Loading [MathJax]/jax/output/HTML-CSS/jax.js

Новые тройные функциональные сплавы титана

М. Б. Бабанлы1, В. C. Гусейнов1, C. C. Гусейнов1, А. Е. Перекос2, Л. Д. Демченко3, А. Н. Титенко4

1Азербайджанский государственный университет нефти и промышленности, просп. Азадлыг, 20, 1010 Баку, Азербайджан
2Институт металлофизики им. Г. В. Курдюмова НАН Украины, бульв. Академика Вернадского, 36, 03142 Киев, Украина
3Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт имени Игоря Сикорского», просп. Победы, 37, 03056 Киев, Украина
4Институт магнетизма НАН и МОН Украины, бульв. Академика Вернадского, 36б, 03142 Киев, Украина

Получена: 17.10.2019; окончательный вариант - 22.12.2020. Скачать: PDF

Данная работа направлена на исследование влияния легирования оловом в количестве x = 1–8% масс. на механическое поведение в условиях одноосного растяжения сплавов тройной системы Ti–12%Mo–xSn, подвергнутых комплексной термомеханической обработке, состоящей из плавки, гомогенизирующего отжига, закалки, холодной прокатки со степенью обжатия 90–99% и финишной закалки. Проанализированы изменения механических свойств тройных сплавов в зависимости от концентрации легирующего элемента. Экспериментально установлено, что с повышением содержания олова до 10% отмечается увеличение показателей прочности при уменьшении пластичности. Так, прирост напряжения течения составляет 20–40%, временного сопротивления — 27–35%, а пластичности — от +10 до -30%, по сравнению с показателями для закалённого бинарного сплава Ti–12% Mo после аналогичной термомеханической обработки. Такое деформационное поведение и повышение прочностных характеристик обусловлено твёрдорастворным упрочнением, при этом, деформирование сплавов протекает по каналам механического двойникования и фазового превращения, что подтверждается микроскопическими и рентгенографическими исследованиями. Высокая пластичность сплавов с концентрацией олова 1–6% обусловлена одновременным индуцированием мартенсита деформации с орторомбической решёткой и двойникованием, которое сопровождается высокой скоростью деформационного упрочнения.

Ключевые слова: сплавы титана, индуцированный мартенсит, напряжения, деформация, двойникование, высокая пластичность.

URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v43/i03/0367.html

PACS: 61.72.S-, 62.20.fg, 62.23.St, 64.70.Nd, 81.30.Kf, 81.40.Ef


ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
  1. В. Н. Гриднев, О. М. Ивасишин, С. П. Ошкадёров, Физические основы скоростного термоупрочнения титановых сплавов (Киев: Наукова думка: 1986).
  2. В. Н. Гриднев, В. И. Трефилов, С. А. Фирстов, В. Г. Гаврилюк, С. П. Ошкадёров, В. Н. Минаков, Ю. Н. Петров, Ю. Я. Мешков, А. В. Белоцкий, О. М. Ивасишин, В. Т. Черепин, Фазовые и структурные превращения и метастабильные состояния в металлах (Киев: Наукова думка: 1988), раздел 9.
  3. О. М. Івасишин, О. Д. Погребняк, С. М. Братушка, Наноструктуровані шари та покриття, отримані за допомогою іоно-плазмових потоків у титанових сплавах та сталях (Київ: Академперіодика: 2011).
  4. I. Weiss and S. L. Semiatin, Mater Sci. Eng. A, 243: 46 (1998). Crossref
  5. D. Banerjee and J. C. Williams, Acta Mater., 61: 844 (2013) Crossref
  6. R. P. Kolli, W. J. Joost, and S. Ankem, JOM, 67: 1273 (2015). Crossref
  7. У. Цвиккер, Титан и его сплавы (Москва: Металлургия: 1979).
  8. J. B. Brunski, B. D. Ratner, A. S. Hoffman, F. J. Schoen, and J. E. Lemons, Biomaterials Science – An Introduction to Materials in Medicine (San Diego: Elsevier Academic Press: 2004).
  9. М. Б. Бабанлы, Быстрозакалённые сплавы (Баку: ЭЛМ: 2004).
  10. М. Б. Бабанлы, Сплавы с эффектом памяти формы (Баку: ЭЛМ: 2006).
  11. W. F. Ho, C. P. Ju, and J. H. Chern Lin, Biomaterials, 20: 2115 (1999). Crossref
  12. F. Sun, T. Gloriant, P. Vermaut, P. Jacques, and F. Prima, Solid State Phenomena, 172–174: 129 (2011). Crossref
  13. D. M. Gordin, E. Delvat, R. Chelariu, G. Ungureanu, M. Besse, D. Laille, and T. Gloriant, Adv. Eng. Mater., 10: 714 (2008). Crossref
  14. M. Marteleur, F. Sun, T. Gloriant, P. Vermaut, P. J. Jacques, and F. Prima, Scripta Mater., 66: 749 (2012). Crossref
  15. U. Kocks and H. Mecking, Prog. Mater. Sci., 48: 171 (2003). Crossref
  16. F. Sun, J. Y. Zhang, M. Marteleur, T. Gloriant, P. Vermaut, D. Laille, P. Castany, C. Curfs, P. J. Jacques, and F. Prima, Acta Mater., 61: 6406 (2013). Crossref
  17. Marteleur M. F. Sun, T. Gloriant, P. Vermaut, P. J. Jacques, and F. Prima, Scripta Mater., 66: 749 (2012). Crossref
  18. O. P. Karasevskaya, O. M. Ivasishin, S. L. Semiatin, and Yu. V. Matviychuk, Materials Science and Engineering A, 354: 121 (2003). Crossref
  19. W.-F. Ho, J. Alloys Compd., 464: 580 (2008). Crossref
  20. O. Bouaziz and N. Guelton, Mater. Sci. Eng. A, 319–321: 246 (2001). Crossref
  21. D. R. Steinmetz, T. Japel, B. Wietbrock, P. Eisenlohr, I. Gutierrez-Urrutia, A. Saeed-Akbari, T. Hickel, F. Roters, and D. Raabe, Acta Mater., 61: 494 (2013). Crossref
  22. T. Yao, K. Du, H. Wang, Z. Huang, C. Li, L. Li, Y. Hao, R. Yang, and H. Ye, Acta Mater., 133: 21 (2017). Crossref
  23. F. Sun, J. Y. Zhang, M. Marteleur, C. Brozek, E. F. Rauch, M. Veron, P. Vermaut, P. J. Jacques, and F. Prima, Scripta Mater., 94: 17 (2015). Crossref
  24. M. Ahmed, D. Wexler, G. Casillas, D. G. Savvakin, and E. V. Pereloma, Acta Mater., 104: 190 (2016). Crossref
  25. H. Liu, M. Niinomi, M. Nakai, J. Hieda, and K. Cho, Scripta Mater., 82: 29 (2014). Crossref
  26. X. Min, X. Chen, S. Emura, and K. Tsuchiya, Scripta Mater., 69: 393 (2013). Crossref
  27. X. H. Min, S. Emura, T. Nishimura, K. Tsuchiya, and K. Tsuzaki, Mater. Sci. Eng. A, 527: 5499 (2010). Crossref
  28. J. Zhao, H. Duan, and H. Li, Rare Metal Materials and Engineering, 39: 1707 (2010). Crossref
  29. S. Nag, R. Banerjee, J. Stechschulte, and H. L. Fraser, J. Materials Science: Materials in Medicine, 16: 679 (2005). Crossref
  30. I. Weiss and S. L. Semiatin, Materials Science and Engineering A, 243: 46 (1998). Crossref
  31. J. Gao, Y. Huang, D. Guan, A. J. Knowles, L. Ma, D. Dye, and W. Mark Rainforth, Acta Mater., 152: 301 (2018). Crossref