journal article·2015-01

Effect of nanoprecipitates on the transformation behavior and functional properties of a Ti–50.8 at.% Ni alloy with micron-sized grains

Xiebin Wang, Sergey Kustov, Kai Li, Dominique Schryvers, Bert Verlinden, Jan Van Humbeeck

Acta Materialia· Volume 82
Publisher page

Abstract

Abstract In order to take advantage of both grain refinement and precipitation hardening effects, nanoscaled Ni 4 Ti 3 precipitates are introduced in a Ti–50.8 at.% Ni alloy with micron-sized grains (average grain size of 1.7 μm). Calorimetry, electrical resistance studies and thermomechanical tests were employed to study the transformation behavior and functional properties in relation to the obtained microstructure. A significant suppression of martensite transformation by the obtained microstructure is observed. The thermomechanical tests show that the advantageous properties of both grain refinement and precipitation hardening are combined in the developed materials, resulting in superior shape memory characteristics and stability of pseudoelasticity. It is concluded that introducing nanoscaled Ni 4 Ti 3 precipitates into small grains is a new approach to improve the functional properties of NiTi shape memory alloys.
Source: openaire · Quality: candidate unverified · Source record ↗

Research context

OpenAlex topics: Shape Memory Alloy Transformations · Titanium Alloys Microstructure and Properties

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

References (88)

