Atomic Structure of Ti 2 NiCu Alloy after Severe Plastic Deformation by High Pressure Torsion and Heat Treatment

N. N. Kuranova; Куранова Н. Н.; V. V. Makarov; Макаров В. В.; V. G. Pushin; Пушин В. Г.

doi:10.31857/S0015323023601502

Атомная структура сплава Ti₂NiCu после интенсивной пластической деформации кручением под высоким давлением и термообработки

Авторы: Куранова Н.Н.¹, Макаров В.В.¹, Пушин В.Г.¹
Учреждения:
1. Институт физики металлов УрО РАН
Выпуск: Том 124, № 12 (2023)
Страницы: 1253-1260
Раздел: СТРУКТУРА, ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ И ДИФФУЗИЯ
URL: https://journals.rcsi.science/0015-3230/article/view/232740
DOI: https://doi.org/10.31857/S0015323023601502
EDN: https://elibrary.ru/CKJROH
ID: 232740

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Представлены результаты сравнительного анализа структуры сплава Ti₂NiCu, подвергнутого интенсивной пластической деформации кручением под высоким давлением (КВД) и последующим отжигам. Изучение структуры выполнено методами дифрактометрии электронов, рентгеновских лучей и нейтронов, просвечивающей электронной микроскопии. Установлено, что в сплаве образуется аморфно-кристаллическое состояние: в аморфной матрице присутствуют нанокристаллиты с B2-решеткой. Анализ диффузных максимумов показал, что топологический и композиционный ближний атомный порядок в виде нанодоменов со сверхструктурой упорядоченной по типу B2 и L2₁ присутствует в сплаве Ti₂NiCu после КВД на 5 оборотов.

Ключевые слова

Ti₂NiCu, быстрая закалка из расплава, кручение под высоким давлением, аморфизированное состояние, ближний атомный порядок, нанокристаллы

