Preview

Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-технических наук

Расширенный поиск

Влияние термообработки на величину термокинетической ЭДС при обратном фазовом переходе в никелиде титана

https://doi.org/10.29235/1561-8358-2020-65-4-413-421

Полный текст:

Аннотация

Определена зависимость термокинетической ЭДС при обратном фазовом переходе в никелиде титана состава, близкого к эквиатомному, от продолжительности и температуры отжига в интервале 400÷800 °С. Термокинетическую ЭДС измеряли прямым способом с помощью цифрового милливольтметра МНИПИ В7-72. Анализ фазового, элементного состава сплава и кинетику термоупругих фазовых превращений проводили на основании результатов рентгеноструктурных и калориметрических исследований, микрорентгеноспектрального анализа. Установлено, что отжиг при температуре 500 и 800 °С приводит к росту термокинетической ЭДС от 0,22 до 0,25 мВ. Удаление оксидного слоя с поверхности образца после отжига при 700 °С в течение 0,5 ч приводит к росту величины термокинетической ЭДС в первом термоцикле от 0,22 до 0,26 мВ. Термоциклирование образцов без оксидного слоя вызывает уменьшение термокинетической ЭДС за 20 термоциклов до 0,98 мВ, а при наличии оксидного слоя – до 0,3мВ. Увеличение времени отжига при 700 °С до 20 ч приводит к снижению термокинетической ЭДС до 0,16 мВ. Величина термокинетической ЭДС после термообработки связана с изменением физико-механических свойств сплава и характеризуется смещением характеристических температур фазового перехода. Результаты исследований важны для понимания физики протекания термоэлектрических явлений в сплавах с эффектом памяти формы при нестационарном нагреве и могут быть использованы как для контроля однородности их физико-механических свойств, так и при проектировании исполнительных элементов, интеллектуальных датчиков и механизмов систем управления.

Об авторах

О. А. Петрова-Буркина
Институт технической акустики Национальной академии наук Беларуси
Беларусь

Петрова-Буркина Ольга Александровна – младший научный сотрудник, лаборатория физики металлов

пр. Генерала Людникова, 13, 210009, Витебск



В. В. Рубаник, мл.
Институт технической акустики Национальной академии наук Беларуси
Беларусь

Рубаник Василий Васильевич, мл. – доктор технических наук, доцент, директор

пр. Генерала Людникова, 13, 210009, Витебск



В. В. Рубаник
Институт технической акустики Национальной академии наук Беларуси
Беларусь

Рубаник Василий Васильевич – член-корреспондент Национальной академии наук Беларуси, доктор технических наук, заведующий лабораторией физики металлов

пр. Генерала Людникова, 13, 210009, Витебск



Т. В. Гамзелева
Институт порошковой металлургии имени академика О.В. Романа
Беларусь

Гамзелева Татьяна Вадимовна – научный сотрудник, лаборатория электронно-зондового анализа

ул. Платонова, 41, 220005, Минск,

 



Список литературы

1. Пушин, В. Г. Сплавы с памятью формы. Структура, фазовые превращения, свойства, применение / В. Г. Пушин, Л. И. Юрченко, Н. Н. Куранова // Труды школы-семинара «Фазовые и структурные превращения в сталях». – Магнитогорск, 2001. – Вып. 1: 20–24 ноября 2000 г., Магнитогорск. – С. 135–191.

2. Рубаник, В. В. Термокинетическая ЭДС в никелиде титана / В. В. Рубаник, В. В. Рубаник мл., О. А. Петрова-Буркина // Материалы, технологии, инструменты. – 2012. – Т. 17, № 1. – С. 25–27.

