Кристаллографическая текстура и функциональные свойства порошковых титановых сплавов после термомеханической обработки

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Установлена связь между кристаллографической текстурой, формирующейся при разной термомеханической обработке, и функциональными свойствами сплавов на основе титана, в частности, никелида титана, полученного спеканием гидридно-кальциевого порошка. Термомеханическую обработку спеченных заготовок проводили методом ротационной ковки, радиально-сдвиговой прокатки или экструзии. Температура последней стадии деформации во всех случаях составляла 900°С. Нейтронно-дифракционный анализ образцов выполнен на текстурном дифрактометре SKAT в ОИЯИ (Дубна, Россия). Плоскость проекции экспериментальных полюсных фигур была перпендикулярна оси образца и оси деформации. Характеристики памяти формы были определены при деформации кручением на проволочных образцах, вырезанных из прутков вдоль оси. Наиболее полно текстуру демонстрирует образец после экструзии: доля текстурированных зерен достигает 85%, а максимальная полюсная плотность составляет 2.76 m.r.d. (multiple of a random distribution – кратное хаотическому распределению). Исследованы функциональные свойства при деформации кручением γпред = 2–16%. Экструдированные образцы и образцы, подвернутые радиальной сдвиговой прокатке, демонстрируют наилучшую сверхупругость в аустенитном состоянии γсвупр = 15% и максимальные значения критических напряжений γкр = 15%, начиная с которых деформация становится необратимой. Выявлена связь между остротой кристаллографической текстуры и функциональными свойствами сплава TiNi после термомеханической обработки.

Об авторах

Г. В. Маркова

Тульский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: galv.mark@rambler.ru
Россия, 300012, Тула

Т. И. Иванкина

Лаборатория нейтронной физики им. И.М. Франка,
Объединенный институт ядерных исследований

Автор, ответственный за переписку.
Email: iti@jinr.ru
Россия, 141980, Дубна

Д. М. Левин

Тульский государственный университет

Email: volodko.sv@yandex.ru
Россия, 300012, Тула

С. С. Володько

Тульский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: volodko.sv@yandex.ru
Россия, 300012, Тула

Список литературы

  1. Bronkhorst C.A., Kalidindi S.R., Anand L. // Textures and Microstructures. 1991. V. 14–18. P. 1031.
  2. Stanford N., Dunne D.P. // Mater. Sci. Eng. A. 2006. 422. Iss. 1–2. P. 352. https://doi.org/10.1016/j.msea.2006.02.009
  3. Arabi-Hashemi A., Lee W.J., Leinenbach C. // Mater. Design. 2018. V. 139. P. 258. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2017.11.006
  4. Исаенкова М.Г., Перлович Ю.А., Фесенко В.А., Зарипова М.М. // Челяб. физ.-мат. журн. 2019. Т. 4. Вып. 2. С. 221. https://doi.org/10.24411/2500-0101-2019-14209
  5. Пушин В.Г., Прокошкин С.Д., Валиев Р.З. и др. Сплавы никелида титана с памятью формы. Ч. 1. Структура, фазовые превращения и свойства. / Ред. Пушин В.Г. Екатеринбург: УРО РАН, 2006. 439 с.
  6. Yang Y., Zhan J.B., Sun Z.Z. et al. // J. Alloys Compd. 2019. V. 804. P. 220. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2019.06.340
  7. Liu Y., Xie Z.L., Van Humbeeck J., Delaey L. // Acta Mater. 1999. V. 47. № 2. P. 645. https://doi.org/10.1016/S1359-6454(98)00376-0
  8. Хачин В.Н. Пушин В.Г., Кондратьев В.В. Никелид титана. Структура и свойства. М.: Наука, 1992. 160 с.
  9. Касимцев А.В., Левинский Ю.В. Гидридно-кальциевые порошки металлов, интерметалидов, тугоплавких соединений и композиционных материалов. М.: Изд-во МИТХТ, 2012. 247 с.
  10. Касимцев А.В., Маркова Г.В., Шуйцев А.В. и др. // Изв. вузов. Порошковая металлургия и функциональные покрытия. 2014. № 3. С. 31. https://doi.org/10.17073/1997-308X-2014-3-31-37
  11. Kasimtsev A.V., Markova G.V., Volodko S.S. et al. // Russ. Metallurgy (Metally). 2020. V. 2020. № 11. P. 1267. https://doi.org/10.1134/S0036029520110087
  12. Ullemeyer K., Spalthoff P., Heinitz J., Isakov N.N., Nikitin A.N., Weber K. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A. 1998. V. 412. № 1. P. 80. https://doi.org/10.1016/S0168-9002(98)00340-4
  13. Патент № 92 538 (РФ). МПК8 G01N 3/38. Устройство для измерения параметров восстановления формы в материалах / Архангельский С.И., Лабзова Л.В., Маркова Г.В., Чуканов И.В. // Б.И. 2010. № 8.
  14. Маркова Г.В., Касимцев А.В., Володько С.С., Алимов И.А. // Цветные металлы. 2018. № 12. С. 75. https://doi.org/10.17580/tsm.2018.12.11
  15. Bunge H.-J. Texture Analysis in Materials Science: Mathematical Methods. London: Butterworth–Heinemann, 1982. 595 p.
  16. Ivankina T.I., Matthies S. // Phys. Particles Nucl. 2015. V. 46. № 3. P. 366. https://doi.org/10.1134/S1063779615030077
  17. Shen J., Hu L.P., Zhu T.J., Zhao X.B. // Appl. Phys. Lett. 2011. V. 99. P. 124102. https://doi.org/10.1063/1.3643051
  18. Yan X., Poudel B., Ma Y. et al. // Nano Lett. 2010. V. 10. P. 3373. https://doi.org/10.1021/nl101156v
  19. Xie W., He J., Zhu S. et al. // J. Mater. Res. 2011. V. 26. Iss. 15. P. 1791. https://doi.org/10.1557/jmr.2011.170
  20. Шинаев А.А. Механизм деформации сплавов на основе титана и никелида титана и его влияние на характеристики эффекта запоминания формы: Дис. … канд. тех. наук: 05.02.01. М.: МГАТУ им. К.Э. Циолковского, 1999. 177 с.

Дополнительные файлы


© Г.В. Маркова, Т.И. Иванкина, Д.М. Левин, С.С. Володько, 2023

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах