Wide-temperature range superelasticity in NiTiFe alloy by inducing strain glass transition via laser additive manufacturing

图1（a）球磨NiTiFe粉体的SEM形貌和EDS映射分析。（b）67°旋转扫描策略下LPBF成形工艺示意图和所得样品。图2 NiTiFe合金的TEM表征：（a）和（b）明场模式下的整体形貌。位错和纳米沉淀分别用黄色箭头和黄色圆圈标记。（c）（a）中区域轴[111]B2下的高分辨率TEM图像。（d）和（e）（c）中局部区域的FFT图谱，以及通过选择圆圈反射获得的相应逆FFT图谱，揭示了B2基体中R相纳米域的随机分布。（f）基于（c）的GPA得到的εxx、εyy和εxy的应变图（轴向应变）。色条表示应变从-30%到30%的变化。（g）（f）中沿蓝线的相应线轮廓。图3 NiTiFe合金中STG转变行为的宏观表征：（a）DSC检测到的NiTiFe样品的冷却和加热热流回路。（b）NiTiFe样品的归一化（320 K）电阻率曲线。（c）在冷却过程中，DMA检测了NiTiFe合金样品中存储模量对不同驱动频率（0.2 Hz、2 Hz、5 Hz、10 Hz和20 Hz）的响应。（d）（c）中绿色虚线矩形的放大倍数。（e）NiTiFe样品的原位冷却XRD曲线。图4 NiTiFe合金在（a）300 K、（b）240 K、（c）160 K和（d）120 K下的明场图像。（a1-d1）NiTiFe合金基体在相应温度下沿[111]B2区轴的SAED图案，B2倒晶格1/3位置的衍射点用白色箭头标记。（a2-d2）从1/3超晶格衍射点得到的相应暗场相图，R相纳米畴用白色椭圆标记。图5 NiTiFe合金在（a）300 K、（b）240 K、（c）160 K和（d）120 K下的超弹性循环。第1和第10次装卸循环用蓝线和红线区分，便于识别。图中给出了各种测试温度下的估计弹性模量。