The Effect of Heat Treatment on the Structure and Mechanical Properties of Nanocrystalline Cu–14Al–3Ni Alloy Subjected to High-Pressure Torsion

Abstract: The effect of heat treatment on the microstructure, phase composition, mechanical properties, and microhardness of the shape-memory Сu–14 wt % Al–3 wt % Ni alloy prepared in the nanocrystalline state, which results from the severe plastic high-pressure torsion (HPT), is studied. Electron microscopy and X-ray diffraction analysis are used in combination with electrical resistivity measurements in order to obtain data on the peculiarities of thermoelastic martensitic transformations and decomposition in the HPT-processed alloy subjected to thermal actions. © 2021, The Author(s).The study was performed in terms of state assignment no. АААА-А18-118020190116-6 (Struktura) of the joint laboratory of the Institute of Metal Physics, Ural Branch, Russian Academy of Sciences and Ural Federal University

Development of High Strength and Plastic Alloys Based on Cu–Al–Ni

Изучено влияние мегапластической деформации кручением под высоким давлением (КВД) и термообработки на структуру, фазовый состав и свойства сплавов с эффектом памяти формы Сu–Al–Ni. Используя методы электронной микроскопии и рентгеновского анализа, получены данные об особенностях термоупругих мартенситных превращений (ТМП) и распада в КВД-сплаве при термических воздействиях. Обнаружено возрастание прочностных и пластических свойств сплавов.The effect of heat treatment on the microstructure, phase composition, mechanical properties, and microhardness of the shape-memory Сu–Al–Ni alloy which results from the severe plastic high-pressure torsion (HPT), is studied. Electron microscopy and X-ray diffraction analysis are used to obtain data on the peculiarities of thermoelastic martensitic transformations and decomposition in the HPT-processed alloy subjected to thermal actions. An increase in the strength and plastic properties of alloys is found.Работа выполнена в рамках госзадания (шифр «Структура») г. р. № АААА-А18-118020190116-6.The work was carried out within the framework of the state task (code “Structure”) of the year of birth No. AAAA18-118020190116-6

COMPARATIVE ELECTRON-MICROSCOPIC STUDIY OF SHAPE MEMORY ALLOYS OF SYSTEMS CU–NI–AL AND NI–MN–AL

The microstructure of alloys in a wide range of chemical compositions has been studied by transmission and scanning electron microscopy, diffraction of electrons and X‑rays. The phase composition of all the investigated alloys and the mechanism of the fracture under deformation have been determined.Методами просвечивающей и сканирующей электронной микроскопии (ПЭМ и РЭМ), дифракции электронов и рентгеновских лучей исследована микроструктура сплавов в широком интервале химических составов, определен фазовый состав всех исследованных сплавов, изучен и проанализирован характер изломов при деформации до разрушения.Работа выполнена в рамках Госзадания (шифр «Структура»), г. р. № АААА-А18-118020190116-6, и при поддержке гранта РФФИ 18-32-00529 мол_а

MICROSTRUCTURE AND THERMOELASTIC MARTENCITE TRANSFORMATIONS IN ALLOYS OF SYSTEMS NI–MN–AL

The properties, thermoelastic martensitic transformations (TMT), and the structure of Ni50Mn50–xAlx alloys (x = 5…25) were studied by the methods of measuring the electrical resistivity and microhardness, transmission and scaning electron microscopy, and X‑ray diffraction. Temperature of TMT is found to be decreas with increasing aluminum content, and the structure of martensite changes: 2M (L10) and multilayered 10M and 14M. Martensite has a hierarchic packet morphology of coherent plates of nano- and submicrocrystalline crystals with habit boundaries close to {110}B2.Методами измерений электросопротивления и микротвердости, просвечивающей и растровой электронной микроскопии, дифракции рентгеновских лучей исследованы свойства, термоупругие мартенситные превращения (ТМП) и структура сплавов состава Ni50Mn50–хAlx (x = 5, 10, 18, 20, 22, 24, 25). Установлено, что с повышением содержания алюминия понижается температура ТМП, а также изменяется структура мартенсита. Обнаружены мартенситные фазы 2M (L10) и многослойные 10 М и 14 М, морфология которых преимущественно имеет вид иерархии пакетов когерентных пластин нано- и субмикрокристаллических кристаллов с границами габитусов близкими {110}B2.Работа выполнена в рамках Госзадания (шифр «Структура»), г. р. № АААА-А18-118020190116-6, и при поддержке гранта РФФИ 18-32-00529 мол_а

CRYSTAL STRUCTURE OF MARTENSITE AND ORIENTATION RELATIONSHIP DURING THERMOELASTIC MARTENSITIC TRANSFORMATION IN NI-MN-BASED ALLOYS

By transmission and scanning electron microscopy, orientation relationships (OR) were determined for the B2↔L10 thermoelastic martensitic transformation (TMP) in the Ni50Mn50 alloy, which differed from the Bain OR previously adopted for them. OR were determined for TMP in doped Ni–Mn-based alloys with a long-period crystal lattice. Electron microscopic studies have shown that L10 martensite has a hierarchic morphology of packets of thin plates of pairwise twinned crystals with flat boundaries of habit close to {110}B2.Методами просвечивающей и сканирующей электронной микроскопии определены ориентационные соотношения (о. с.) при термоупругом мартенситном превращении (ТМП) В2↔L10 в сплаве Ni50Mn50, отличные от принятых ранее для них ориентационных соотношений Бейна. Определены о. с. при ТМП и в легированных сплавах на основе Ni–Mn с длиннопериодной кристаллической решеткой. Электронно-микроскопические исследования показали, что тетрагональный L10‑мартенсит имеет преимущественную морфологию в виде иерархии пакетов тонких пластин попарно двойникованных кристаллов с плоскими границами габитусов, близкими {110}B2. Их внутренняя структура образована нанодвойниками того же типа.Работа выполнена в рамках Госзадания (шифр «Структура»), г. р. № АААА-А18-118020190116-6, и при поддержке гранта РФФИ 18-32-00529 мол_а

