Wyniki 1-10 spośród 11 dla zapytania: authorDesc:"Józef Lelątko "

Influence of cooling rate in twin roll casting technique on properties of NiTiCu shape memory strip

Czytaj za darmo! »

A Ni25Ti50Cu25 shape memory alloy was produced by twin roll casting technique (TRC) applying various solidification temperature. Transformation behavior was studied by differential calorimeter (DSC) as well as X-ray diffraction. The strip reveals one-step martensitic transformation, which proceeds between the parent phase B2 and orthorhombic martensite B19. It has been found that increasing [...]

Efekt pamięci kształtu w taśmach stopu Ti-Ni-Cu

Czytaj za darmo! »

Stop Ti-Ni-Cu należy do grupy stopów typu Ni-Ti wykazujących efekt pamięci kształtu. Zawartość tytanu w tym stopie wynosi ok. 50% at., natomiast niklu jest mniejsza od 30% at. Pozostałą część stopu stanowi miedź. Częściowe zastąpienie niklu miedzią w stopach Ti-Ni powoduje podwyższenie wartości temperatury charakterystycznej przemiany martenzytycznej. Jednocześnie następuje przesunięcie temperaturowego zakresu występowania efektu pamięci kształtu od temperatury pokojowej do temperatury ok. 70°C [1]. Stopy te w zależności od zawartości miedzi wykazują obecność jednostopniowej lub dwustopniowej przemiany martenzytycznej. Szczególne zainteresowanie wzbudza stop o zawartości 25% at. Ni oraz 25% at. Cu ze względu na możliwość jego aplikacji. Podstawą jest wąski zakres temperaturowy pętli histerezy przemiany, który nie przekracza 15°C [2]. Na temperaturę przemiany martenzytycznej w stopach Ni-Ti, oprócz zmiany składu chemicznego, wpływa sposób ich wytwarzania. Zastosowanie metody szybkiego chłodzenia z fazy ciekłej umożliwia rozszerzenie składu chemicznego tych stopów, jak również wpływa na zmianę charakterystyki przemiany martenzytycznej [3÷5]. Celem pracy było wytworzenie cienkich taśm stopu o składzie chemicznym Ti50Ni25Cu25, określenie jego struktury i mikrostruktury oraz efektu pamięci kształtu. Taśmy odlano metodą szybkiego chłodzenia z fazy ciekłej z użyciem pojedynczego bębna chłodzącego. materiał i metodyka bada ń Stop Ti-Ni-Cu o namiarowym składzie chemicznym Ti - 50% at., Ni - 25% at. i Cu - 25% at. wytworzono w piecu indukcyjnym w postaci wlewka. Stanowił materiał wsadowy do odlania taśm o grubości kilkudziesięciu mikrometrów. Taśmy odlano metodą szybkiego chłodzenia z fazy ciekłej (melt-spinning). Zastosowano temperaturę ciekłego stopu 1255°C i prędkość bębna chłodzącego 19 m/s (T1255) oraz temperaturę 1352°C i prędkość 23 m/s (T1352). Obserwację powierzchni wytworzonych taśm prowadzono za pomocą elektronowego mikro[...]

Microstructure and martensitic transformation in melt-spun NiMnGa ribbons

Czytaj za darmo! »

Off-stoichiometric NiMnGa alloys, with various chemical compositions, were produced by melt-spinning technique. Transformation behavior was studied by means of differential scanning calorimetery (DSC). Ribbons and bulks reveal reversible martensitic transformation, which occurs in the range of temperatures: between 1000C and -1500C. Transmission electron microscope and X-ray diffractometer w[...]

Właściwości stopu Ti-Ni-Cu wykazującego pamięć kształtu wytworzonego metodą melt-spinning

Czytaj za darmo! »

Stopy tytanowo-niklowe o składzie chemicznym zbliżonym do równoatomowego pozostają w centrum zainteresowania ze względu na unikalne właściwości związane z występowaniem efektu pamięci kształtu. Efekt ten nierozerwalnie jest połączony z odwracalną przemianą martenzytyczną występującą w relatywnie szerokim zakresie temperatury, który można modyfikować przez zmianę składu chemicznego - wprowadzając trzeci pierwiastek stopowy w miejsce niklu [1]. Pierwiastki stopowe, takie jak aluminium, żelazo, kobalt, powodują obniżenie temperatury charakterystycznej przemiany nawet do -140°C, natomiast dodatek miedzi, hafnu lub cyrkonu powoduje podwyższenie temperatury przemiany [2, 3]. W przypadku hafnu czy cyrkonu możliwe jest uzyskanie wysokotemperaturowych stopów, w których odwracalna przemi[...]

