Czasopismo | INŻYNIERIA MATERIAŁOWA | Rocznik 2019 - zeszyt 4

Effect of y phase content on martensitic transformation and mechanical properties in Co-Ni-Al shape memory alloys

Wpływ zawartości fazy y na przemianę martenzytyczną i właściwości mechaniczne w stopach z pamięcią kształtu z układu Co-Ni-Al

10.15199/28.2019.4.1

Wojciech Maziarz

nr katalogowy: 122002
10.15199/28.2019.4.1

Streszczenie

The effect of y phase content on the martensitic transformation and mechanical properties of Co-Ni-Al alloys was investigated. For nine Co-Ni-Al alloys with different chemical composition corresponding to the e/a ratio from 7.9 to 7.55, a quantitative microstructure investigations as well as tensile tests have been performed. The alloys were induction melted, casted, homogenized, plastically deformed by hot rolling with thickness reduction of 90% and finally again annealed and water quenched (solution treated). Quantitative image analyse of microstructure after homogenization allowed to determine the γ content from 14 to 39% for alloys containing from 25 to 30 at. % Al respectively, while further hot rolling and solution treatment caused reduction of γ phase content from 6 to 23%. Linear relationships between Ms temperature and e/a ratio was found for alloys with the e/a ratio from 7.9 to 7.72, in which the amount of γ phase increases slightly from 21 to 23%, and for composition where e/a decreases from 7.69 to 7.55 and γ phase content rises up from 6 to 12%. Tensile tests revealed that alloys with the highest γ phase content (about 20%) have the best mechanical properties; strength at the level of 1000 MPa combined with plasticity at the level of 18%.

Abstract

Celem pracy było określenie wpływu zawartości fazy γ w dwufazowych β + γ stopach z pamięcią kształtu z układu Co–Ni–Al po procesie walcowania na gorąco, a następnie przesycania z wysokiej temperatury (z zakresu jednofazowego β) na zakres przemiany martenzytycznej i właściwości mechaniczne tych stopów

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

[1] 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.
[2] 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.
[3] Liu Z., Yu S., Yang H., Wu G., Liu Y.: Phase separation and magnetic properties of Co-Ni-Al ferromagnetic shape memory alloys. Intermetallics 16 (2008) 447÷452.
[4] 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. Mater. Sci. Eng. A 438-440 (2006) 1054÷1060.
[5] Tanaka Y., Ohmori T., Oikawa K., Kainuma R., Ishida K.: Ferromagnetic Co-Ni-Al shape memory alloys with β + γ two-phase structure. Mater. Trans. 45 (2004) 427÷430.
[6] Maziarz W.: Structure changes of Co-Ni-Al ferromagnetic shape memory alloys after vacuum annealing and hot rolling. J. Alloys Compd. 448 (2008) 223÷226.
[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) 151÷158.
[8] Zhou Y., Nash P., Liu T., Zhao N., Zhu S.: The large scale synthesis of aligned plate nanostructures. Sci. Rep. 6 (2016) 1÷8.
[9] Hubert-Protopopescu M., Hubert H.: Aluminum-cobalt-nickel. VCH Verlagsgesellschaft, Weinheim, Germany (1991).
[10] Schramm J.: The nickel-cobalt-aluminum ternary system. Z. Met. 33 (1941) 403÷412.
[11] Enami K., Nenno S.: Memory effect in Ni-36.8 at. pct Al martensite. Metall. Trans. 2 (1971) 1487.
[12] Zhang P. N., Liu J.: Microstructure and mechanical properties in Co-Ni-Ga-Al shape memory alloys with two-phase structure. Journal of Alloys and Compounds 462 (2008) 225÷228.
[13] Wu S. K., Yang S. T.: Effect of composition on transformation temperatures of Ni-Mn-Ga shape memory alloys. Materials Letters 57 (2003) 4291÷4296.
[14] Kawamura T., Tachi R., Inamura T., Hosoda H., Wakashima K., Hamada K., Miyazaki S.: Effects of ternary additions on martensitic transformation of TiAu. Materials Science and Engineering A 438-440 (2006) 383÷386.
[15] Liu J., Li J. G.: Microstructure, shape memory effect and mechanical properties of rapidly solidified Co-Ni-Al magnetic shape memory alloys. Materials Science and Engineering A 454-455 (2007) 423÷432
[16] Maziarz W., Dutkiewicz J., Kolano-Burian A., Szymczak R.: Structure, thermal and magnetic properties of ferromagnetic Co-Ni-Al alloys. Inżynieria Materiałowa 3 (2010) 287÷290.
[17] 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 Topics 158 (2008) 137÷142.
[18] Hamilton R. F., Sehitoglu H., Efstathiou C., Maier H. J., Chumlyakov Y., Zhang X. Y.: Transformation of Co-Ni-Al single crystals in tension. Scripta Materialia 53 (2005) 131÷136.
[19] Hamilton R. F., Sehitoglu H., Efstathiou C., Maier H. J., Chumlyakov Y., Zhang X. Y.: Pseudoelasticity in Co-Ni-Al single and polycrystals. Acta Materialia 54 (2005) 587÷599.
[20] Dilibal S., Sehitoglu H., Hamilton R. F., Maier H. J., Chumlyakov Y.: On the volume change in Co-Ni-Al during pseudoelasticity. Materials Science and Engineering A 528 (2011) 2875÷2881.

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


e-Publikacja (format pdf) - nr 122002 "Effect of y phase content..." licencja: Osobista Produkt cyfrowy	10.00 zł

Zeszyt


INŻYNIERIA MATERIAŁOWA - e-zeszyt (pdf) 2019-4 licencja: Osobista Produkt cyfrowy	65.00 zł

Prenumerata

INŻYNIERIA MATERIAŁOWA - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

402.00 zł

INŻYNIERIA MATERIAŁOWA - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
INŻYNIERIA MATERIAŁOWA - papierowa prenumerata roczna	492.00 zł brutto 455.56 zł netto 36.44 zł VAT (stawka VAT 8%)
INŻYNIERIA MATERIAŁOWA - pakowanie i wysyłka	21.00 zł brutto 17.07 zł netto 3.93 zł VAT (stawka VAT 23%)

513.00 zł

INŻYNIERIA MATERIAŁOWA - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
INŻYNIERIA MATERIAŁOWA - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	600.00 zł brutto 555.56 zł netto 44.44 zł VAT (stawka VAT 8%)

600.00 zł

Zeszyt

2019-4

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma