Deformability of TiNiHf shape memory alloy under rolling with pulsed current

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 24 № 3 2022 70 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Рис. 6. Стереомикроскопическое изображение образца, прокатанного с током, j = 580 А/мм2, е = 1,47 Fig. 6. Stereomicroscopic image of the sample rolled with current, j = 580 A/mm2, e = 1.47 и результаты собственных исследований РФА (рис. 3) подтверждают это предположение. Прокатка с током приводит к изменению морфологии зеренной структуры: она становится более вытянутой (рис. 4, в). Одновременно наблюдается еще более выраженное удлинение зерен в поперечном направлении (рис. 4, г), что может быть обусловлено как геометрией образца, так и особенностями пластического течения данного сплава при прокатке с током. Это, в свою очередь, приводит к перераспределению частиц фазы (Ti, Hf)2Ni, которые выстраиваются вдоль вытянутых границ структурных элементов, сформировавшихся в процессе прокатки с током. Следует отметить, что несмотря на большое количество макротрещин, на боковых кромках заготовок после прокатки межзеренные и внутризеренные микротрещины на всех этапах деформации в объёме исследуемого сплава обнаружены не были. Деформируемость и твердость Эксперименты, проведе нные на плоских образцах, показали, что при прокатке без тока (рис. 5, а) или с током плотностью j <200 А/ мм2 (рис. 3, б) сплав TiNiHf разрушается хрупко уже после первых 3-4 проходах (е ≤ 0.07) и без образования краевых дефектов (рис. 5, а, б). В большинстве случаев происходит разделение образца на несколько частей. Стоит отметить, что величина обжатия по толщине при этом не превышает 5 %. Деформируемость повышается с увеличением плотности тока j ≥ 200 А/мм2, которая позволяет сохранить цельность образца (рис. 5 в–д). Отметим, что всегда микроразрушение начинается с боковых поверхностей полосы, которое увеличивается, но не приводит к макроразрушению (рис. 6). Образующиеся в процессе прокатки краевые микротрещины обусловлены концентрацией преимущественно растягивающих напряжений при переходе от объемного состояния в исходной заготовке к плосконапряженному состоянию в тонкой полосе. Очевидно, что введение импульсного тока при прокатке сдерживает процесс образования и распространения трещин. Рис. 5. Вид образцов при прокатке без тока (а) и с током (б–д) при истинной деформации: а – е = 0; б – е = 0,07; в – е = 0,39; г – е = 0,85; д – е = 1,47 Fig. 5. Appearance of samples during rolling without current (a) and with current (б–д) at true deformation: а – е = 0; б – е = 0.07; в – е = 0.39; г – е = 0.85; д – е = 1.47 а б в г д В табл. 2 показано изменение геометрических размеров поперечного сечения, а также твердости, инженерной и истинной деформации при прокатке полосы с импульсным током. Результаты измерения и анализ твердости показали, что увеличение накопленной деформации в результате прокатки с током приводит к повышению твердости практически по линейной зависимости (табл. 2). Можно предположить, что данное упрочнение является следствием нескольких факторов: повышение объемной доли мартенсита за счет деформационного превращения остаточного аустенита; изменение температуры начала обратного мартенситного превращения Мн относительно температуры

RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1