Развитие мартенситного превращения в поликристаллическом сплаве Ni52Mn24Ga24 в результате интенсивной пластической деформации и последующей термической обработки.

И.И. Мусабиров1, И.М. Сафаров1, Р.Р. Мулюков1, И.З. Шарипов1,2, В.В. Коледов3
1ИПСМ РАН, ул. Ст. Халтурина 39, Уфа
2УГАТУ, ул. К. Маркса 12, Уфа
3ИРЭ РАН, ул. Моховая 11-7, Москва
Аннотация
В работе представлены результаты исследования мартенситного превращения в поликристаллическом сплаве Ni52Mn24Ga24 в различных структурных состояниях. В сплаве в исходном состоянии наблюдается мартенситное и магнитное фазовые превращения со следующими характеристическими точками: MS=298 K (25°С); MF=288 K (15°С); AS=308 K (35°С); AF=318 K (45°С); TC=403 K (125°С). Исследован сплав в исходном литом состоянии, после интенсивной пластической деформации под высоким гидростатическим давлением и последующего ступенчатого отжига деформированного материала при температурах 400°С, 500°С и 600°С. Микроструктура сплава была изучена с помощью методики растровой электронной микроскопии и датчика чувствительного к ориентационному контрасту материала. Анализ микроструктуры сплава в исходном состоянии показывает, что средний размер зерен составляет 270 mkm. В сплаве после пластической деформации и последующего отжига при температуре 400°С эта величина составляет 180 nm. Отжиг при температурах 500°С и 600°С приводит к росту среднего размера зерна до 1.08 mkm и 2.33 mkm, соответственно. В работе представлены результаты исследования микротвердости сплава в различных структурных состояниях. В результате пластической деформации сплава ее значение увеличивается с 2.1 GPa в исходном состоянии до 5.1 GPa в деформированном состоянии. После отжигов наблюдается постепенное снижение микротвердости до 2.8 GPa. Исследование температурной зависимости намагниченности сплава в различных структурных состояниях показывает, что в результате интенсивной пластической деформации в сплаве разрушается ферромагнитный порядок и подавляется мартенситное превращение. После ступенчатого отжига при температурах 400°С, 500°С и 600°С наблюдается постепенное восстановление ферромагнитного порядка. При этом мартенситное превращение наблюдается в сплаве после отжига при температуре 500°С, кода средний размер зерен возрастает до 1 mkm.
Получена: 26 ноября 2014   Исправлена: 06 декабря 2014   Принята: 08 декабря 2014
Просмотры: 104   Загрузки: 22
Ссылки
1.
W.H.  Wang, F.X.  Hu, J.L.  Chen, Y.X.  Li, Z.  Wang,Z.Y.  Gao, Y.F.  Zheng, L.C.  Zhao, G.H.  Wu, W. S.  Zan.IEEE Transact. Magn. 37(4), 2715 (2001).
2.
Kh.Ya. Mulyukov, I.I. Musabirov. The Russian J. of App.Phys. 53(6), 802 (2008).
3.
I.I.  Musabirov, K.Y.  Mulyukov, V.V.  Koledov,V.G.  Shavrov. The Russian  J. of App. Phys. 56(3), 423(2011).
4.
Kh.Ya.  Mulyukov, I.I.  Musabirov, R.R.  Mulyukov,V.V.  Koledov, V.G.  Shavrov, V.G.  Pushin. The Phys. ofMet. and Metallogr. 112(5), 488 (2011).
5.
Y.  Liu, X.  Zhang, D.  Xing, H.  Shen, D.  Chen, J.  Liu,J. Sun. J. of All. and Comp. 616, 184 (2014).
6.
K.Y. Mulyukov, I.I. Musabirov, A.V. Mashirov. Letters onMaterials. 2(4), 194 (2012).
7.
S.  Pramanick, S.  Giri, S.  Majumdar, S.  Chatterjee,V.V.  Koledov, A.  Mashirov, A.M.  Aliev, A.B.  Batdalov,B. Hernando, W.O. Rosa, L. González-Legarreta. J. of All.and Comp. 578, 157 (2013).
8.
V.D.  Buchelnikov, M.O.  Drobosyuk, E.A.  Smyshlyaev,O.O.  Pavlukhina, A.V.  Andreevskikh, S.V.  Taskaev,A.A. Fediy, V.V. Koledov, V.G. Shavrov, V.V. Khovaylo,V.V. Sokolovskiy. Solid State Phenomena. 168—169, 165(2011).
9.
A.M.  Aliev, A.B.  Batdalov, I.K.  Kamilov, V.V.  Koledov,V.G.  Shavrov, V.D.  Buchelnikov, J.  García, V.M.  Prida,B. Hernando. Appl. Phys. Lett. 97(21), 212505 (2010).
10.
V.A.  Chernenko, J.M.  Barandiaran, J.R.  Fernandez,D.P. Rojas, J. Gutierrez, P. Lazpita. I. Orue. JMMM. 324(21), 3519 (2012).
11.
E.T.  Kalimullina, A.P.  Kamantsev, V.V.  Koledov.Nelineinyi Mir. 12(2), 42 (2014). (in Russian)
12.
A.V.  Irzhak, D.I.  Zakharov, V. S.  Kalashnikov,V.V.  Koledov, D. S.  Kuchin, G.A.  Lebedev, P.V.  Lega,E.P.  Perov, N.A.  Pikhtin, V.G.  Pushin, I. S.  Tarasov,V.V. Khovailo, V.G. Shavrov, A.V. Shelyakov. J. of Comm.Tech. and Electr. 55(7), 818 (2010).
13.
Patent RUS 2305874, 10.09.2007.
14.
R.M.  Gizatullin, V.V.  Koledov, V.G.  Pushin,A.N. Chekhovoy. Composite Materials Constructions. 3,57 (2007).
15.
F. Xiong, Y. Liu, E. Pagounis. JMMM. 285(3), 410 (2005).
16.
R.N.  Imashev, Kh.Ya. Mulyukov, I.Z. Sharipov,V.G. Shavrov, V.V. Koledov.  Phys. of Solid State. 47(3),556 (2005).
17.
A.A.  Samigullina, R.K.  Khisamov, R.R.  Mulyukov.Letters on Materials. 2(3), 134 (2012).
18.
R.N. Imashev, V.V. Koledov, I.Z. Sharipov, V.G. Shavrov,Kh.Ya.  Mulyukov. Phys. of Solid State. 47(10), 1944(2005).
19.
R.R.  Mulyukov. Nanotechnologies in Russia. 2(7-8), 38(2007).
20.
R.R.  Mulyukov, A.A.  Nazarov, R.M.  Imayev. RussianPhysics J. 51(5), 492 (2008).
21.
I.M.  Safarov, A.V.  Korznikov, S.N.  Sergeev,S.V.  Gladkovskii, E.M.  Borodin. The Phys. of Met. andMetallogr. 113(10), 1001 (2012).
22.
Kh.Ya.  Mulyukov, I.Z.  Sharipov, S. S.  Absalyamov.Instruments and Experimental Techniques. 41(3), 433(1998) .