Механические свойства, прочность и пластичность
Влияние электронно-пучкового поверхностного Ti–Ta легирования на механические свойства и деформационное поведение сплава TiNi при циклических испытаниях кручением
Ф. А. Дьяченко,
В. В. Лобань,
В. О. Семин,
Д. В. Чепелев,
М. Г. Остапенко,
Л. Л. Мейснер Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, Томск, Россия
Аннотация:
При циклических испытаниях кручением установлены закономерности изменения механических свойств и деформационного поведения сплава TiNi с синтезированными поверхностными сплавами на основе Ti–Ni–Ta толщиной
$\sim$1–2
$\mu$m. Синтез поверхностных сплавов осуществляли путем чередования операций осаждения легирующей пленки Ti
$_{70}$Ta
$_{30}$ и Ti
$_{60}$Ta
$_{40}$ (аt.%) и жидкофазного перемешивания пленки/подложки с помощью импульсного низкоэнергетического сильноточного электронного пучка. Обнаружено, что электронно-пучковый синтез приводит к увеличению напряжений начала накопления мартенситной деформации
$\tau_M$ на
$\sim$10–20 MPa, ширины механического гистерезиса напряжений
$\Delta\tau$ на
$\sim$40–75 MPa, а также к способности материала накапливать и возвращать неупругую деформацию на
$\sim$0.2% больше по сравнению с образцами TiNi без облучения и легирования. После окончания циклических испытаний кручением последующее нагревание модифицированных образцов до температуры
$T\approx$ 308
$\pm$ 1 K приводит к возврату накопленной остаточной деформации
$\gamma_{\mathrm{total}}$.
Ключевые слова:
поверхностные Ti–Ni–Ta сплавы, никелид титана, аддитивный тонкопленочный электронно-пучковый способ синтеза, кручение, сверхэластичность, механические свойства, растровая электронная микроскопия, морфология поверхности.
Поступила в редакцию: 14.05.2024
Исправленный вариант: 14.05.2024
Принята в печать: 02.06.2024
DOI:
10.61011/FTT.2024.07.58400.125