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Particularités de la structure et des transformations de phase dans les alliages à mémoire de forme à base de TiNi après déformation plastique intense

2002; International Information and Engineering Technology Association; Volume: 27; Issue: 3 Linguagem: Francês

10.1016/s0151-9107(02)80009-5

1958-5934

В. Г. Пушин,

High Entropy Alloys Studies

Amorphous and nanostructured TiNi-based alloys (Ti50Ni50, Ti49.5 Ni50.5, Ti50Ni49Fe1, in at.%) were first produced using two techniques of severe plastic deformation (SPD), namely high pressure torsion (HPT) and equal channel angular pressing (ECAP). X-ray diffraction (XRD) and transmission electron microscopy (TEM) were used to examine the structural states and phase compositions of initial and SPD specimens, their thermostability on annealing and cooling, including in situ experiments. The nanocrystallization temperatures of the amorphous alloys and critical points of martensitic transformations in the crystalline alloys were also determined by means of measurements of the temperature dependence of electrical resistance. It was shown that martensitic transformations in the sequence B2↔R↔B19′ occur in nanostructured TiNi-based alloys or, on the contrary, only a single B2↔R transition can occur in the amorphous-nanocrystalline alloys. In nanostructured SPD-alloys cooled to below the Ms′ or Ms temperatures, nucleation and growth of R- and B19′-martensites occur by a "B2-austenite single nanocrystal — martensite single crystal" mechanism without microtwinning. Only in submicrocrystalline SPD-alloys with coarser B2-grains (larger than 100 – 200 nm) the R and B19′ martensites had a twinned packet morphology. Des alliages amorphes et nanostructurés à base de TiNi (Ti50Ni50, Ti49,5Ni50,5, Ti50Ni49Fe1, en % atomique) ont été obtenus pour la première fois en utilisant 2 techniques de déformation plastique intense (DPI) : la torsion sous haute pression et l'extrusion dans des canaux déviés. La diffraction des rayons X (DRX) et la microscopie électronique en transmission (MET) ont été utilisées pour l'étude des états structuraux et de la composition de phase des échantillons initiaux et après DPI, ainsi que pour l'étude de leur stabilité thermique au recuit et au refroidissement y compris par des expériences in situ. Les températures de nanocristallisation des alliages amorphes et les points critiques des transformations martensitiques des alliages cristallisés ont été définis à l'aide de la mesure de la résistance électrique en température. On a démontré que les transformations martensitiques dans les alliages nanostructurés à base de TiNi avaient lieu selon le schéma B2↔R↔B19′ ou bien au contraire qu'il n'y avait qu'une transformation B2↔R dans les alliages amorphes et nanocristallins. Dans les alliages nanostructurés par DPI refroidis au-dessous des températures Ms′ et Ms on voit apparaître et croître les martensites R- et B19 selon le mécanisme "mononanocristal austenite B2 — monocristal martensite" sans former de microstructures maclées. Les martensites n'ont la morphologie de paquets de macles que dans les alliages submicrocristallins traités par DPI ayant des grains B2 de taille supérieure a 100–200 nm.