Влияние частиц γ'- и β-фазы на развитие под нагрузкой ГЦК–ОЦТ-мартенситного превращения в [001]-кристаллах высокоэнтропийного сплава FeNiCoAlTa | Известия вузов. Физика. 2025. № 12. DOI: 10.17223/00213411/68/12/5

Влияние частиц γ'- и β-фазы на развитие под нагрузкой ГЦК–ОЦТ-мартенситного превращения в [001]-кристаллах высокоэнтропийного сплава FeNiCoAlTa

Представлены результаты исследования по влиянию частиц γ'- и β-фазы на развитие под нагрузкой ГЦК-ОЦТ-мартенситного превращения (МП) и температурный интервал сверхэластичности (СЭ) в высокопрочных высокоэнтропийных неэквиатомных кристаллах Fe-28Ni-17Co-11.5Al-2.5Ta (aт.%), ориентированных для растяжения вдоль [001]-направления в ГЦК-фазе. Показано, что одноступенчатое старение при 973 К, 10 ч и двухступенчатое старение при 973 К, 5 ч и затем при 873 К, 3 ч приводит к созданию нанокомпозитной структуры, состоящей из ГЦК-фазы и частиц двух фаз: γ'-фазы (атомно-упорядоченной по типу L 12) и β-фазы (атомно-упорядоченной по типу В 2). После термических обработок СЭ наблюдается в интервале температур от температуры начала прямого превращения при охлаждении Ms до 298 К после старения при 973 К, 10 ч и до 393 К после двухступенчатого старения. В кристаллах, состаренных при 973 К, 0.5 ч, происходит выделение только частиц γ'-фазы и СЭ наблюдается в интервале температур от 77 до 323 К. Проведен термодинамический анализ, который показал, что появление СЭ при Т ≥ Ms связано с влиянием частиц β-фазы на уровень упругой энергии при МП Δ Gel .

Ключевые слова

монокристаллы, мартенситное превращение, наноразмерные частицы γ'- и β-фазы, сверхэластичность

Авторы

ФИООрганизацияДополнительноE-mail
Чумляков Юрий ИвановичНациональный исследовательский Томский государственный университетд.ф.-м.н., профессор, зав. лабораториейchum@phys.tsu.ru
Киреева Ирина ВасильевнаНациональный исследовательский Томский государственный университетд.ф.-м.н., гл. науч. сотр.kireeva@spti.tsu.ru
Куксгаузен Ирина ВладимировнаНациональный исследовательский Томский государственный университетк.ф.-м.н., науч. сотр.irina_kuksgauzen89@mail.ru
Куксгаузен Дмитрий АлександровичНациональный исследовательский Томский государственный университетмл. науч. сотр.kuksgauzen90@gmail.com
Петраков Владислав АлександровичНациональный исследовательский Томский государственный университетмл. науч. сотр.verysitenhillz@gmail.com
Всего: 5

Ссылки

Otsuka K., Ren X. // Prog. Mater. Sci. - 2005. - V. 50. - Iss. 5. - P. 135-678. - DOI: 10.1016/j.pmatsci.2004.10.001.
Shape Memory Materials / eds. K. Otsuka, C.M. Wayman. - Cambridge: Cambridge University Press, 1998. - P. 1-48.
Tanaka Y., Himuro Y., Kainuma R., et al. // Science. - 2010. - V. 327. - P. 1488-1490. - DOI: 10.1126/science.1183169.
Sawaguchi T., Maruyama T., Otsuka H., et al. // Mater. Trans. - 2016. - V. 57. - Iss. 3. - P. 283-293. - DOI: 10.2320/matertrans.MB201510.
Xao Ji, Noguchi Y., Xu X., et al. // Science. - 2020. - V. 369. - Iss. 6505. - P. 855-858. - DOI: 10.1126/science.abc1590.
Кокорин В.В. Мартенситные превращения в неоднородных твердых растворах. - Киев: Наукова думка, 1987. - 168 с.
Чумляков Ю.И., Киреева И.В., Панченко Е.Ю. и др. // Изв. вузов. Физика. - 2011. - Т. 54. - № 8. - С. 96-108.
Zhang C., Zhu C., Harrington T., et al. // Adv. Eng. Mater. - 2019. - V. 21. - Iss. 1. - Art. 1800941. - DOI: 10.1002/adem.201800941.
Zhang C., Zhu C., Shin S., et al. // Mater. Sci. Eng. A. - 2019. - V. 743. - P. 372-381. - DOI: 10.1016/j.msea.2018.11.077.
Чумляков Ю.И., Киреева И.В., Куц О.А. // Изв. вузов. Физика. - 2015. - Т. 58. - № 7. - С. 16-23.
Hornbogen E. // Acta Metall. - 1985. - V. 33. - Iss. 4. - P. 595-601. - DOI: 10.1016/0001-6160(85)90024-0.
Omori T., Ando K., Okano M., et al. // Science. - 2011. - V. 333. - Iss. 6038. - P. 68-71. - DOI: 10.1126/science.1202232.
Czerny M., Cios G., Maziarz W., et al. // Materials. - 2020. - V. 13. - Iss. 7. - P. 1724. - DOI: 10.3390/ma13071724.
Omori T., Abe S., Tanaka Y., et al. // Scr. Mater. - 2013. - V. 69. - Iss. 11-12. - P. 812-815. - DOI: 10.1016/j.scriptamat.2013.09.006.
Chumlyakov Y.I., Kireeva I.V., Pobedennaya Z.V., et al. // J. Alloys Compd. - 2021. - V. 856. - P. 158158 (1-10). - DOI: 10.1016/j.jallcom.2020.158158.
Tong H.C., Wayman C.M. // Acta Metall. - 1974. - V. 22. - Iss. 7. - P. 887-896. - DOI: 10.1016/0001-6160(74)90055-8.
Liu Y., Galvin S.P. // Acta Mater. - 1997. - V. 45. - Iss. 11. - P. 4431-4439. - DOI: 10.1016/S1359-6454(97)00144-4.
Brown L.M. // Acta Metall. - 1973. - V. 21. - Iss. 7. - P. 879-885. - DOI: 10.1016/0001-6160(73)90145-4.
Beke D.L., Daroczi L., Samy N.M., et al. // Acta Mater. - 2020. - V. 200. - P. 490-501. - DOI: 10.1016/j.actamat.2020.09.026.
Palánki Z., Daróczi L., Beke D.L. // Mater. Trans. - 2005. - V. 46. - Iss. 5. - P. 978-982. - DOI: 10.2320/matertrans.46.978.
 Влияние частиц γ'- и β-фазы на развитие под нагрузкой ГЦК–ОЦТ-мартенситного превращения в [001]-кристаллах высокоэнтропийного сплава FeNiCoAlTa | Известия вузов. Физика. 2025. № 12. DOI: 10.17223/00213411/68/12/5

Влияние частиц γ'- и β-фазы на развитие под нагрузкой ГЦК–ОЦТ-мартенситного превращения в [001]-кристаллах высокоэнтропийного сплава FeNiCoAlTa | Известия вузов. Физика. 2025. № 12. DOI: 10.17223/00213411/68/12/5