ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 27 № 2 2025 255 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Мартенситные превращения в сплавах на основе TiNi в процессе прокатки с импульсным током Анна Мисоченко a, * Институт машиноведения им. А.А. Благонравова РАН, Малый Харитоньевский пер, 4, г. Москва, 101990, Россия a https://orcid.org/0000-0002-2885-1996, ls3216@yandex.ru Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты). 2025 Том 27 № 2 с. 255–269 ISSN: 1994-6309 (print) / 2541-819X (online) DOI: 10.17212/1994-6309-2025-27.2-255-269 Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты) Сайт журнала: http://journals.nstu.ru/obrabotka_metallov Введение Сплавы с эффектом памяти формы (ЭПФ) на основе интерметаллида TiNi обладают уникальным набором свойств, включающим в себя низкую плотность, биосовместимость, коррозионную стойкость, высокую удельную прочность, пластичность, обратимость деформации при нагреве (память формы) и при снятии нагрузки без ИНФОРМАЦИЯ О СТАТЬЕ УДК 620.171.2:620.186.8 История статьи: Поступила: 11 декабря 2024 Рецензирование: 09 января 2025 Принята к печати: 10 апреля 2025 Доступно онлайн: 15 июня 2025 Ключевые слова: Сплавы на основе TiNi Импульсный ток Прокатка с током Мартенситные превращения Рентгеноструктурный анализ Стабилизация аустенита Цикличное мартенситное превращение АННОТАЦИЯ Введение. Сплавы с памятью формы на основе TiNi обладают набором свойств, включающим в себя биосовместимость, коррозионную стойкость, низкую плотность, высокую удельную прочность, термическую стабильность, память формы и сверхупругость. Большое количество исследований в настоящее время посвящают различным деформационным способам обработки таких материалов с целью повышения механических свойств и свойств памяти формы. Одним из них является пластическая деформация с одновременным действием импульсного электрического тока. Поскольку свойства памяти формы в сплавах на основе TiNi обусловлены наличием термоупругих мартенситных превращений, то представляет интерес совместное влияние на них деформации и тока. Цель работы. Исследование особенностей проявления термических и деформационных мартенситных превращений в сплавах Ti50.0Ni50.0 и Ti49.2Ni50.8 в процессе прокатки с одновременным действием импульсного электрического тока. Методы исследования. В работе проанализированы образцы сплавов Ti50.0Ni50.0 и Ti49.2Ni50.8 после прокатки с импульсным электрическим током плотностью 100 А/мм2, длительностью импульса 100 мкс и скважностью 10 до различных степеней деформации (е = 0; 0,4; 0,8; 1,2). Исследование стадийности мартенситных превращений проводилось методом дифференциальной сканирующей калориметрии при скорости нагрева/охлаждения 10 °С/мин в диапазоне температур –150…+150 °С. Фазовый состав изучен методом рентгеноструктурного анализа в CuKα-излучении при U = 40 кВ и I = 40 мА в диапазоне углов 2θ = 15…100° с шагом Δθ = 0,05° и временем экспозиции 5 с. Результаты и обсуждение. Показано, что прокатка с током приводит к проявлению двухстадийного прямого мартенситного превращения при охлаждении в обоих сплавах, а повышение степени деформации расширяет температурную область существования R-фазы. Показана возможность стабилизации высокотемпературной аустенитной В2-фазы в сплаве Ti49.2Ni50.8, а также возникновение циклично-протекающего деформационного превращения мартенсит→аустенит→мартенсит в сплаве Ti50.0Ni50.0. Обсуждаются возможные механизмы проявления этих особенностей. Для цитирования: Мисоченко А.А. Мартенситные превращения в сплавах на основе TiNi в процессе прокатки с импульсным током // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2025. – Т. 27, № 2. – С. 255–269. – DOI: 10.17212/1994-63092025-27.2-255-269. ______ *Адрес для переписки Мисоченко Анна Александровна, к.т.н., с.н.с. Институт машиноведения им. А.А. Благонравова РАН, Малый Харитоньевский пер, 4, 101990, г. Москва, Россия Тел.: +7 916 361-48-63, e-mail: ls3216@yandex.ru нагрева (сверхупругость) [1]. Большое количество исследований в настоящее время посвящено различным деформационным способам обработки таких материалов с целью повышения механических свойств и свойств памяти формы [2, 4]. Однако традиционные методы обработки металлов давлением (ОМД) без воздействия нагрева приводят к разрушению этих сплавов, поэтому в настоящее время общепринятой технологией производства полуфабрикатов из этих сплавов является применение теплой и горячей деформации [5, 6]. В свою очередь, повышение температуры деформации ведет к снижению прочности [6, 7].
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1