Non-Modulated Martensite Microstructure With Internal Nanotwins In Ni-Mn-Ga Alloys

Abstract

The self-accommodated non-modulated martensite of Ni-Mn-Ga single crystal was studied by transmission and scanning electron microscopy in the latter case using the electron backscatter diffraction technique. Three kinds of interfaces existing at different length scales were reported. The first, is the wavy and incoherent interface separating martensite variants observed on the micro-level with no-common crystallographic plane between them. The second is within a single martensite plate where the lattice rotates around one of the {110} pole to accommodate the interfacial curvature between martensite plates. Finally, at the nanoscale the third interface exists, a twin boundary separating internal nanotwins with the {112} type habit plane.Keywords: shape memory alloys; martensite; Ni-Mn-Ga single crystals; interface W pracy przeprowadzono obserwacje mikrostruktury monokryształu Ni-Mn-Ga charakteryzujący się nie-modulowaną strukturą martenzytyczną. Badania przeprowadzono z wykorzystaniem techniki transmisyjnej oraz skaningowej mikroskopii elektronowej. W przypadku drugiej metody zastosowano technikę elektronów wstecznie rozproszonych. Trzy rodzaje granic zostały zaobserwowane oraz opisane. Pierwsza granica jest niekoherentna i występuje w skali mikro pomiędzy płytkami martenzytu, które nie posiadają wspólnej płaszczyzny krystalograficznej o niskich indeksach Millera. Kolejna granica występuje wewnątrz pojedynczej płytki martenzytycznej, której towarzyszy rotacja sieci krystalicznej wokół kierunku {110} obszarów przedzielonych tą granicą w celu akomodacji wygięć granicy występującej między płytkami. W skali nanometrycznej można zaobserwować kolejną granicę równoległą do płaszczyzny krystalograficznej {112} (płaszczyzna bliźniacza), która rozdziela płytki nanobliźniaków.

Self-accommodated and pre-strained martensitic microstructure in single-crystalline, metamagnetic Ni–Mn–Sn Heusler alloy

“…The presence of subplate twins is often related to the existence of conjugated systems, where two pairs of twins with their twining planes nearly perpendicular to one another meet at the so-called conjugation boundary (CB) [20,32]. An example of CB is shown in Fig.…”