Список литературы

Быстрозакаленные металлические сплавы / под ред. С. Штиба и Г. Варлимонта. М.: Металлургия, 1989. 373 с.
Глезер А.М., Пермякова И.Е., Громов В.В., Коваленко В.В. Механическое поведение аморфных сплавов. Новокузнецк: Изд. СибГИУ, 2006. 214 с.
Глезер А.М., Пермякова И.Е. Нанокристаллы, закаленные из расплава. М.: Физматлит, 2012. 360 с.
Пушин А.В., Коуров Н.И., Попов А.А., Пушин В.Г. Структура, фазовые превращения и свойства быстрозакаленных сплавов Ti2NiCu // Материаловедение. 2012. Т. 187. № 10. С. 24–32.
Пушин В.Г., Волкова С.Б., Матвеева Н.М. Структурные и фазовые превращения в квазибинарных сплавах системы TiNi–TiCu, быстрозакаленных из расплава. I. Аморфное состояние высоколегированных сплавов // ФММ. 1997. Т. 83. № 3. С. 68–77.
Пушин В.Г., Волкова С.Б., Матвеева Н.М. Структурные и фазовые превращения в квазибинарных сплавах системы TiNi–TiCu, быстрозакаленных из расплава. II. Сплавы в аморфнокристаллическом состоянии // ФММ. 1997. Т. 83. № 3. С. 78–85.
Пушин В.Г., Волкова С.Б., Матвеева Н.М., Юрченко Л.И., Чистяков А.С. Структурные и фазовые превращения в квазибинарных сплавах системы TiNi–TiCu, быстрозакаленных из расплава. V. Влияние термообработки // ФММ. 1997. Т. 83. № 6. С. 157–162.
Cesari E., van Humbeek J., Kolomytsev V., Lobodyuk V., Matveeva N. Parameters of Martensite Transformation and Structural State in Rapidly Quenched Ti35Ni15Cu Shape Memory Alloys // J. de Phys. IV. 1997. C. 5. P. 197–201.
Morgiel J., Cesari E., Pons J., Pasko A., Dutkiewicz J. Microstructure and martensite transformation in aged Ti–25Ni–25Cu shape memory melt spun ribbons // J. of Mater. Sci. 2002. V. 37. P. 5319–5325.
Pushin V.G. Alloys with a Termomechanical Memory: structure, properties and application // PhMM. 2000. V. 90. Suppl. 1. P. 568–595.
Валиев Р.З., Александров И.В. Объемные наноструктурные металлические материалы. М.: Академкнига, 2007. 340 с.
Прокошкин С.Д., Брайловский В., Коротицкий А.В., Инаекян К.Э., Глезер А.М. Особенности формирования структуры никелида титана при ТМО, включающей холодную пластическую деформацию от умеренной до интенсивной // ФММ. 2010. Т. 110. № 3. С. 305–320.
Пушин В.Г., Куранова Н.Н., Пушин А.В., Валиев Э.З., Коуров Н.И., Теплых А.Е., Уксусников А.Н. Формирование нанокристаллической структуры в аморфном сплаве Ti50Ni25Cu25 при интенсивном механотермическом воздействии и размерный эффект термоупругого мартенситного превращения B2↔B19 // ФММ. 2012. Т. 113. № 3. С. 286–298.
Дубинин С.Ф., Пархоменко В.Д., Пушин В.Г., Теплоухов С.Г. Исследования методами дифракции рентгеновских лучей, электронов и нейтронов структуры сплавов на основе TiNi в аморфном состоянии, полученных быстрой закалкой или облучением нейтронами // ФММ. 2000. Т. 89. № 1. С. 70–74.
Пархоменко В.Д., Дубинин С.Ф., Пушин В.Г., Теплоухов С.Г. Дифракционные исследования структуры сплавов никелида титана, аморфизированных закалкой и быстрыми нейтронами // Вопр. атомной науки и техники. 2001. № 4. С. 28–33.
Сундеев Р.В., Шалимова А.В., Глезер А.М., Велигжанин А.А. Различия в локальной атомной структуре аморфных сплавов Ti2NiCu, полученных методом закалки из расплава и методом больших пластических деформаций // Вектор науки ТГУ. 2019. № 4 (50). С. 73–79.
Шеляков А.В., Ситников Н.Н., Хабибуллина И.А., Сундеев Р.В., Севрюков О.Н. Особенности кристаллизации аморфных сплавов TiNiCu с высоким содержанием меди // ФТТ. 2020. Т. 62. Вып. 6. С. 829–833.
Pushin V.G., Kourov N.I., Kuntsevich T.E., Kuranova N.N., Matveeva N.M., Yurchenko L.I. Nanocrystalline TiNi-based shape memory materials produced by ultrarapid quenching from melt // Phys. Met. Metal. 2002. V. 94. Suppl. 1. P. S107–S118.
Waitz T., Kazykhanov V., Karnthaler H.P. Martensitic phase transformations in nanocrystalline NiTi studied by TEM // Acta Materialia. 2004. V. 52. P. 137–147.
Пушин А.В., Пушин В.Г., Куранова Н.Н., Коуров Н.И., Кунцевич Т.Э., Макаров В.В., Уксусников А.Н. Особенности структуры и фазовых превращений в быстрозакаленных из расплава сплавах на основе Ni50Ti32Hf18, легированных медью, с высокотемпературным эффектом памяти формы // ФММ. 2017. Т. 118. № 10. С. 1046–1054.
Пархоменко В.Д., Дубинин С.Ф., Теплоухов С.Г. Влияние химического состава на аморфизацию быстрыми нейтронами сплавов на основе никелида титана // ФТТ. 2008. Т. 50. № 10. С. 1737–1740.
Пушин В.Г., Пушин А.В., Куранова Н.Н. Особенности атомной структуры сплава Ti50Ni25Cu25, аморфизированного при быстрой закалке расплава // ФММ. 2019. Т. 120. № 2. С. 176–182.
Heusler Alloys: Properties, Growth, Applications / by ed. C. Felser. Switzerland. Springer International Publishing, 2016. 485 c.
Turnbull D., Cohen M.H. Free-volume model of the amorphous phase: Glass transition // J. Chem. Phys. 1961. V. 34. P. 120–125.
Mudryi S.I., Korolyshyn A.V., Kotur B.Ya., Bednars’ka L.M., Hertsyk O.M., Kovbuz M.O. Evaluation of the volume fraction of the crystalline phase in amorphous alloys // Mater. Sci. 2005. V. 41. № 3. P. 427–431.
Новые металлические материалы и способы их производства: учебное пособие / А.В. Рябов, К.Ю. Окишев. Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2007. 64 с.
Launey M.E., Kruzic J.J., Li C., Busch R. Quantification of free volume differences in a Zr44Ti11Ni10Cu10Be25 bulk amorphous alloy // Applied Phys. Lett. 2007. V. 91. P. 051 913.
Бетехтин В.И., Глезер А.М., Кадомцев А.Г., Кипяткова А.Ю. Избыточный свободный объем и механические свойства аморфных сплавов // ФТТ. 1998. Т. 40. № 1. С. 85–89.
Бетехтин В.И., Гюлиханданов Е.Л., Кадомцев А.Г., Кипяткова А.Ю., Толочко О.В. Влияние отжига на избыточный свободный объем и прочность материалов // ФТТ. 2000. Т. 42. Вып. 8. С. 1420–1424.
Абросимова Г.Е., Аронин А.С., Холтинина Н.Н. Об определении доли кристаллической фазы в морфно-кристаллических сплавах // ФТТ. 2010. Т. 52. Вып. 3. С. 417–423.