Show source-provided references
1. Otsuka · Prog. Mater. Sci. · 2005 · 50 · 51110.1016/j.pmatsci.2004.10.001 ↗
2. Saburi · Scr. Metall. · 1984 · 18 · 36310.1016/0036-9748(84)90453-8 ↗
3. Miyazaki · Scr. Metall. · 1984 · 18 · 88310.1016/0036-9748(84)90254-0 ↗
4. Es-Souni · Anal. Bioanal. Chem. · 2005 · 381 · 55710.1007/s00216-004-2888-3 ↗
5. Mavroidis · Res. Nondestruct. Eval. · 2002 · 14 · 110.1080/09349840209409701 ↗
6. Moberly · Acta Metall. Mater. · 1990 · 38 · 260110.1016/0956-7151(90)90272-I ↗
7. Kato · Int. J. Plast. · 2013 · 50 · 3710.1016/j.ijplas.2013.03.011 ↗
8. Miyazaki · Mater. Sci. Forum · 1990 · 56–58 · 76510.4028/www.scientific.net/MSF.56-58.765 ↗
9. Van Humbeeck · Mater. Sci. Eng. A · 1999 · 273–275 · 13410.1016/S0921-5093(99)00293-2 ↗
10. Duerig · Mater. Sci. Eng. A · 1999 · 273–275 · 14910.1016/S0921-5093(99)00294-4 ↗
11. Otsuka · MRS Bull. · 2002 · 27 · 9110.1557/mrs2002.43 ↗
12. Yamauchi · 2011
13. Simon · Acta Mater. · 2010 · 58 · 185010.1016/j.actamat.2009.11.028 ↗
14. Norfleet · Acta Mater. · 2009 · 57 · 354910.1016/j.actamat.2009.04.009 ↗
15. Delville · Int. J. Plast. · 2011 · 27 · 28210.1016/j.ijplas.2010.05.005 ↗
16. Ii · Scr. Mater. · 2003 · 49 · 72310.1016/S1359-6462(03)00356-7 ↗
17. Kelly · Prog. Mater. Sci. · 1963 · 10 · 15110.1016/0079-6425(63)90010-0 ↗
18. Moszner · Acta Mater. · 2011 · 59 · 98110.1016/j.actamat.2010.10.025 ↗
19. Hättestrand · Acta Mater. · 2004 · 52 · 102310.1016/j.actamat.2003.10.048 ↗
20. Nishida · Metall. Trans. A · 1986 · 17 · 150510.1007/BF02650086 ↗
21. Kim · Acta Mater. · 2005 · 53 · 454510.1016/j.actamat.2005.06.009 ↗
22. Zheng · Acta Mater. · 2008 · 56 · 73610.1016/j.actamat.2007.10.020 ↗
23. Tadaki · Trans. Jpn. Inst. Met. · 1986 · 27 · 73110.2320/matertrans1960.27.731 ↗
24. Tirry · Acta Mater. · 2005 · 53 · 104110.1016/j.actamat.2004.10.049 ↗
25. Tirry · Nat. Mater. · 2009 · 8 · 75210.1038/nmat2488 ↗
26. Zhou · Acta Mater. · 2010 · 58 · 668510.1016/j.actamat.2010.08.033 ↗
27. Zhang · Mater. Trans. JIM · 1999 · 40 · 136710.2320/matertrans1989.40.1367 ↗
28. Schryvers · Mater. Sci. Eng. A · 2006 · 438–440 · 48510.1016/j.msea.2006.02.166 ↗
29. Yang · Micron · 2006 · 37 · 50310.1016/j.micron.2005.08.002 ↗
30. Yang · Scr. Mater. · 2005 · 52 · 112910.1016/j.scriptamat.2005.02.013 ↗
31. Li · Philos. Mag. A · 1991 · 63 · 60310.1080/01418619108213902 ↗
32. Fukuda · Mater. Trans. JIM · 1992 · 33 · 27110.2320/matertrans1989.33.271 ↗
33. Ren · Mater. Sci. Eng. A · 2001 · 312 · 19610.1016/S0921-5093(00)01876-1 ↗
34. Frenzel · Acta Mater. · 2010 · 58 · 344410.1016/j.actamat.2010.02.019 ↗
35. Xue · Intermetallics · 2011 · 19 · 175210.1016/j.intermet.2011.07.014 ↗
36. Kim · Acta Mater. · 2004 · 52 · 48710.1016/j.actamat.2003.09.032 ↗
37. Miyazaki · Philos. Mag. A · 1988 · 57 · 46710.1080/01418618808204680 ↗
38. Miyazaki · Acta Metall. · 1988 · 36 · 18110.1016/0001-6160(88)90037-5 ↗
39. Cao · Acta Mater. · 2011 · 59 · 178010.1016/j.actamat.2010.11.044 ↗
40. Khalil Allafi · Acta Mater. · 2002 · 50 · 79310.1016/S1359-6454(01)00385-8 ↗
41. Fan · Acta Mater. · 2004 · 52 · 435110.1016/j.actamat.2004.06.002 ↗
42. Zhou · Acta Mater. · 2005 · 53 · 536510.1016/j.actamat.2005.08.013 ↗
43. Karbakhsh Ravari · Philos. Mag. · 2013 · 93 · 227910.1080/14786435.2013.769070 ↗
