Hydrogen and its effect on the grinding of Ti-Ni powder

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 23 № 3 2021 106 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Т а б л и ц а 2 Ta b l e 2 Данные о микроструктурных параметрах фаз The microstructural parameters of phases Вид обработки FWHM ( град ) TiNi ( аустенит ) (110) Ni 3 Ti (202) Ti 2 Ni (511) Исходное состояние 0,300 ± 0,025 (3,4 ∙ 10 11 ) см –2 0,084 ± 0,025 (0,3 ∙ 10 11 ) см –2 0,726 ± 0,025 (20,2 ∙ 10 11 ) см –2 Механическая обработка 0,296 ± 0,025 (3,3 ∙ 10 11 ) см –2 0,185 ± 0,025 (1,3 ∙ 10 11 ) см –2 0,917 ± 0,025 (32,6 ∙ 10 11 ) см –2 Механическая обработка с предва - рительным гидрированием 90 мин 0,314 ± 0,025 (3,7 ∙ 10 11 ) см –2 0,260 ± 0,025 (2,5 ∙ 10 11 ) см –2 0,904 ± 0,025 (31,2 ∙ 10 11 ) см –2 Механическая обработка с предва - рительным гидрированием 180 мин 0,330 ± 0,025 (4,1 ∙ 10 11 ) см –2 0,143 ± 0,025 (0,8 ∙ 10 11 ) см –2 0,690 ± 0,025 (18,0 ∙ 10 11 ) см –2 Несмотря на то что абсолютный рост плот - ности дефектов в фазе Ni 3 Ti больше , чем в фазах TiNi и Ti 2 Ni, величина плотности дислокаций для фазы Ti 2 Ni больше в 6 раз , чем в фазе TiNi, и в 67 раз , чем в Ni 3 Ti в исходном состоянии . По - видимому , высокое значение плотности дефек - тов в исходном состоянии в фазе Ti 2 Ni способ - ствует интенсивному взаимодействию водорода именно с этой фазой [20], что также способству - ет более интенсивному дроблению при механи - ческой обработке порошка за счет формирова - ния хрупкого гидрида . Некоторое снижение плотности дефек - тов при более длительном гидрировании , до 180 мин , по - видимому , обусловлено запол - нением дефектов водородом , приводящим к снижению плотности дислокаций , что показа - но в работах [32–34]. Выводы Проведенное исследование показало следую - щее . 1. При механической обработке гидрирован - ного порошка в течение 180 мин средний размер частиц порошка никелида титана уменьшается почти в два раза , в то время как при механиче - ской обработке исходного порошка средний раз - мер почти не изменяется . 2. Праметры решеток фаз TiNi ( аустенит ), Ti 2 Ni и Ni 3 Ti в порошке после механической об - работки не изменяются и находятся в хорошем соответсвии с литературными данными . После механической обработки гидрированных по - рошков возрастает только параметр решетки фазы Ti 2 Ni, а его величина близка к параметру решетки гидрида со стехиометрией Ti 2 NiH 0,5 . 3. Оцененная плотность дислокаций в фа - зе Ti 2 Ni почти на порядок больше , чем для фаз TiNi и Ni 3 T. Таким образом , предварительное гидрирова - ние может быть эффективным методом измель - чения порошков за счет формирования хрупкого гидрида и подавления процесса агрегации мел - ких частиц при высокоинтенсивной механиче - ской обработке . Список литературы 1. Wade N., Adachi Y., Hosoi Z. A role of hydrogen in shape memory effect of Ti-Ni alloys // Scripta Metal- lurgica et Materialia. – 1990. – Vol. 24 (6). – P. 1051– 1055. – DOI: 10.1016/0956-716x(90)90298-u. 2. Hydrogen embrittlement of work-hardened Ni-Ti alloy in fl uoride solutions / K. Yokoyama, K. Kaneko, T. Ogawa, K. Moriyama, K. Asaoka, J. Sakai // Biomate- rials. – 2005. – Vol. 26. – P. 101–108. – DOI: 10.1016/j. biomaterials.2004.02.009. 3. Закономерности водородного охрупчивания аустенитных нержавеющих сталей с ультрамелкозер - нистой структурой разной морфологии / Е . Г . Аста - фурова , Е . В . Мельников , С . В . Астафуров , И . В . Ра - точка , И . П . Мишин , Г . Г . Майер , В . А . Москвина ,