Características de microestructura de aleación con memoria de forma de NiTi poroso sintetizada por metalurgia de polvos durante la deformación compresiva a temperatura ambiente
Autores: Hu, Li; Shen, Zeyi; Chen, Xiaojuan; Hu, Keyu; Tang, Ming; Wang, Li
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Poroso
Niti
Smas
Microestructura
Deformación
Mecánico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 3
Citaciones: Sin citaciones
Los aleaciones de memoria de forma NiTi porosas (SMAs) poseen propiedades mecánicas compatibles con los huesos humanos y pueden reducir eficazmente el riesgo de blindaje por estrés y concentración de estrés; por lo tanto, se les ha denominado candidatos prometedores para implantes ortopédicos. Sin embargo, las características de microestructura de los SMAs porosos de NiTi durante la deformación plástica rara vez han sido investigadas. El presente estudio tiene como objetivo investigar específicamente las características de microestructura y los mecanismos subyacentes correspondientes de los SMAs porosos de NiTi fabricados a través de un proceso de sinterización convencional (CS) con un agente espaciador de NaCl durante la deformación compresiva a temperatura ambiente. Para lograr el objetivo mencionado, se aplican en el presente estudio difracción de rayos X (XRD), microscopía electrónica de barrido (SEM), difracción de electrones retrodispersados (EBSD), microscopía electrónica de transmisión (TEM) y microscopía electrónica de transmisión de alta resolución (HRTEM). Los resultados muestran que el SMA poroso de NiTi fabricado tiene un 51.8% de porosidad, 181.65 m para el tamaño promedio de poro y 0.78 m para el tamaño promedio de grano. Se forman muchas fases de Ni4Ti3 y NiTi2 en la matriz mixta con un predominante B2 (NiTi) y algunos B19 (NiTi). Se produce una deformación inhomogénea severa dentro de las muestras comprimidas, lo que lleva a la aparición de dislocaciones enredadas y bandas de cizallamiento. Se producen microgrietas dentro de los SMAs porosos de NiTi fabricados a un grado de deformación del 9.2%; luego, se extienden rápidamente para formar macrogrietas, lo que finalmente resulta en la falla de las regiones entre los poros. La nanocristalización y la amorfización observadas alrededor de las puntas de microgrietas dentro de la muestra deformada al 12.5% pueden atribuirse al tamaño de grano relativamente pequeño y al efecto de segmentación de grano a través de dislocaciones almacenadas estadísticamente (SSD) y dislocaciones geométricamente necesarias (GND).
Descripción
Los aleaciones de memoria de forma NiTi porosas (SMAs) poseen propiedades mecánicas compatibles con los huesos humanos y pueden reducir eficazmente el riesgo de blindaje por estrés y concentración de estrés; por lo tanto, se les ha denominado candidatos prometedores para implantes ortopédicos. Sin embargo, las características de microestructura de los SMAs porosos de NiTi durante la deformación plástica rara vez han sido investigadas. El presente estudio tiene como objetivo investigar específicamente las características de microestructura y los mecanismos subyacentes correspondientes de los SMAs porosos de NiTi fabricados a través de un proceso de sinterización convencional (CS) con un agente espaciador de NaCl durante la deformación compresiva a temperatura ambiente. Para lograr el objetivo mencionado, se aplican en el presente estudio difracción de rayos X (XRD), microscopía electrónica de barrido (SEM), difracción de electrones retrodispersados (EBSD), microscopía electrónica de transmisión (TEM) y microscopía electrónica de transmisión de alta resolución (HRTEM). Los resultados muestran que el SMA poroso de NiTi fabricado tiene un 51.8% de porosidad, 181.65 m para el tamaño promedio de poro y 0.78 m para el tamaño promedio de grano. Se forman muchas fases de Ni4Ti3 y NiTi2 en la matriz mixta con un predominante B2 (NiTi) y algunos B19 (NiTi). Se produce una deformación inhomogénea severa dentro de las muestras comprimidas, lo que lleva a la aparición de dislocaciones enredadas y bandas de cizallamiento. Se producen microgrietas dentro de los SMAs porosos de NiTi fabricados a un grado de deformación del 9.2%; luego, se extienden rápidamente para formar macrogrietas, lo que finalmente resulta en la falla de las regiones entre los poros. La nanocristalización y la amorfización observadas alrededor de las puntas de microgrietas dentro de la muestra deformada al 12.5% pueden atribuirse al tamaño de grano relativamente pequeño y al efecto de segmentación de grano a través de dislocaciones almacenadas estadísticamente (SSD) y dislocaciones geométricamente necesarias (GND).