ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 28 № 2 2026 223 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Формирование однофазной рекристаллизованной структуры в сплавах с естественным элинварным поведением на основе титана методом термомеханической обработки Александра Баранова a, *, Анастасия Скирпичникова b, Олег Страхов с, Андрей Базлов d, Ольга-Лилия Елисеева e, Сергей Дубинский f Национальный исследовательский технологический университет «МИСИС», Ленинский проспект 4, c. 1, г. Москва, 119049, Россия a https://orcid.org/0000-0002-1470-4282, baranova.al.pavlovna@yandex.ru; b https://orcid.org/0009-0002-1664-7039, skirpichnikova@internet.ru; c https://orcid.org/0009-0007-9603-2398, strakhovo2018@gmail.com; d https://orcid.org/0000-0002-0409-1056, bazlov@misis.ru; e https://orcid.org/0009-0004-2162-2906, eliseeva.olli@gmail.com; f https://orcid.org/0000-0002-5719-5932, dubinskiy.sm@misis.ru Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты). 2026 Том 28 № 2 с. 223–242 ISSN: 1994-6309 (print) / 2541-819X (online) DOI: 10.17212/1994-6309-2026-28.2-223-242 Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты) Сайт журнала: http://journals.nstu.ru/obrabotka_metallov Введение В классических металлах и сплавах при нагреве модуль Юнга (Е) уменьшается, однако некоторые материалы проявляют аномалию упругих свойств, демонстрируя низкую температурную чувствительность модуля упругости ИНФОРМАЦИЯ О СТАТЬЕ УДК 669.017.53 История статьи: Поступила: 26 января 2026 Рецензирование: 04 февраля 2026 Принята к печати: 14 марта 2026 Доступно онлайн: 15 июня 2026 Ключевые слова: Титановые сплавы Элинварные сплавы Термомеханическая обработка Продольная прокатка Холодная прокатка Горячая прокатка Структурообразование Фазовый анализ Финансирование Исследование выполнено при поддержке гранта Российского научного фонда № 25-73-10041, https://rscf. ru/project/25-73-10041/. АННОТАЦИЯ Введение. Создание нового класса немагнитных коррозионно-стойких материалов с постоянными упругими свойствами в широком интервале температур, т. е. с элинварным поведением, является актуальной задачей при переходе к передовым интеллектуальным производственным технологиям и роботизированным системам. Для решения этой задачи необходимо создать технологическую цепочку получения слитков стабильных β-титановых сплавов с элинварным поведением, а также представляется перспективным получение стабильной рекристаллизованной структуры сплавов в широком интервале температур. Все это позволит использовать данный класс материалов для изготовления упругих элементов, функционирующих в колебательных измерительных системах, для авиакосмической и других высокотехнологичных областей. Цель работы заключалась в исследовании возможности получения рекристаллизованной структуры β-фазы в сплавах систем Ti-Nb-Zr, Ti-Nb и Ti-Mo с элинварным поведением нового типа методами термомеханической обработки. Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи: (1) получение слитков стабильных β-титановых потенциально элинварных сплавов Ti-22Nb-15Zr, Ti-40Nb, Ti-45Nb, Ti-50Nb, Ti-12,6Mo (Ti-12.6Mo), Ti-15Mo и Ti-20Mo; (2) разработка технологической цепочки, в ходе которой будет сформирована рекристаллизованная равноосная структура β-фазы без следов иных фаз, поскольку элинварное поведение нового типа является структурно нечувствительным; (3) исследование структурно-фазового состояния сплавов с потенциально естественным элинварным поведением и установление закономерностей влияния размера зерна от количества легирующего элемента. Методы исследования. Объектом исследования являлись слитки элинварных сплавов Ti-22Nb-15Zr, Ti-40Nb, Ti-45Nb, Ti-50Nb, Ti-12,6Mo, Ti-15Mo и Ti-20Mo (ат. %). Слитки были выплавлены в электродуговой печи с вольфрамовым электродом. Затем образцы были подвержены термомеханической обработке по схеме: продольная горячая прокатка (истинная логарифмическая деформация е = 0,3), гомогенизационный отжиг, продольная холодная прокатка (истинная логарифмическая деформация е = 0,67) и последеформационный отжиг. Отжиги проводили при 1000 °С в течение 30 минут в аргоне с последующей закалкой в воде. Структурно-фазовое состояние образцов было исследовано методами оптической и электронной микроскопии, рентгенодифракционного анализа и энергодисперсионной спектроскопии. Средний размер зерна определяли методом случайных секущих. Результаты и обсуждение. Получены слитки стабильных β-титановых элинварных сплавов, которые характеризуются высокой степенью химической однородности и соответствием заданному составу по всему сечению. Установлено, что предложенный режим термомеханической обработки для данных сплавов приводит к формированию однофазной рекристаллизованной структуры, представленной равноосными зернами β-фазы. Показано, что во всех сплавах размер зерен варьируется от 22,6 ± 1,4 до 68,1 ± 3,7 мкм. В двойных сплавах систем Ti-Nb и Ti-Mo прослеживается уменьшение размера зерна при увеличении содержания Nb и Mo (для Nb: от 57,8 ± 3,3 до 22,6 ± 1,4 мкм при увеличении содержания ниобия на 10 ат. %; для Mo: от 68,1 ± 3,7 до 34,4 ± 2,0 мкм при увеличении содержания молибдена на 7,4 ат. %). Формирование рекристаллизованной равноосной структуры β-фазы по всему объему слитка в процессе комбинированной термомеханической обработки подтверждает потенциал использования данных сплавов в промышленном производстве. Для цитирования: Формирование однофазной рекристаллизованной структуры в сплавах с естественным элинварным поведением на основе титана методом термомеханической обработки / А.П. Баранова, А.А. Скирпичникова, О.В. Страхов, А.И. Базлов, О.-Л.В. Елисеева, С.М. Дубинский // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2026. – Т. 28, № 2. – С. 223–242. – DOI: 10.17212/1994-6309-2026-28.2-223-242. ______ *Адрес для переписки Баранова Александра Павловна, к.ф.-м.н., с.н.с. Национальный исследовательский технологический университет «МИСИС», Ленинский пр-кт, д. 4, стр. 1, 119049, г. Москва, Россия Тел.: +7 999 924-08-09, e-mail: baranova.al.pavlovna@yandex.ru
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1