- Код статьи
- S3034621525080115-1
- DOI
- 10.7868/S3034621525080115
- Тип публикации
- Статья
- Статус публикации
- Опубликовано
- Авторы
- Том/ Выпуск
- Том 126 / Номер выпуска 8
- Страницы
- 936-942
- Аннотация
- Представлены результаты исследования высокотемпературной сверхэластичности, температурной зависимости критических напряжений образования мартенсита, предела текучести мартенсита и аустенита в [001]-монокристаллах NiMnGaFe при деформации сжатием. С ростом температуры испытания после роста и после закалки в монокристаллах происходит уменьшение предела текучести мартенсита на 640–700 МПа и увеличение на порядок коэффициента деформационного упрочнения. При высоких температурах это приводит к достижению предела текучести мартенсита, развитию пластической деформации в процессе мартенситного превращения и окончанию интервала сверхэластичности. Отжиг при 1273 К, 4 ч с закалкой приводит к увеличению предела текучести мартенсита на 250–350 МПа во всем температурном интервале испытаний, по сравнению с монокристаллами после роста, что вызывает расширение интервала сверхэластичности от ΔT = 115 K (308–423 К) до ΔT = 155 K (318–473 К).
- Ключевые слова
- сплав Гейслера сверхэластичность NiMnGa—Fe высокотемпературные сплавы монокристаллы мартенситное превращение предел текучести мартенсита
- Дата публикации
- 22.02.2026
- Год выхода
- 2026
- Всего подписок
- 0
- Всего просмотров
- 40
Библиография
- 1. Ma J., Karaman. I., Noebe R.D. High temperature shape memory alloys // Intern. Mater. Rev. 2010. V. 55. No. 5. P. 257–315.
- 2. Mohd Jani J., Leary M., Subic A., Gibson M.A. A review of shape memory alloy research, applications and opportunities // Mater. Design. 2014. V. 56. P. 1078–1113.
- 3. Gerstein G., L’vov V.A., Kosogor A., Maier H.J. Internal pressure as a key thermodynamic factor to obtain high-temperature superelasticity of shape memory alloys // Mater. Letters. 2018. V. 210. P. 252–254.
- 4. Zhang J., Chen T., Li W., Bednarcik J., Dippel A.-C. High temperature superelasticity realized in equiatomic Ti-Ni conventional shape memory alloy by severe cold rolling // Mater. Design. 2020. V. 193. P. 108875.
- 5. Liu Y., Ma Z., Li S., Yan P., Hou Q., Sun J. The Effect of Fe Content on the Shape Memory Effect of Ni-Mn-Ga-Fe Shape Memory Alloy Microwires after Ordering Heat Treatment // Metals. 2024. V. 14. P. 1167.
- 6. You Y., Wang J., Su X., Guo X., Moumni Z., Zhang W. Effect of plasticity on superelasticity and hysteretic dissipation of NiTi shape memory alloy // Mater. Today Comm. 2020. V. 24. P. 101137.
- 7. Zhu Y., Liu J., Li X., Li J., Zhang L., Li B. Improving the temperature stability of superelastic stress of Cu-Al-Mn shape memory alloy in a wide temperature rang by torsion pre-deformation // Mater. Letters. 2023. V. 341. P. 134214.
- 8. Oliveira J.P., Miranda R.M., Schell N., Braz Fernandes F.M. High strain and long duration cycling behavior of laser welded NiTi sheets // Intern. J. Fatigue. 2016. V. 83. P. 195–200.
- 9. Tolea F., Sofronie M., Crisan A.D., Popescu B., Tolea M., Valeanu M. Effect of thermal treatments in Ni–Fe–Ga with Co substitutions and Ni–Mn–Ga melt spun ribbons // Procedia Structural Integrity. 2016. V. 2. P. 1473–1480.
- 10. Sozinov A., Musiienko D., Saren A., Veřtát P., Straka L., Heczko O., Zelený M., Chulist R., Ullakko K. Highly mobile twin boundaries in seven-layer modulated Ni–Mn–Ga–Fe martensite // Scripta Mater. 2020. V. 178. P. 62–66.
- 11. Xin Y., Chai L. Microstructure and martensitic transformation behavior of Ni56-xMn25FexGa19 shape memory alloys // Rare Metals. 2013. V. 33. No. 1. P. 41–46.
- 12. Ma Y., Xu L., Li Y., Jiang C., Xu H., Lee Y.-K. Martensitic transformation, ductility, and shape-memory effect of polycrystalline Ni56Mn25–xFexGa19 alloys // Zeitschrift Für Metallkunde. 2005. V. 96. No. 8. P. 843–846.
- 13. Wang H.B., Chen F., Gao Z.Y., Cai W., Zhao L.C. Effect of Fe content on fracture behavior of Ni–Mn–Fe–Ga ferromagnetic shape memory alloys // Mater. Sci. Eng. A. 2006. V. 438–440. P. 990–993.
- 14. Liu Y., Zhang X., Liu J., Xing D., Shen H., Chen D., Sun J. Superelasticity in Polycrystalline Ni-Mn-Ga-Fe Microwires Fabricated by Melt-extraction // Mater. Research. 2015. V. 18. No. 1. P. 61–65.
- 15. Bozer A., Yaşar E. Thermal, Mechanic, and Magnetic Properties of Ni54Mn18Ga20Fe8 Magnetic Shape Memory Alloy // The International J. Eng. Sci. 2017. V. 6. No. 9. P. 68–73.
- 16. Yang S.Y., Liu Y., Wang C.P., Shi Z., Liu X.J. The mechanism clarification of Ni–Mn–Fe–Ga alloys with excellent and stable functional properties // J. Alloys Compounds. 2013. V. 560. P. 84–91.
- 17. Liu Y., Lang Z., Shen H., Liu J., Sun J. Martensitic Transition and Superelasticity of Ordered Heat Treatment Ni–Mn–Ga–Fe Microwires // Metals. 2022. V. 12. P. 1546.
- 18. Тимофеева Е.Е., Панченко Е.Ю., Дмитриенко М.C., Янушоните Э.И., Фаткуллин И.Д., Чумляков Ю.И. Разработка сплавов NiMnGaFe с высокотемпературной сверхэластичностью // Письма в ЖЭТФ. 2025. Т. 51. № 11. С. 46–51.
- 19. Wang W.H., Wu G.H., Chen J.L., Yu C.H., Gao S.X., Zhan W.S., Wang Z., Gao Z.Y., Zheng Y.F., Zhao L.C. Stress-free two-way thermoelastic shape memory and field-enhanced strain in Ni52Mn24Ga24 single crystals // Appl. Phys. Letters. 2000. V. 77. No. 20. P. 3245–3247.
- 20. Kreissl M., Neumann K.-U., Stephens T., Ziebeck K.R.A. The influence of atomic order on the magnetic and structural properties of the ferromagnetic shape memory compound Ni2MnGa // J. Phys.: Condensed Matter. 2003. V. 15. No. 22. P. 3831–3839.
- 21. Umetsu R.Y., Ando H., Yamashita S., Endo K., Nishihara H., Kainuma R., Kanomata T., Ziebeck K.R.A. Phase diagram and magnetic moment of Ni50+xMn27–xGa23 ferromagnetic shape memory alloys // J. Alloys Compounds. 2013. V. 579. P. 521–528.
- 22. Pozo Lopez G., Condo A.M., Giordano R.N., Urreta S.E., Haberkorn N., Winkler E., Fabietti L.M. Microstructure and magnetic properties of as-cast Ni2MnGa alloys processed by twin roller mlt spinning // J. Magn. Magn. Mater. 2013. V. 335. P. 75–85.
- 23. Santamarta R., Cesari E., Font J., Muntasell J., Pons J., Dutkiewicz J. Effect of atomic order on the martensitic transformation of Ni–Fe–Ga alloys // Scripta Mater. 2006. V. 54. P. 1985–1989.
- 24. Xiao S., Valadkhani A., Rommel S., Canfield P.C., Aindow M., Valentí R., Lee S.-W. Tension-compression asymmetry in superelasticity of SrNi2P2 single crystals and the influence of low temperatures // Acta Mater. 2024. V. 274. P. 119989.
- 25. Timofeeva E.E., Panchenko E.Y., Chumlyakov Y.I., Maier H.J., Gerstein G. Peculiarities of High-Temperature Superelasticity in Ni–Fe–Ga Single Crystals in Compression // Techn. Phys. Letters. 2017. V. 43. No. 6. P. 86–94.
- 26. Chumlyakov Yu.I., Kireeva I.V., Panchenko E.Yu., Timofeeva E.E., Pobedennaya Z.V., Chusov S.V., Karaman I., Maier H., Cesari E., Kirillov V.A. High-temperature superelasticity in CoNiGa, CoNiAl, NiFeGa, and TiNi monocrystals // Russian Phys. Journal. 2008. V. 51. No. 10. P. 1016–1036.
- 27. Timofeeva E.E., Panchenko E.Y., Zherdeva M.V., Tokhmetova A.B., Surikov N.Y., Chumlyakov Y.I., Karaman I. The Effect of Thermal Treatment on Microstructure and Thermal-Induced Martensitic Transformations in Ni44Fe19Ga27Co10 Single Crystals // Metals. 2022. V. 12. P. 1960.
- 28. Pons J., Chernenko V.A., Santamarta R., Cesari E. Crystal structure of martensitic phases in Ni–Mn–Ga shape memory alloys // Acta Mater. 2000. V. 48. P. 3027–3038.