Structure and properties of low temperature nitrided/oxidized NiTi alloy

Czytaj za darmo! »

NiTi alloys have been widely used in biomedical field due to their shape memory effect, superelasticity and good biocompatibility [1]. They are excellent biomaterials for orthopaedics, dental applications, vascular and organ surgeries. However, these applications, especially as a long term implants, require special attention with respect to nickel ion release into the patient’s metabolism system and the surrounding tissue. The nickel can cause allergies if persons are highly sensitive and has a toxic effect on the cell when its concentration exceeds a certain level [2]. In order to improve the corrosion resistance of the NiTi alloy and suppress the release of nickel ions, many surface modification techniques have been used. Titanium oxide and nitride has been found a good candidate for layers, which sufficiently protect human body [3, 4]. Additionally, combination of a layer sequence, forming the titanium oxide and titanium nitride layers, increases corrosion resistance and biocompatibility [5]. The titanium oxide, especially TiO2 [6], increases the stability of the surface, creates the physical and chemical barrier against oxygen migration to the top and limits the way of the nickel oxidation [7]. Low chemical reactivity, high hardness as well as wear and corrosion resistance are characteristic properties of the titanium nitride and titanium oxide layers. Reported results show that layers were thick. Moreover, between the layer and the NiTi matrix a sublayer of intermetallic phases such as Ni3Ti or Ti2Ni were formed [5, 8]. All phases reveal low plastic properties, which limit their practical application in the field of medicine where the shape memory effect or superelasticity is required. Therefore, the formation of very thin surface layers of TiN, TiO2 or TiN+TiO2 with suitable nanostructure is the way to improve the biocompatibility of NiTi alloy with shape memory effect. In the present work the thin nitride-oxide lay[...]

Wpływ niskotemperaturowego procesu jarzeniowego azotowania i tlenoazotowania na mikrostrukturę i efekt pamięci kształtu stopów Ni-Ti

Czytaj za darmo! »

Stopy Ni-Ti o składzie chemicznym zbliżonym do równoatomowego, wykazujące efekt pamięci kształtu, są znane z licznych zastosowań w medycynie. Takie właściwości jak efekt pamięci kształtu, a w szczególności pseudosprężystość, otwierają szerokie możliwości ich zastosowania jako biomateriału w ortopedii, protetyce stomatologicznej, chirurgii szczękowo-twarzowej oraz chirurgii naczyń bądź narządów wewnętrznych [1, 2]. Jednakże zastosowanie stopów Ni-Ti na długoterminowe implanty budzi wątpliwości ze względu na możliwość wystąpienia zjawisk korozji lub metalozy [3]. Dlatego w celu poprawy biokompatybilności, powierzchnia stopów Ni-Ti jest pokrywana warstwami m.in. tlenków [4÷6] i azotków tytanu [7÷9], lub warstwami diamentopodobnymi [10]. Jedną z perspektywicznych metod wytwarzania tych warstw jest technika jarzeniowa. Metoda ta pozwala na wytworzenie na powierzchni stopów cienkich, elastycznych warstw azotkowych lub tlenkowo-azotkowych poprawiających biokompatybilność stopów Ni-Ti [11, 12]. Jednocześnie zastosowanie tej metody do modyfikacji powierzchni stopu Ni-Ti wymaga znacznego podwyższenia temperatury, co może prowadzić do rozkładu fazy macierzystej β na fazy równowagowe, takie jak Ni3Ti, czy Ti2Ni. Istnieje więc możliwość wystąpienia takich zmian w mikrostrukturze stopów Ni-Ti, które będą miały negatywny wpływ na przebieg odwracalnej przemiany martenzytycznej, odpowiedzialnej za zjawisko pamięci kształtu oraz właściwości nadsprężyste tych stopów [13, 14]. W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu procesu niskotemperaturowego jarzeniowego azotowania i tlenoazotowania na mikrostrukturę stopów Ni-Ti, przebieg przemiany martenzytycznej, a także jednokierunkowy efekt pamięci kształtu i efekt nadsprężystości. MATERIAŁ I METODYKA BADAŃ Warstwy azotkowe i tlenkowo-azotkowe tytanu wytwarzano na powierzchni stopu Ni-Ti o składzie chemicznym zbliżonym do równoatomowego (50,6% at. Ni), wyprodukowanego przez firmę AMT (Belgia). Ta[...]

Structure and mechanical properties of Co-Ni-Ga ferromagnetic shape memory alloys

Czytaj za darmo! »

The paper concerns the phase identification and structure analysis of alloys in wide range of their chemical composition. Basing on a crystallographic model, the structure of the martensite can be derived from the B2 structure and described as the BCT (Body Centered Tetragonal) lattice with c/a >1 or as L10 (Face Centered Tetragonal) structure with c/a < 1. The structure of the martensite stu[...]

