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

Нові потрійні функціональні стопи титану

М. Б. Бабанли1, В. C. Гусейнов1, C. C. Гусейнов1, А. О. Перекос2, Л. Д. Демченко3, А. М. Тітенко4

1Азербайджанський державний університет нафти та промисловості, просп. Азадлиг, 20, 1010 Баку, Азербайджан
2Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03142 Київ, Україна
3Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», просп. Перемоги, 37, 03056 Київ, Україна
4Інститут магнетизму НАН та МОН України, бульв. Академіка Вернадського, 36б, 03142 Київ, Україна

Отримано: 17.10.2019; остаточний варіант - 22.12.2020. Завантажити: PDF

В роботі досліджено вплив леґування Станумом в кількості x = 1–8% ваг. на механічну поведінку в умовах одновісного розтягу стопів потрійної системи Ti–12%Mo–xSn, що піддані комплексній термомеханічній обробці, яка складається з гомогенізуючого відпалу, гартування, холодної прокатки зі ступенем обтиснення 90–99% і фінішного гартування. Проведено аналіз механічних властивостей потрійних стопів в залежності від концентрації легуючого елементу. Експериментально встановлено, що з підвищенням вмісту Стануму до 10% відмічається збільшення міцності при зменшенні пластичності. Так, приріст границі плинності складає 20–40%, тимчасового опору руйнуванню — 27–35%, а пластичності — від +10 до -30%, в порівнянні з механічними характеристиками загартованого бінарного стопу Ti–12% Mo після аналогічної термомеханічної обробки. Така деформаційна поведінка і підвищення міцності потрійних стопів Ti–Mo–Sn обумовлені твердорозчинним зміцненням, при цьому, деформування стопів протікає по каналах механічного двійникування і фазового перетворення, що підтверджується мікроскопічними і рентґенографічними дослідженнями. Висока пластичність стопів з концентрацією Стануму 1–6% обумовлена одночасним індукуванням мартенситу деформації з орторомбічною ґратницею і двійникуванням, яке супроводжується високою швидкістю деформаційного зміцнення.

Ключові слова: стопи титану, індуковане напруженням мартенситне перетворення, деформація, двійникування, пластичність.

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

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


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  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