ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 24 № 4 2022 212 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ присутствуют рефлексы, принадлежащие только β-фазе (рис. 5, г). При этом наблюдается заметное увеличение ширины рентгеновских линий после деформации сплава, что указывает на формирование развитой дислокационной субструктуры. В рекристаллизованном КК-состоянии на рентгенограмме наблюдаются рефлексы β-фазы (рис. 5, д). Отметим, что методом РСА ω-фазу не удалось идентифицировать, вероятно, вследствие ее малой объемной доли. Таким образом, согласно приведенным результатам после воздействия деформационной обработки прокаткой образцов сплава формируется полосовая УМЗ-микроструктура, представленная -субзернами, дисперсно-упрочненными наноразмерной ω-фазой, и небольшого количества -мартенсита. Применение многоходовой прокатки после abc-прессования приводит к формированию более диспергированной УМЗ-структуры, представленной -субзернами, дисперсно-упрочненными наночастицами ω-фазы. На рис. 6 показаны инженерные кривые образцов сплава Ti-42Nb-7Zr при статических испытаниях на растяжение для исследованных состояний. Отметим, что в связи с малым размером образцов в исходном литом состоянии и Рис. 6. Инженерные кривые для образцов сплава Ti-42Nb-7Zr в различных состояниях: 1 КК; 2 – УМЗ (прокатка); 3 – УМЗ (аbс-прессование с прокаткой) Fig 6. Engineering curves for Ti-42Nb-7Zr alloy samples in different states: 1 – CG; 2 – UFG (rolling); 3 – UFG (abc-pressing with rolling) состоянии после закалки оценить их механические свойства при растяжении не удалось. Поэтому сравнение механических свойств образцов УМЗ-сплава проводилось относительно сплавов КК в рекристаллизованном состоянии. Испытания на растяжение показали, что после многоходовой прокатки образцов сплава в закаленном состоянии достигаются следующие механические свойства: σ02 = 390 МПа, σв = 710 МПа, f = 5,7 %. Видно, что для УМЗ-сплава, сформированного в результате многоходовой прокатки, предел прочности в 1,3 раза больше по сравнению с КК-состоянием. Отметим, что в данном случае величина предела текучести для УМЗсплава не отличается от КК-сплава, что связано с его дисперсионным упрочнением частицами -фазы. После комбинированной ИПД образцы сплава имеют максимальные механические характеристики, а именно σ02 = 480 МПа и σв = = 1100 МПа при предельной пластической деформации до разрушения f =4,6 %. Измельчение зерна в результате двухэтапной ИПД приводит к увеличению предела текучести более чем в 1,3 раза и предела прочности в 2 раза по сравнению с КК-состоянием. Существенное упрочнение сплава в результате комбинированной ИПД по сравнению с многоходовой прокаткой связано с дополнительным измельчением структурных элементов. Механические свойства и структурно-фазовые характеристики сплава Ti-42Nb-7Zr с УМЗструктурой приведены т аблице. Для сравнения в таблице приведено значение микротвердости для КК-состояния сплава. Формирование УМЗ-структуры в сплаве в результате многоходовой прокатки и комбинированного метода ИПД приводит к увеличению уровня микротвердости до 2570 и 2800 МПа, что больше в 1,6 и в 1, 8 раза соответственно по сравнению с КК-состоянием (1700 МПа). Величина модуля упругости для УМЗ-сплава, сформированного комбинированным методом ИПД, составляет 36 ГПа, а для КК-состояния 42 ГПа, что значительно ниже, чем для среднепрочных титановых сплавов Ti-6Al-4V ELI, Ti-6Al-4V и чистого титана (100…110 ГПa), широко применяемых в медицине [21]. Таким образом, УМЗ (β+)-структура со средним размером структурных элементов, равным 0,3 мкм, полученная при комбинированном
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1