Zapraszamy na seminarium naukowe Instytutu Inżynierii Materiałowej, które odbędzie się
we wtorek, 7 czerwca 2022 o godz. 1200 na platformie TEAMS (zespół Instytut Inżynierii Materiałowej)
(Zainteresowane osoby spoza Instytutu są proszone o zgłaszanie udziału w seminarium do Pani mgr Klaudii Duch na adres: klaudia.duch@us.edu.pl)
Wykład nt.
“Struktura i właściwości magnetycznych stopów z pamięcią kształtu Ni‑Co‑Mn‑In wytwarzanych w technologii metalurgii proszków oraz topienia łukowego”
wygłosi Pani
mgr inż. Edyta Matyja
z Instytutu Inżynierii Materiałowej
Na seminarium Pani mgr inż. Edyta Matyja przedstawi badania realizowane w ramach pracy doktorskiej pod kierunkiem dr. hab. Grzegorza Dercza, prof. UŚ oraz dr. Krystiana Prusika
Streszczenie
Stopy na osnowie Ni-Mn-Z (Z = Ga, Sn, In) należą do grupy materiałów funkcjonalnych, w których obserwuje się zjawisko pamięci kształtu indukowane polem magnetycznym. Dzięki swoim interesującym właściwościom, mogą być stosowane jako elementy w aktuatorach magnetyczno-mechanicznych lub w technologii chłodzenia polem magnetycznym.
Zasadniczą wadą, która ogranicza zastosowanie stopów Ni-Mn-Z (Z = Ga, Sn, In) w przemyśle jest ich kruchość. Stąd też, w celu poprawy ich plastyczności, konieczna jest modyfikacja mikrostruktury, zwłaszcza poprzez sterowanie wielkością ziarna, czy też rozkładem faz (np. wydzieleń) w próbkach wielofazowych.
Dotychczas, nie odnotowano w literaturze badań dotyczących wpływu technologii wytwarzania metodą metalurgii proszków na strukturę stopów Ni-Co-Mn-In. Z kolei, w wielu pracach badawczych potwierdzono korzystny wpływ tej technologii na strukturę i właściwości pierwotnie kruchych stopów z pamięcią kształtu, np. na osnowie Cu.
W ramach badań w pracy doktorskiej, wytworzono metodą metalurgii proszków oraz topienia łukowego stopy Ni-Co-Mn-In. Na poszczególnych etapach wytwarzania badanych materiałów przeprowadzono charakterystykę strukturalną metodami: rentgenowskiej analizy fazowej (XRD), transmisyjnej oraz skaningowej mikroskopii elektronowej (TEM, SEM), spektroskopii dyspersji energii (EDS) oraz dyfrakcji elektronów wstecznie rozproszonych (EBSD). Metodą skaningowej kalorymetrii różnicowej (DSC) zbadano także występowanie przemiany martenzytycznej, która jest podstawą mechanizmów magnetycznej pamięci kształtu. W celu określenia podstawowych właściwości mechanicznych wytworzonych stopów, określono twardość w mikro i nanoobszarach za pomocą mikrotwardościomerza Vickersa oraz metodą nanoindentacji. Parametry wytrzymałościowe i plastyczne wyznaczono ze statycznej próby ściskania.
Na podstawie przeprowadzonych badań, stwierdzono, że możliwe jest kształtowanie mikrostruktury stopów Ni–Co–Mn–In metodami metalurgii proszków oraz topienia łukowego, co doprowadziło do uzyskania mikrostruktury o rozdrobnionym ziarnie oraz dystrybucji cząstek fazy γ na granicach ziaren. Ponadto stwierdzono, że rozdrobnienie mikrostruktury w próbce wielofazowej, znacząco wpłynęło na polepszenie właściwości wytrzymałościowych i plastycznych (wzrost wytrzymałości na ściskanie z 260 MPa do 1250 MPa oraz maksymalnego odkształcenia przy ściskaniu z 10,5% do 25,1%) w porównaniu do próbki referencyjnej jednofazowej, wytworzonej konwencjonalnie.