Сибирский федеральный университет

Перевод названия: FORMATION OF CLUSTER AGGREGATES WITH PENTAGONAL SYMMETRY IN PLASTICALLY DEFORMED SAMPLES Ni51Ti49

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2017

Ключевые слова: никелид титана, просвечивающая электронная микроскопия, линзовидный кристалл, кластер, икосаэдр, пентагональная симметрия, titanium nickel alloy, transmission electron microscopy, lenticular crystal cluster, the icosahedron, pen- tagonal symmetry

Аннотация: Исследование особенностей структурно-фазовых превращений в сплаве с эффектом памяти формы Ni51Ti49, происходящих при пластических деформациях, является актуальным в связи с широким использованием сплавов системы «никель-титан» при изготовлении разнообразных изделий ракетно-космической и авиацион- ной техники. Проблема структурообразования в никелиде титана при пластической деформации является предметом широких дискуссий и нуждается в дополнительных исследованиях. Целью работы является иссле- дование микроструктуры линзовидных кристаллов, возникающих при пластической деформации образцов Ni51Ti49. Термически обработанные образцы сплава Ni51Ti49 подвергались статическому растяжению до разрыва. Растянутые образцы в области шейки утонялись и подготавливались с помощью ионного травления для исследования методами просвечивающей электронной микроскопии. Обнаружены линзовидные кристаллы с многочисленными экстинкционными контурами. На картинах дифракции электронов от линзовидных кристаллов обнаружена система рефлексов, соответствующих фазе с пентагональной осью симметрии. В результате расшифровки дифракционной картины выявлены матричная фаза В2 с параметром 3,01 Å, фаза с ГЦК-решеткой с параметром 3,68 Å, а также система рефлексов от примитивной кубической решетки с параметром 2,13 Å. На основании выполненного обзора по модульному представлению кристаллических структур предложена схема образования кластерного агрегата с пентагональной симметрией, позволяющая объяснить эксперимен- тальные результаты. ОЦК-решетка может быть описана как система, состоящая из 6 неправильных окта- эдров. ГЦК-решетка может быть представлена как комбинация одного правильного октаэдра, окруженного правильными тетраэдрами, связанными общими треугольными гранями. В работе связываются десять рефлексов от фазы с пентагональной симметрией, соответствующих d111 = 2,13 Å ГЦК-решетки, с набором кристаллических симплексов, образующих икосаэдр. Пентагональные элементы, которые мы наблюдаем в эксперименте, состоят из тетраэдрических кристаллических симплексов ГЦК-решетки, которыми вследствие небольших смещений атомов формируется кластерный агрегат с пен- тагональной симметрией. Продемонстрировано, как икосаэдрическая фаза с пентагональной симметрией, образованная из тетраэдрических симплексов ГЦК-решетки, может быть вписана в простой куб с соответ- ствующими параметрами. Представлены теоретические сведения, касающиеся особенности дифракционных методов исследования структуры, позволяющие описать наблюдаемые дифракционные картины, а также связать их с теоретиче- скими представлениям, предложенными в рамках кластерных моделей. The research of features of structural and phase transformations in alloys with shape memory effect Ni51Ti49, occur- ring during plastic deformation is relevant in connection with the extensive use of alloys of nickel-titanium systems in the manufacture of various products of rocket-space and aviation technology. The problem of structure in NiTi during plastic deformation is the subject of a lot of debates and needs further research. The aim is to study the microstructure of lenticular crystals, appearing as a result of plastic deformation Ni51Ti49 samples. Heat-treated alloy samples Ni51Ti49 were static stretched before breaking. The stretched samples were thinned at the neck region and prepared through ion etching for study by transmission electron microscopy. The lenticular crystals with numerous extinction contours were detected. In the electron diffraction patterns from crystals of lenticular system reflexes found appropriate phase with pentagonal symmetry axis. As a result of the decryp- tion of the diffraction pattern revealed B2 matrix phase with parameter 3.01 Å, phase fcc with parameter 3.68 Å, as well as a system of reflexes of the primitive cubic lattice with a parameter of 2.13 Å. Based on the review performed by the modular representation of the crystal structures of the scheme of formation of the cluster unit with pentagonal symmetry, can explain the experimental results. BCC lattice can be described as a system consisting of 6 wrong octahedra. FCC lattice can be represented as a combination of a regular octahedron surrounded by a regular tetrahedron, linked by common triangular faces. The ten reflexes of phase with pentagonal symmetry correspond to d111 = 2.13Å FCC lattice. 20 tetrahedrons from FCC lattice are forming an icosahedron due to small displacements of atoms It is demonstrated how icosahedral phase with pentagonal symmetry formed from tetrahedral simplices FCC lattice can be inscribed in a simple cube with the appropriate parameters. Theoretical information on features of the diffraction methods of the structure investigation was considered, which allowed describing the observed diffraction patterns, as well as linking them with the theoretical concepts proposed in the framework of the cluster model.

Журнал: Сибирский журнал науки и технологий

Выпуск журнала: Т. 18, № 2

Номера страниц: 396-403

ISSN журнала: 25876066

Место издания: Красноярск

Издатель: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева

• Носков Ф.М. (Сибирский федеральный университет)
• Квеглис Л.И. (Сибирский федеральный университет)
• Волочаев М.Н. (Институт физики им. Киренского СО РАН)
• Абкарян А.К. (Сибирский федеральный университет)
• Жигалов В.С. (Институт физики им. Киренского СО РАН)

• РИНЦ (eLIBRARY.RU)
• Список ВАК