Cualbe Shape Memory Alloyの表面ナノ構造は、103±06 GPAナノハードネスマルテンサイト微細構造を生成します

重度の塑性変形（SPD）は、バルクの変更またはスライド接触下の表面変形のいずれかにより、より強力な材料の発見をもたらしました。これらのプロセスは、変形の下部構造のサブマイクロメトリック粒子または双子への変換を通じて合金の強度を高めます。ここでは、表面SPDは、熱い丸められたcualbe形形状の記憶合金で球状のツールとの摩擦接触下での塑性変形によって誘導されました。これにより、いくつかのコースのマルテンサイトバリアントと二次マルテンサイトおよび/またはオーステナイトの超微細な交差バンドで構成される微細構造が作成され、ホットロール材料のナノハルトが2.6から10.3 GPaに増加しました。キャスト材料では、増加は2.4から5 GPaでした。摩擦係数と表面の損傷は、熱い回転条件で有意に高かった。メタログラフの証拠は、ホットローリングの後に再結晶が続いていないことを示しました。これは、残りの脱臼の下部構造がマルテンサイトをロックし、オーステナイトへの逆転換を妨げる可能性があることを意味します。キャスト材料では、非常に細かいが柔らかいオーステナイト微細構造が見つかりました。観察された特性の違いは、最適な摩耗抵抗または最大の表面硬度のいずれかのためにプロセスを微調整する機会を提供します。修正されたホットロール材料は、ナノ構造の非鉄合金でこれまでに得られた最高の硬度を持っています。

Severe plastic deformation (SPD) has led to the discovery of ever stronger materials, either by bulk modification or by surface deformation under sliding contact. These processes increase the strength of an alloy through the transformation of the deformation substructure into submicrometric grains or twins. Here, surface SPD was induced by plastic deformation under frictional contact with a spherical tool in a hot rolled CuAlBe-shape memory alloy. This created a microstructure consisting of a few course martensite variants and ultrafine intersecting bands of secondary martensite and/or austenite, increasing the nanohardness of hot-rolled material from 2.6 to 10.3 GPa. In as-cast material the increase was from 2.4 to 5 GPa. The friction coefficient and surface damage were significantly higher in the hot rolled condition. Metallographic evidence showed that hot rolling was not followed by recrystallisation. This means that a remaining dislocation substructure can lock the martensite and impedes back-transformation to austenite. In the as-cast material, a very fine but softer austenite microstructure was found. The observed difference in properties provides an opportunity to fine-tune the process either for optimal wear resistance or for maximum surface hardness. The modified hot-rolled material possesses the highest hardness obtained to date in nanostructured non-ferrous alloys.