczas dgy dodatek Cu do stopu NiTiHf10 poprawia te własności. Zmiany modułu sprężystości poprzecznej z temperaturą w stopach zawierajacych Hf różnią się od stopu NiTi i moduł ten jest wyższy w martenzycie niż w austenicie.

Słowa kluczowe

EN

DSC; internal friction; martensite transformation; NiCuTiHf; shape memory alloys; TEM

PL

tarcie wewnętrzne; przemiana martenzytyczna; NiCuTiHf; stopy z pamięcią kształtu; TEM

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2004
• Tom: Vol. 49, iss. 4
• Strony: 869--879
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys.

Twórcy

autor

Vermaut P.

• Lab. de Metall. Structurale, Ecl. Natl. Sup. de Chimie de Paris, 11 rue P. et M. Curie, 75231 Paris Cedex 05, France, France

autor

Chastiaing K.

• Lab. de Metall. Structurale, Ecl. Natl. Sup. de Chimie de Paris, 11 rue P. et M. Curie, 75231 Paris Cedex 05, France, France

autor

Ochin P.

• Centre d-Etudess de Chinie Metallurgique UPR CNRS 2801, 15 Rue G. Urbain 94400 Vitry/Seine, France

autor

Segui C.

• Depart. de Fisica, Univ. de les Illes Balears, CRA de Valldemossa , KM 7,5 E-07122, Palma de Mallorca, Spain

autor

Lavall J. Y.

• Laboratoire de Physique du Solide CNRS-ESPCI, 10 Rue Vauquelin 75231 Paris Cedex 05, France

autor

Portier R.

• Lab. de Metall. Structurale, Ecl. Natl. Sup. de Chimie de Paris, 11 rue P. et M. Curie, 75231 Paris Cedex 05, France, France

Bibliografia

• [1] K. Otsuka, X. Ren, Intermetallies 7, 511-528 (1999).
• [2] J. Van Hurnbeeck, Advanced Engineering Materials 3, 837-850 (2001).
• [3] T. Duerig. A. Pelton. D. Stöckel, Mat. Sci. Eng. A273, 149-160(1999).
• [4] K. Wu, J. L. Ma, Proceedings of the international conference on shape memory and superelastic technologies. SMST-2000. Asilomar conference center. 153- 161 (2000).
• [5] W. J. Moberly, K. N. Melton, Engineering aspects of shape memory alloys, Ed. T. W. Duerig. K. N. Melton, D. Stöckel, and C. M. Wayman, Butterworth- Heinemann (London), 46-53 (1990).
• [6] Y. C. Lo, S. K. Wu, H. E. Horng. Acta Metall. & Mater. 41. 747-759 (1993).
• [7] V. G. Pushin, S. B. Volkova, N. M. Matveeva, L. I. Yurchenko, A. S. Chistyakov, The Physics of Metals and Metallography 84, 441-448 (1997).
• [8] V. Kolomytsev, M. Babanly, R. Musienko, A. Sezonenko, P. Ochin, A. Dezellus, P. Plaindoux, R. Portier, F. Dalle. P. Vermaut, J. Physique IV 11. Pr8-457-462 (2001).
• [9] P. Schlossmacher, H. Rösner, A. V. Shelyakov, Proceedings of the international conference on shape memory and superelastic technologies. SMST- 2000, Asilomar conference center. 123-130 (2000).
• [10] X. L. Meng, Y. X. Tong, K. T. Lau, W. Cai, L. M. Zhou, L. C. Zhao, Materials Letters 57, 452-456 (2002).
• [11] X. L. Liang, Y Chen, H. M. Shen, Z. F. Zhang, W. Li, Y. N. Wang, Solid State Communications 119, 381-385 (2001).
• [12] F. Dalle, C. Elgoyhen, G. Despert, J. Malarria, R. Portier, A. Dezellus, P. Plaindoux, P. Ochin, J. Physique IV 11, Pr8-463-468 (2001).
• [13] Y. F. Zheng, L. C. Zhao, H. Q. Ye, Scripta Mater. 38, 1249- 1253 (1998).
• [14] X. D. Han, W. H. Zou, R. Wang, Z. Zhang, D. Z. Yang, Acta Mater. 44, 3711-3721 (1996).
• [15] Y. Gao, Z. J. Pu, K. H. Wu, Proceedings of the international conference on shape memory and superelastic technologies. SMST-1997. Asilomar conference center, 83-88 (1997) .
• [16] J. San Juan. M. L. N 6. J. of Alloys and Compounds 355. 65-7 (2003).
• [17] F. Dalle, E. Perrin, P. Vermailt, M. Masse. R. Portier, Acta Mater. 50, 3557-3565 (2002).