Abstract

The effect of duration and annealing temperature in the range of 400–800 °C on the thermokinetic EMF value in titanium nickelide, the composition of which is close to the equi-atomic one, at a reverse phase transition was investigated. Thermokinetic EMF was measured directly using a digital millivoltmeter MNIPI V7-72. The phase and elemental composition of the alloy and the kinetics of thermoelastic phase transformations have been checked by X-ray diffraction and calorimetric studies, and X-ray microanalysis. Annealing at temperatures of 500 and 800 °C leads to an increase in the thermokinetic EMF value from 0.22 to 0.25 mV. Removal of the oxide layer from the sample surface annealed at 700 °C for 0.5 h leads to an increase in the thermokinetic EMF value from 0.22 to 0.26 mV for the 1-st thermal cycle. It was found that thermal cycling causes a decrease in the thermokinetic EMF values down to 0.98 mV for the 20th thermal cycle for the samples without an oxide layer and to 0.3 mV for the samples with an oxide layer, respectively. With the increase in annealing time up to 20 h at 700 °C, the decrease in the thermokinetic emf value to 0.16 mV was observed. The thermokinetic EMF value after heat treatment is associated with changes in the physical and mechanical properties of the alloy and characterized by a shift of the characteristic temperatures of the phase transition. The research results are important for understanding the physics of thermoelectric phenomena in shape memory alloys during nonstationary heating and can be used both to control the homogeneity of their physical and mechanical properties and to design smart actuators and sensors, mechanisms of control systems.

Highlights

  • the composition of which is close to the equi-atomic one

  • the kinetics of thermoelastic phase transformations have been checked by X-ray diffraction

  • 800 °C leads to an increase

Read more

Summary

Исследование влияния температуры отжига на величину наводимой термокинетической

ЭДС осуществляли после отжига в интервале температур 400÷800 °С с шагом 50 °С в печи в течение 0,5 ч на воздухе. 3. Изменение термокинетической ЭДС в зависимости от местоположения области нагрева для образца Ti – 50 ат.% Ni после химического травления (зеленый), после отжига при температуре 700 °С в течение 0,5 ч (черный) и 20 ч (красный). 4. Зависимость термокинетической ЭДС от количества термоциклов для образца Ti – 50 ат.% Ni после химического травления (зеленый) и после отжига при температуре 700 °С в течение 0,5 ч (черный). 7. Термоциклирование в интервале температур фазового превращения, температура и длительность термообработки, варьирование концентрации титана и никеля и структуры оксидного слоя приводят, в свою очередь, к изменению свойств никелида титана и термокинетической ЭДС, а также к смещению характеристических температур [1, 16]. Полученные результаты устанавливают зависимость наведенной термокинетической ЭДС в сплаве никелида титана от режимов термообработки, что позволяет более полно контролировать и изучать термоупругие превращения в этих материалах и может применяться для контроля однородности их физико-механических свойств. Также химическое травление и длительный отжиг возможно использовать как один из способов целенаправленного изменения термокинетической ЭДС на выбранных участках проволочных TiNi-изделий, что может найти практическое применение при проектировании интеллектуальных датчиков и различных исполнительных механизмов систем управления

Список использованных источников
Information about the authors

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call

Disclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.