ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 27 № 3 2025 38 ТЕХНОЛОГИЯ стойкости и биосовестимости [1–7]. Для регулирования их функционального поведения и получения материалов со специальными свойствами активно развивается использование тройных сплавов на основе никелида титана с добавлением Cu, Fe, Co, Nb, Hf и др. [8–11]. Среди этих сплавов в особый класс следует выделить сплавы системы TiNiHf, для которых характерно проявление высокотемпературного эффекта памяти формы [12–14]. Большинство научных исследований в данной области посвящено сплаву с содержанием 20 ат. % Hf и 50,3 ат. % Ni. За счет применения такого состава сплава может быть обеспечен температурный интервал восстановления формы (ТИВФ) 200…350 °С [15–19]. Высокое содержание Hf (20 ат. %) и Ni (выше 50 ат. %) объясняется тем, что в некоторых исследованиях было показано, как при увеличении суммарной концентрации Ti и Hf выше 49,8 ат. % сплавы системы TiNiHf становятся хрупкими и не могут подвергаться обработке давлением. Причиной возникновения хрупкости является выделение большого количества охрупчивающей фазы типа (Ti, Hf)2Ni [20]. Из-за этого в исследуемых сплавах обычно повышают концентрацию Ni, и при отсутствии изменений содержания других элементов происходит соответствующее снижение температурного интервала мартенситных превращений. Поэтому для получения высокотемпературного эффекта памяти формы в этих сплавах требуется повышение концентрации Hf. Использование сплава с высоким содержанием Hf приводит к его существенному удорожанию и сдерживает развитие применения данного сплава. Кроме того, оно также сдерживается ограниченными возможностями регулирования температур протекания мартенситных превращений. На сегодняшний день в ряде отраслей промышленности существует потребность в сплаве с памятью формы, обладающем ТИВФ в диапазоне 120…200 °С и достаточной технологической пластичностью для изготовления термочувствительных элементов. Среди актуальных вопросов развития практического применения сплавов TiNiHf также можно выделить развитие технологии получения полуфабрикатов различного сортамента, связанных с разработкой режимов и схем термомеханической обработки [21]. В частности, в ранее проведенных исследованиях была показана возможность изготовления прутков из сплава Ti49,0Ni49,5Hf1,5 методом ротационной ковки с высокими механическими свойствами и температурой конца восстановления формы после наведения 2 % деформации 155 °С [22]. В работе [23] была продемонстрирована возможность использования импульсного электрического тока для увеличения технологической пластичности сплава Ti47,4Ni47,6Hf5,0 при холодной прокатке. Исходя из вышеизложенного, в рамках развития методов получения полуфабрикатов СПФ TiNiHf с пониженной концентрацией Hf и Ni цель данной работы заключалась в исследовании возможности проведения термомеханической обработки с использованием различных методов деформации сплавов TiNiHf с 5 и 10 ат. % Hf и 50,0 ат. % Ni, а также в выявлении закономерностей формирования фазового состава и механических характеристик в зависимости от выбранного способа деформации. В работе исследована возможность получения полуфабрикатов в виде листов и прутков методами продольной прокатки, прокатки в калибрах и ротационной ковки, а также проведено исследование структуры и механических характеристик сплава методами рентгенографического анализа, дифференциальной сканирующей калориметрии и измерения твердости по Виккерсу. К одним из наиболее значимых результатов следует отнести получение из сплава Ti45,0Ni50,0Hf5,0 полуфабрикатов в виде полос толщиной 2,2 и 1,0 мм, прямоугольного прутка размерами 6,9×8,5 мм и круглого прутка диаметром 5,1 мм, обладающих высокой твердостью и стабильным фазовым составом. Материалы и методика исследования В качестве объекта исследований были выбраны сплавы заданного состава Ti45,0Ni50,0Hf5,0 и Ti40,0Ni50,0Hf10,0. В качестве исходных шихтовых компонентов использовали йодидный титан 99,99%-й чистоты, никель марки Н0 99,99%-й чистоты и гафниевую проволоку марки ГФИ-1 диаметром 2,5 мм. Выплавку исходных слитков TiNiHf с 5 и 10 ат. % Hf проводили методом вакуумной электродуговой плавки с 8-кратным переплавом и разливкой в медный водоохлаждаемый
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1