Механические свойства, прочность и пластичность

Влияние поверхностного Ti–Ni–Ta сплава субмикронной толщины на механические свойства сплава TiNi до и после термоциклирования системы [поверхностный Ti–Ni–Ta сплав|TiNi-подложка]

Ф. А. Дьяченко, Д. Чепелев, В. В. Лобань, Л. Л. Мейснер

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, Томск, Россия

Аннотация: Установлены закономерности изменения механических свойств сплава TiNi с синтезированным поверхностным сплавом на основе системы Ti–Ni–Ta толщиной $<$ 1 $\mu$m при испытаниях на кручение. Синтез проводили путем чередования операций осаждения легирующей пленки Ti$_{60}$Ta$_{40}$ (at.%) и жидкофазного перемешивания системы пленка|подложка с помощью низкоэнергетического сильноточного электронного пучка. Показано, что наличие поверхностного сплава приводит к сохранению напряжений начала накопления мартенситной деформации $\tau_{\mathrm{М}}\approx$ 460 MPa, увеличению ширины механического гистерезиса напряжений $\Delta\tau$ на $\sim$ 25 MPa, а также к улучшению способности материала накапливать и возвращать неупругую деформацию $\gamma_{\mathrm{SE}}$ на $\sim$ 0.2% больше по сравнению со значениями в образцах TiNi без облучения и легирования. Обнаружено, что уменьшение толщины поверхностного сплава не приводит к повышению трещиностойкости синтезированного поверхностного слоя. Установлено, что термоциклирование модифицированных образцов в интервале температур мартенситного превращения B2-B19' приводит к изменению упруго-напряженного состояния в системе [поверхностный сплав|TiNi-подложка], что оказывает влияние на снижение напряжений $\tau_{\mathrm{М}}$ на $\sim$ 100 MPa, а также на повышение трещиностойкости синтезированного поверхностного слоя.

Ключевые слова: электронно-пучковый синтез, испытания на кручение, мартенситные превращения, морфология поверхности.

Поступила в редакцию: 06.03.2025
Исправленный вариант: 07.03.2025
Принята в печать: 07.03.2025

DOI: 10.61011/FTT.2025.03.60273.45-25

Реферативные базы данных:

•