Badanie niskotemperaturowo azotowanych stopów NiTi

Czytaj za darmo! »

Stopy NiTi o składzie chemicznym zbliżonym do równoatomowego, wykazujące efekt pamięci kształtu, są znane z licznych zastosowań w medycynie. Takie właściwości, jak efekt pamięci kształtu, a w szczególności pseudosprężystość, otwierają szerokie możliwości ich zastosowania jako biomateriału w ortopedii, stomatologii czy chirurgii naczyń bądź narządów wewnętrznych [1, 2]. Jednakże zastosowanie stopów NiTi na długoterminowe implanty budzi wątpliwości ze względu na ich odporność korozyjną oraz obecność niklu. W celu ograniczenia korozji i równoczesnego zwiększenia biokompatybilności powierzchnia stopów pokrywana jest warstwami ochronnymi. Tlenki tytanu [3, 4], azotki tytanu [5, 6] fazy diamentopodobne (DLC) [7] okazały się dobrymi materiałami na warstwy, które skutecznie chronią lud[...]

Microstructural characterization of creep in the single crystal superalloy CMSX-4 DOI:10.15199/28.2017.1.3


  Blades and vanes structural components of turbine engines are processed to withstand high temperature during loading conditions of service, fulfilling high standards of quality control and safety for effective use. Therefore, characterization of mechanical properties, such as creep behaviour, are necessary for appropriate control procedures on prediction of exploitation lifetime. The materials mostly used in manufacturing of these components are single crystal nickel-base superalloys. Creep behaviour characterization, composed of creep-rupture tests, were performed on a single crystal rods made of CMSX-4 superalloy obtained at a withdrawal rate of 3 and 5 mm/min. Cylindrical rods were directly solidified in the [001] direction in an ALD Vacuum Technologies investment casting furnace (VIM-IC 2). Then, prepared specimens were tested in tensile creep under constant stress of 248 MPa at a temperature of 982°C. The longitudinal and cross sections from tested samples, were characterized by TEM and X-ray diffraction methods. It was found that all samples showed a similar rupture mechanism. The electron backscatter diffraction (EBSD) measurements showed that octahedral and cubic slip systems were present however, the critical stress was present on {111} planes. It was observed that the cubic slip has the highest calculated Schmid factor along the dendrite cores while the octahedral slip occurs through entire sample volume. Samples obtained at 5 mm/min possess a visible widening of coherent scattering regions as shown in inverse pole figures. The reason of these changes is the fact that higher rate has the greatest probability of creating small angle boundaries, often occurring in the interdendritic channels. Key words: CMSX-4, single crystal, superalloy, creep.1. INTRODUCTION Single crystal superalloys are widely used in the hot section of gas turbines due to their excellent resistant for creep, fatigue and oxidation at high temperature [1]. They ar[...]

Characterization of low-temperature nitrided NiTi shape memory alloy DOI:10.15199/28.2019.3.3


  1. INTRODUCTION Shape memory alloys (SMAs) belong to a class of the shape memory materials, which posses ability to “memorise" or retain their previous form when subjected to certain stimulus such as thermomechanical or magnetic variations. Due to their unique and superior properties, SMAs have drowned significant attention and interest in recent years in broad range of commercial applications. Especially, well-known in this field is nickel-titanium alloy (NiTi), which is also known as NiTiNOL. Invented by William Buehler and Frederick Wang in 1962 NiTi alloy has found wide engineering and technical applications in numerous commercial fields, such as: consumer products, automotive, aerospace, mini actuators, micromechanical systems, robotics and biomedical [1, 2]. In field of aerospace, a family of high force release devices called the “Frangibolt¨, an array of fast acting Pinpullers, a range of innovative Ejector Release Mechanisms (ERMs), and a host of other SMA Actuators have been known [3]. The NiTi-based shape memory alloys are preferable for most of these applications due to their high mechanical and corrosion properties as well as the stability of the effect. However, there are some application areas that require improvement in surface hardness as well as an abrasion resistance. Therefore, studies were done in order to improve these properties through the use of various method of surface treatment, which form e.g. layers of titanium oxide, titanium nitride, carbon coatings such as DLC (diamond like carbon) or NCD (nanocrystalline diamond) and ceramic layers. The methods include: electrochemical oxidation, ion implantation, RFCVD, glow discharge and laser treatment [4÷11]. The limitation in the application of these surface treatments is the temperature of the process, which may negatively affect the shape memory effects [5, 11]. The most of these methods, e.g. nitriding, have been carried out at high tempera[...]

 Strona 1  Następna strona »