Investigation of structure and physical properties of alloys from the Fe-Ni-Co-Al family
Исследование структуры и физических свойств сплавов семейства Fe-Ni-Co-Al

V.V. Koledov, E.T. Dilmieva, V.S. Kalashnikov, A.P. Kamantsev, A.V. Mashirov, S.V. von Gratowski, V.G. Shavrov, Yu.S. Koshkid'ko, A.V. Koshelev, S.V. Taskaev, V. Sampath, I.I. Musabirov (+2 others)
2018 Journal of Radio Electronics  
1 Институт радиотехники и электроники им. А.В. Котельникова РАН, 125009, Москва, ул. Моховая, 11-7 2 Институт низких температур и структурных исследований ПАН, 50-422, Вроцлав, Польша 3 Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, 119991, Москва, Ленинские горы, д. 1, 4 Челябинский государственный университет, 454001, Челябинск, ул. Братьев Кашириных, 129 5 Индийский технологический институт Мадраса, 600036, Ченнай, Индия 6 Институт проблем сверхпластичности металлов РАН, 450001,
more » ... Уфа, ул. Степана Халтурина, 39 7 Московский физико-технический институт, 141701, Московская обл., Долгопрудный, Институтский пер., 9 8 Тверской государственный университет, 170100, Тверь, ул. Желябова, 33 Статья поступила в редакцию 31 мая 2018 г., после доработки -18 июля 2018 г. Аннотация. Методами индукционной и дуговой плавки с последующим гомогенизирующим отжигом и закалкой изготовлены слитки сплавов систем Fe-Ni-Co-Al и Fe-Ni-Co-Al-Ta-B, затем электрорезкой и прокаткой изготовлены пластины сплавов и исследованы кристаллографическая структура методом рентгеновской дифракции, а также термомеханические и магнитные свойства. Показан эффект сверхупругости при температуре ниже 330 К. При измерении температурных зависимостей намагниченности обнаружен типичный для ферромагнетиков ход, который при понижении температуры от 335 К до 4 К сменяется неоднозначным гистерезисным поведением. Полученные данные можно объяснить комбинацией состояний «спинового» и «деформационного стекла». Исследования железосодержащих сплавов должны быть продолжены, представляют большой интерес для создания сверхустойчивых к экстремальным нагрузкам конструкций. Ключевые слова: фазовый переход, эффект памяти формы, сверхупругость, ЖУРНАЛ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ, ISSN 1684-1719, N7, 2018 2 деформационное стекло, спиновое стекло, Fe-Ni-Co-Al-Ta-B, сверхустойчивые конструкции. Abstract. Recently, it has been proved that the addition of Ta and B as quinary elements to the quaternary Fe-Ni-Co-Al alloy alters the thermoelastic martensitic transformation and also leads to "giant" superelasticity of up to 13.5% in the Fe 40.95 Ni 28 Co 17 Al 11.5 Ta 2.5 B 0.05 alloy. This is significantly larger than the best binary Ti-Ni shape memory alloy. In addition, the iron-based shape memory alloy is 50% stronger than titanium nickelide (YS =1 GPa). The ingots of alloys of Fe-Ni-Co-Al and Fe-Ni-Co-Al-Ta-B were produced by induction melting/ arc melting technique followed by homogenization annealing and quenching. Then the alloy ingots cut by electro-discharge machining were further subjected to rolling. The crystal structure (by XRD) and thermomechanical and magnetic properties were studied. The alloy exhibits superelasticity at a temperature lower than 330 K. While measuring the temperature dependence of magnetization, a behavior that is typical of ferromagnets was observed. With a decrease in temperature from 335 K to 4 K, this behavior is replaced by ambiguous hysteresis behavior. The data obtained can be explained by a combination of states of the spin and strain-glass. Studies of iron-containing alloys should be continued since strong superelasticity is of great interest for the construction of superstructures that are resistant to extreme loads.
doi:10.30898/1684-1719.2018.7.8 fatcat:trrjj4vu2rd3reiyyk2nlsjgdy