3. Rubanik, V. V. Peculiarities of thermoelectric force behaviour in nikelidetitane upon non-stationary heating / V. V. Rubanik, V. V. Rubanik, Jr., O. A. Petrova-Burkina // Materials Science Forum. – 2013. – Vol. 738–739. – Р. 292–296. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.738-739.292

4. Rubanik, V. V. Thermokinetic EMF under direct phase transformation / V. V. Rubanik, A. V. Lesota, V. V. Rubanik, Jr. // Mater. Today Proc. Part B. – 2017. – Vol. 4, iss. 3. – P. 4712–4716. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2017.04.057

5. Rubanik, V. V. Thermokinetic EFM in nikelide titanium during reverse phase transformation / V. V. Rubanik, V. V. Rubanik, Jr, O. A. Petrova-Burkina // Shape Memory &Superelastic Technology (SMST-2019), Konstanz, Germany, May 13–17, 2019. – Konstanz, 2019. – P. 86–87.

6. Рубаник, В. В. Термокинетическая ЭДС в никелиде титана при обратном фазовом переходе / В. В. Рубаник, В. В. Рубаник, мл., О. А. Петрова-Буркина // Международный симпозиум «Перспективные материалы и технологии»: Брест, 27–31 мая 2019 г.: сб. ст. / под ред. В. В. Рубаника. – Витебск: ВГТУ, 2019. – С.652–654.

7. Никелид титана: медицинский материал нового поколения / [В. Э. Гюнтер, В. Н. Ходоренко, Ю. Ф. Ясенчук и др.]; НИИ мед. материалов и имплантатов с памятью формы Сиб. физ.-техн. ин-та при Томском гос. ун-те. – Томск: [Изд-во МИЦ], 2006. – 296 с.

8. Surface oxidation of NiTi shape memory alloy / G. S. Firstov [et al.] // Biomaterials. – 2002. – Vol. 23, Iss. 24. – P. 4863–4871. https://doi.org/10.1016/S0142-9612(02)00244-2

9. Исследование влияния состояния поверхности изделий из сплавов TiNi на параметры эффектов памяти формы / С. Д. Прокошкин [и др.] // Металлы. – 2009. – № 6. – С. 76–84.

10. Моногенов, А. Н. Влияние оксидного слоя в никелиде титана на параметры формоизменения / А. Н. Моногенов, М. А. Перепелкин, В. Э. Гюнтер // Материалы с памятью формы и новые медицинские технологии / под ред. В. Э. Гюнтера. – Томск, 2010. – С. 332–336.

11. Андреев, В. А. Разработка технологии производства и исследование функционально-механических свойств проволоки из сплавов TiNi с эффектом памяти формы: дис. … канд. техн. наук: 05.16.01 / В. А. Андреев. – СПб., 2008. – 136 л.

12. Functional properties of nanocrystalline, submicrocrystalline and polygonizedTi–Ni alloys processed by cold rolling and post-deformation annealing / V. Brailovski [et al.] // J. Alloys Compd. – 2011. – Vol. 509, № 5. – P. 2066–2075. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2010.10.142

13. Беляев, С. П. Исследование процессов окисления и сегрегации на поверхности никелида титана / С. П. Беляев, Ф. З. Гильмутдинов, О. М. Канунникова // Письма в ЖТФ. – 1999. – Т. 25, вып. 13. – С. 89–94.

14. Uchil, J. Effect of thermal cycling on R-phase stability in a NiTi shape memory alloy / J. Uchil, K.G. Kumara, K.K. Mahesh // Mater.Sci.Eng., A. – 2002. – V. 332.–Р.25–28. https://doi.org/10.1117/12.514736

15. Variation in kinetics of martensitic transformation during partial thermal cycling of the TiNi alloy / S. Belyaev [et al.] // Thermochim. Acta. – 2014. – Vol. 582. – P. 46–52. https://doi.org/10.1016/j.tca.2014.03.002

16. Lesota, A. V. Calculation of the effect of plastic deformationon thermo-kinetic electromotive force in TiNi alloy / A. V. Lesota, V. V. Rubanik, V. V. Rubanik Jr. // Lett. Mater. – 2018. – Vol. 8, № 4. – P. 401–405. https://doi.org/10.22226/2410-3535-2018-4-401-405


Просмотров: 18


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1561-8358 (Print)
ISSN 2524-244X (Online)