Мартенситное фазовое превращение и эффект памяти формы в микропроволоке из сплава Ni-Ti

Petrov, Aleksei Vladimirovich; Andreev, Vladimir Aleksandrovich; Kalashnikov, Vladimir Sergeevich; Koledov, Viktor Viktorovich; Shavrov, Vladimir Grigorevich; Gunderov, Dmitrii Valerevich

A.V. Petrov¹, V.A. Andreev², V.S. Kalashnikov¹, V.V. Koledov¹, V.G. Shavrov¹, D.V. Gunderov³

Abstract

A study of the effect of heat treatment on phase transformation temperature of the sample microwire alloy 23 microns in diameter Ni50,5Ti49,5 obtained by drawing. It demonstrated that annealing 450⁰C in the originally amorphous microwires results in anomaly temperature dependence of the electric conductivity which is characteristic for the two-stage thermoelastic martensitic transition. The martensitic transition in the samples after annealing is observed in the range from -100 to 150⁰C. The annealed alloy samples showed shape memory effect (SME). We discuss the use of microwires SME in nanotechnology and technology of sensors and actuators.

shape memory alloys
thermoelastic martensite transformation

Аннотация (на русском)

Мартенситное фазовое превращение и эффект памяти формы в микропроволоке из сплава Ni-Ti

Проведено исследование влияние термической обработки на температуры фазовых превращений в образце микропроволоки диаметром 23 мкм из сплава Ni_50,5Ti_49,5, полученной методом волочения. Продемонстрировано, что при отжиге 450⁰C в первоначально аморфной микропроволоке проявляются аномалии температурных зависимостей электросопротивления, характерные для двухстадийного термоупругого мартенситного перехода. Температуры начала и конца мартенситного перехода после отжига находятся в интервале от -100 до 150⁰C. Отожженные образцы сплава продемонстрировали эффект памяти формы (ЭПФ). Обсуждаются применения микропроволок с ЭПФ в нанотехнологии и в технологии сенсоров и актюаторов.

For citation

Petrov A.V., Andreev V.A., Kalashnikov V.S., Koledov V.V., Shavrov V.G., Gunderov D.V. Мартенситное фазовое превращение и эффект памяти формы в микропроволоке из сплава Ni-Ti // Journal of Radio Electronics. – 2016. – No. 1.

References

А. В. Маширов, В. А. Дикан, А. В. Иржак, Д. И. Захаров, П. В. Мазаев, А. М. Жихарев, А. П. Каманцев, В. С. Калашников, В. В. Коледов, А. В. Шеляков, В. Г. Шавров Манипулирование микро- и нанообъектами при помощи эффекта памяти формы. // Журнал радиоэлектроники: электронный журнал. 2014. N12. URL: http://jre.cplire.ru/jre/dec14/17/text.pdf
П. В. Мазаев, А. В. Маширов, В. В. Коледов, Д. В. Колесов, И. В. Яминский, А. В. Иржак, Д. И. Захаров, В. А. Дикан, А. П. Каманцев Исследование силовых характеристик микроактюатора с эффектом памяти формы при помощи сканирующей зондовой микроскопии. // Журнал радиоэлектроники: электронный журнал. 2014. N12. URL: http://jre.cplire.ru/jre/dec14/18/text.pdf
Xu Lei, Wang Rui, Liu Yong. The optimization of annealing and cold-drawing in the manufacture of the Ni-Ti shape memory alloy ultra-thin wire. // The International Journal of Advanced Manufacturing Technology August 2011, Volume 55, Issue 9, pp 905-910
L. Heller, A. Kujawa, P. Šittner, M. Landa, P. Sedlák, J. Pilch. Quasistatic and dynamic functional properties of thin superelastic NiTi wires. // The European Physical Journal Special Topics May 2008, Volume 158, Issue 1, pp 7-14
Lorenza Petrini, Francesco Migliavacca. Biomedical Applications of Shape Memory Alloys // Journal of Metallurgy. Volume 2011 (2011), Article ID 501483, 15 pages
G.N. Dayananda, M. Subba Rao. Effect of strain rate on properties of superelastic NiTi thin wires. // Materials Science and Engineering: A. Volume 486, Issues 1-2, 15 July 2008, Pages 96-103
Xiaojun Yan and Jan Van Humbeeck. Evolution of Recovery Stress and Recovery Strain in Annealed NiTi Thin Wire during Constrained Thermal Cycling to High Temperature. // Advanced Engineering Materials Volume 16, Issue 1, pages 80-84, January 2014.
I. Doroftei, B. Stirbu Application of Ni-Ti shape memory alloy actuators in a walking micro-robot // Mechanika. 2014 Volume 20(1): 70-79