Electron-Microscopic Studiy of Shape Memory of Systems Cu–Ni–Al AND Ni–Mn–fe Alloys

The microstructure of alloys in a wide range of chemical compositions has been studied by transmission and scanning electron microscopy, diffraction of electrons and X-rays. The phase composition of all investigated alloys and the mechanism of the fracture under deformation have been determined.Методами просвечивающей и сканирующей электронной микроскопии (ПЭМ и РЭМ), дифракции электронов и рентгеновских лучей исследована микроструктура сплавов двух систем Cu–Al–Ni и Ni–Mn–Fe, определен фазовый состав всех исследованных сплавов, изучен и проанализирован характер изломов при деформации до разрушения.Работа выполнена в рамках госзадания (шифр «Структура») г. р. № АААА-А18-118020190116–6 и при финаносовой поддержке гранта РФФИ 18–32–00529 мол_а

САЙТ-СПЕЦИФИЧНОЕ БИОТИНИЛИРОВАНИЕ БЕЛКОВ И ПЕПТИДОВ, ИММОБИЛИЗОВАННЫХ НА МИКРОЧАСТИЦАХ, РЕКОМБИНАНТНОЙ БИОТИН ЛИГАЗОЙ

To obtain catalytically active recombinant biotin ligase (rBirA), we developed an approach for heterologous expression of BirA-MBP-fusion protein in E. coli cells, its purification and subsequent rBirA release by highly specific proteolysis using TEV protease. The recombinant protein is obtained in homogeneous state and retains specific catalytic activity. Enzyme immobilization on magnetic microparticles has allowed to develop an approach for effective enzymatic biotinylation combined with purification of target protein molecules on the affinity matrix.С целью получения каталитически активной рекомбинантной биотин лигазы (rBirA) разработан подход к получению сшитого белка MBP-BirA путем гетерологической экспрессии в клетках E. coli, с последующей его очисткой и высвобождением rBirA с помощью высокоспецифичного протеолиза TEV протеазой. Рекомбинантный белок получен в гомогенном состоянии и обладает специфической каталитической активностью. Использование иммобилизации на магнитных микрочастицах позволило разработать подход к эффективному ферментативному биотинилированию, совмещенному с очисткой целевых белковых молекул на аффинной матрице.

ПЕПТИДНЫЙ ФАГОВЫЙ ДИСПЛЕЙ В СКРИНИНГЕ ПЕПТИДОМИМЕТИКОВ ТРОМБОКСАН СИНТАЗЫ

In order to identify potential inhibitors and modulators of thromboxane synthase, its molecular cloning, heterologous expression, isolation, and purification have been carried out. The recombinant protein is isolated in the homogenous state and possesses the functional activity. Peptide with an amino acids sequence SGVYKVLYDWQHGGF is identified using the random dodecapeptides phage library. It is revealed that this peptide has a great similarity to thrombopoietin peptidomimetic. This allows one to suppose the role of this hormone in the thromboxane synthase regulation.С целью поиска ингибиторов и модуляторов активности тромбоксан синтазы проведена гетерологическая экспрессия, выделение и очистка тромбоксан синтазы человека. Рекомбинантный белок получен в гомогенном состоянии и обладает функциональной активностью. С использованием фаговой библиотеки рандомизированных додекапептидов идентифицирован пептид с аминокислотной последовательностью SGVYKVLYDWQHGGF, обладающий высоким сродством к белку. Показано высокое сходство его последовательности с последовательностью пептидомиметика тромбопоэтина, что позволяет предположить роль этого гормона в регуляции активности тромбоксан синтазы

ЦИФРОВАЯ ФИЛЬТРАЦИЯ КВАДРАТУРНЫХ СИГНАЛОВ ВЕКТОРНЫХ АНАЛИЗАТОРОВ ЦЕПЕЙ

An algorithm for the use of digital filtering to the sine and cosine components of the quadrature signal in vector network analyzer is presented. Filters used for calibration and measuring stages to the original signals in volts and end measurements values. The mathematical model of three different methods of digital filtering, used together, and allowing better form quadrature signals and remove the noise of various origins in the analyzed signal is presented.Представлен алгоритм применения цифровой фильтрации к синусной и косинусной составляющим квадратурного сигнала векторного анализатора цепей. Фильтрация применяется на стадиях калибровки и измерения, к исходным сигналам в виде напряжений и конечным результатам измерений. Приведена математическая модель двух различных способов цифровой фильтрации, используемых совместно и позволяющих улучшить форму квадратурного сигнала и уменьшить влияние шумов различного происхождения, присутствующих в анализируемом сигнале

Structure and Phase Transformations of Ni-Mn-Fe Based Alloys

The structure and martensitic transformations of the alloys, based on the systems Ni50Mn50-хFex (x = 0–25 at. %) и Ni50-yMn50Fey (y = 0–25 at. %), were investigated by X-ray diffraction and electron microscopy. The peculiarities of structure and phase composition were investigated from the chemical composition of alloys.Методами дифракции рентгеновских лучей и электронной микроскопии исследованы структура и мартенситные превращения сплавов систем Ni50Mn50-хFex (x = 0–25 ат. %) и Ni50-yMn50Fey (y = 0–25 ат. %). становлены особенности структуры и фазовый состав сплавов в зависимости от их химического состава.Работа выполнена в рамках государственного задания МИНОБРНАУКИ России (тема «Структура», № АААА-А18-118020190098-5) при частичной поддержке РФФИ (проект № 18-32-00529 мол_а)