44. Bataillard · Philos. Mag. A · 1998 · 78 · 32710.1080/01418619808241907 ↗
45. Khalil-Allafi · Acta Mater. · 2002 · 50 · 425510.1016/S1359-6454(02)00257-4 ↗
46. Khalil-Allafi · Mater. Sci. Eng. A · 2004 · 378 · 14810.1016/j.msea.2003.10.335 ↗
47. Michutta · Acta Mater. · 2006 · 54 · 352510.1016/j.actamat.2006.03.036 ↗
48. Dlouhy · Philos. Mag. · 2003 · 83 · 33910.1080/0141861021000034531 ↗
49. Liu · Philos. Mag. · 2004 · 84 · 208310.1080/14786430410001678262 ↗
50. Zhou · Mater. Sci. Eng. A · 2006 · 438–440 · 60210.1016/j.msea.2006.02.125 ↗
51. Jiang · Trans. Nonferrous Met. Soc. China · 2013 · 23 · 365810.1016/S1003-6326(13)62914-3 ↗
52. Karaca · Acta Mater. · 2013 · 61 · 742210.1016/j.actamat.2013.08.048 ↗
53. Miyazaki · Metall. Trans. A · 1986 · 17 · 11510.1007/BF02644447 ↗
54. Gall · Acta Mater. · 2002 · 50 · 464310.1016/S1359-6454(02)00315-4 ↗
55. Gall · Acta Mater. · 1999 · 47 · 120310.1016/S1359-6454(98)00432-7 ↗
56. Khmelevskaya · Mater. Sci. Eng. A · 2008 · 481–482 · 11910.1016/j.msea.2007.02.157 ↗
57. Prokoshkin · Acta Mater. · 2005 · 53 · 270310.1016/j.actamat.2005.02.032 ↗
58. Tong · Scr. Mater. · 2012 · 67 · 110.1016/j.scriptamat.2012.03.005 ↗
59. Burow · Mater. Sci. Forum · 2008 · 584–586 · 85210.4028/www.scientific.net/MSF.584-586.852 ↗
60. Frenzel · Adv. Eng. Mater. · 2011 · 13 · 25610.1002/adem.201000285 ↗
61. Tong · Mater. Sci. Eng. A · 2013 · 587 · 6110.1016/j.msea.2013.08.049 ↗
62. Malard · Acta Mater. · 2011 · 59 · 154210.1016/j.actamat.2010.11.018 ↗
63. Kockar · Acta Mater. · 2008 · 56 · 363010.1016/j.actamat.2008.04.001 ↗
64. Waitz · Mater. Sci. Technol. · 2008 · 24 · 93410.1179/174328408X302620 ↗
65. Waitz · Acta Mater. · 2004 · 52 · 13710.1016/j.actamat.2003.08.036 ↗
66. Waitz · MRS Bull. · 2009 · 34 · 81410.1557/mrs2009.231 ↗
67. Wang · Scr. Mater. · 2013 · 69 · 54510.1016/j.scriptamat.2013.06.023 ↗
68. Wang · Scr. Mater. · 2014 · 72–73 · 2110.1016/j.scriptamat.2013.10.006 ↗
69. FIB lift-out specimen preparation techniques
70. Shaw · Int. J. Plast. · 1997 · 13 · 83710.1016/S0749-6419(97)00062-4 ↗
71. Shaw · Acta Mater. · 1997 · 45 · 68310.1016/S1359-6454(96)00189-9 ↗
72. Sutou · Acta Mater. · 2005 · 53 · 412110.1016/j.actamat.2005.05.013 ↗
73. Ti–Ni shape memory alloys
74. The shape memory effect and related phenomena
75. Liu · Acta Metall. Mater. · 1990 · 38 · 132110.1016/0956-7151(90)90204-T ↗
76. Goo · Acta Metall. · 1985 · 33 · 171710.1016/0001-6160(85)90166-X ↗
77. Schryvers · Mater. Trans. JIM · 2002 · 43 · 77410.2320/matertrans.43.774 ↗
78. Yang · Acta Mater. · 2008 · 56 · 39510.1016/j.actamat.2007.10.001 ↗
79. Zel’dovich · J. Phys. IV · 1997 · 07 · C5
80. Kustov · Acta Mater. · 2004 · 52 · 307510.1016/j.actamat.2004.03.009 ↗
81. Kustov · Acta Mater. · 2004 · 52 · 308310.1016/j.actamat.2004.03.010 ↗
82. Wollants · Z. Metallkunde · 1979 · 70 · 113
83. Wollants · Prog. Mater. Sci. · 1993 · 37 · 22710.1016/0079-6425(93)90005-6 ↗
84. Shi · Scr. Mater. · 2012 · 67 · 93910.1016/j.scriptamat.2012.08.020 ↗
85. Melton · Acta Metall. · 1981 · 29 · 39310.1016/0001-6160(81)90165-6 ↗
86. Stachowiak · Acta Metall. · 1988 · 36 · 29110.1016/0001-6160(88)90006-5 ↗
87. Liu · J. Alloy Compd. · 2008 · 449 · 8210.1016/j.jallcom.2006.02.080 ↗
88. Miyazaki · Philos. Mag. A · 1984 · 50 · 39310.1080/01418618408244235 ↗