Production of rods and sheets from TiNiHf alloy with high-temperature shape memory effect by longitudinal rolling and rotary forging methods

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 27 No. 3 2025 39 TECHNOLOGY кристаллизатор. Горячую деформацию заготовки проводили методом продольной и сортовой прокатки на стане «Дуо-300», а также методом горячей ротационной ковки при температуре 850 °С. Калибровка стана при сортовой прокатке – «квадрат – квадрат»; изменение стороны квадрата осуществлялось по следующей технологической карте: 19→17→15→13→11→9→8→ 7→6 мм. Холодную прокатку проводили на стане КВАРТО 110/300. Исследование температурного интервала протекания прямого и обратного мартенситного превращения (ТИМП) в сплаве после выплавки проводили методом дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) на калориметре Mettler Toledo DSC 3+ со скоростью нагрева и охлаждения 10 °C/мин в интервале температур от 0 до 200 °C. Исследование фазового состава выполняли на рентгеновском дифрактометре ДРОН-3 в CuKα-излучении в диапазоне углов 2θ от 35 до 47° [18, 24]. Исследование механических характеристик проводили путем измерения твердости по Виккерсу при комнатной температуре с использованием твердомера LECOM 400-A под нагрузкой 1 Н. Результаты и их обсуждение Выплавка исходных слитков СПФ TiNiHf Общий вид полученных слитков после электронно-лучевой плавки представлен на рис. 1. Масса, размеры и химический состав слитков приведены в табл. 1. После выплавки было проведено исследование ТИМП в полученных слитках методом ДСК. Характерные калориметрические кривые приведены на рис. 2. Результаты ДСК образцов, вырезанных из слитков 1 и 3, показали, что в исследуемом температурном интервале отсутствуют пики как прямого, так и обратного превращения. В слитке 2 температуры начала и конца обратного МП составили 63 и 124 °С соответственно. Такой широкий интервал характерен для литого состояния слитков ввиду возможного наличия внутренних напряжений и ликваций. На первом этапе для повышения однородности слиток 1 подвергли гомогенизационному отжигу в течение 12 ч в вакууме при температуре 1100 °С. Однако в ходе проведения отжига произошло расплавление слитка, что может быть связано с образованием фаз с меньшей темпеТ а б л и ц а 1 Ta b l e 1 Масса, размеры и расчетный состав слитков TiNiHf Weight, dimensions, and calculated composition of the TiNiHf ingots № слитка / Ingot No. Масса, г / Weight, g Размеры, (h×b×L) мм / Dimensions, (h×b×L) mm Химический состав / Chemical composition масс. % / mass % ат. % / at. % Ti Ni Hf Ti Ni Hf 1 148,84 9,5×18,1×137,5 28,87 44,23 26,90 40,0 50,0 10,0 2 150,15 10,4×18,5×136,9 36,03 49,06 14,92 45,0 50,0 5,00 3 149,12 9,8×17,8×137,5 28,87 44,23 26,90 40,0 50,0 10,0 Рис. 1. Фотографии слитков 1 (а), 2 (б) и 3 (в) СПФ TiNiHf после выплавки методом вакуумной электродуговой плавки с 8-кратным переплавом Fig. 1. Photographs of ingots 1 (а), 2 (б), and 3 (в) of TiNiHf SMA after vacuum arc melting with 8-fold remelting

RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1