多スケールNbリッチ粒子を有するTi44Ni47Nb9形状記憶合金におけるヒステリシス拡大をもたらす加速機能疲労

マルテンサイト変態温度は、形状記憶合金（SMA）部品の設計において最も重要な指標です。使用中に交互温度にさらされると、これらは機能疲労を受け、熱ヒステリシスにはほとんど影響を与えません。我々は、マルテンサイト変態温度が58Kから71Kに拡大する加速機能疲労挙動を特定しました。これは、Ti-Ni二元SMAではヒステリシスがほぼ一定であるのに対照的です。変態温度と潜熱が類似するTi49Ni51と比較すると、Ti44Ni47Nb9のヒステリシス拡大はマルテンサイト変態の開始温度（Ms）の加速減少に起因します。顕微鏡的特性評価により、(Ti,Nb)Ni B2マトリックスと多スケールNbリッチ粒子および(Ti,Nb)2Ni粒子からなる不均一な微細構造が明らかになりました。独自の多スケールNbリッチ粒子の存在が加速機能疲労の根本的なメカニズムにおいて示されています。密に分布したNbリッチナノ粒子は、変態の平均マトリックス距離を156.3nmに狭め、変態誘起の転位葉のサイズと交差を制限します。我々の研究は、SMAsの熱ヒステリシスを拡大する新しいメカニズムを提供し、密なナノ粒子を有する他のSMAシステムに適用可能である可能性があります。