Температурная зависимость параметров структуры и механических свойств сплава Ti–45Nb в ультрамелкозернистом состоянии
Изучена зависимость механических свойств и особенностей структуры ультрамелкозернистого (УМЗ) сплава Ti - 45 мас.% Nb от режимов термообработки. В ходе выполненных экспериментов установлены этапы эволюции УМЗ-структуры исследуемого сплава. Показано, что отжиги в температурном интервале от 400 до 800 °С влекут за собой существенные изменения состояния структуры. Исходная УМЗ-структура характеризуется зернами основной b-фазы, выделениями a-фазы и наноразмерными частицами ω-фазы, обеспечивающими дисперсионное упрочнение сплава. Показано, что термообработка при 400 и 500 °С приводит к увеличению содержания α-фазы в сплаве. Дальнейшее увеличение температуры до 600 °С приводит к ее частичному растворению. Отмечено, что отжиг при 500 °С характеризуется переходом структуры из УМЗ-состояния в мелкозернистое и крупнокристаллическое с формированием дисперсно-упрочненных зерен b-фазы, а при увеличении температуры происходит разупрочнение исследуемого сплава, что объясняется рекристаллизацией структуры, фазовым превращением, присутствием выделений α- и w-фаз, а также уменьшением их вклада в дисперсионное упрочнение.
Ключевые слова
сплав Ti - 45 мас.% Nb,
термическая обработка,
ультрамелкозернистая микроструктура,
механические свойства,
термическая стабильностьАвторы
| Ерошенко Анна Юрьевна | Институт физики прочности и материаловедения СО РАН | к.т.н., ст. науч. сотр. | eroshenko@ispms.ru |
| Шаркеев Юрий Петрович | Институт физики прочности и материаловедения СО РАН; Национальный исследовательский Томский политехнический университет | д.ф.-м.н., зав. лабораторией; профессор | sharkeev@ispms.ru |
| Глухов Иван Александрович | Институт физики прочности и материаловедения СО РАН | к.т.н., гл. специалист | gia90@ispms.ru |
| Химич Маргарита Андреевна | Институт физики прочности и материаловедения СО РАН | к.т.н., науч. сотр. | khimich@ispms.ru |
| Уваркин Павел Викторович | Институт физики прочности и материаловедения СО РАН | ведущ. технолог | uvarkin@ispms.ru |
| Толмачев Алексей Иванович | Институт физики прочности и материаловедения СО РАН | гл. специалист | tolmach@ispms.ru |
Всего: 6
Ссылки
Titanium, Niobium, Zirconium, and Tantalum for Medical and Surgical Applications / eds. Zardiackas Lyle D., Kraay Matthew J., Freese Howard L. - West Conshohocken, PA, USA: ASTM International, 2006. - 269 p. - DOI: 10.1520/STP1471-EB.
Li Y., Yang C., Zhao H., et al. // Materials. - 2014. - V. 7. - P. 1709-1800. - DOI: 10.3390/ma7031709.
Hermann R., Calin M., Büchner B., Eckert J. // Scripta Mater. - 2012. - V. 66. - P. 198-201. - DOI: 10.1016/j.scriptamat.2011.10.039.
Gepreel M.A.-H., Niinomi M. // J. Mech. Behavior Biomed. Mater. - 2013. - V. 20. - P. 407-415. - DOI: 10.1016/j.jmbbm.2012.11.014.
Reck A., Pilz S., Thormann U., et al. // MATEC Web of Conferences. - 2018. - V. 165. - P. 06001. - DOI: 10.1051/matecconf/201816506001.
Niinomi M., Liu Y., Nakai M., et al. // Regenerative Biomaterials. - 2016. - V. 3. - P. 173-185. - DOI: 10.1093/rb/rbw016.
Heltha A., Pilz S., Kirsten T., et al. // J. Mech. Behavior of Biomed. Mater. - 2017. - V. 65. - P. 137-150. - DOI: 10.1016/j.jmbbm.2016.08.017.
Valiev R.Z., Zhilyaev A.P., Langdon T.G. Bulk Nanostructured Materials: Fundamentals and Applications. - Hoboken, NJ, USA: John Wiley & Sons, Inc., 2013. - 456 p. - DOI: 10.1002/9781118742679.
Zhang Y., Liu H., Jin Z. // Calphad: Computer Coupling of Phase Diagrams and Thermochemistry. - 2001. - V. 25. - No. 2. - P. 305-317.
Sharkeev Yu., Eroshenko A., Mairambekova A. // Procedia Structural Integrity. - 2023. - V. 47. - P. 849-854.
Sharkeev Yu., Eroshenko A., Legostaeva E., et al. // Metals. - 2022. - V. 12. - P. 1136. - DOI: 10.3390/met12071136.
ASTM E1382-97. Standard Test Methods for Determining Average Grain Size Using Semiautomatic and Automatic Image Analysis. - West Conshohocken, PA, USA: ASTM International, 2010.
Glezer A.M., Kozlov E.V., Koneva N.A., et al. Plastic Deformation of Nanostructured Materials. - Boca Raton, USA: CRC Press, 2017. - 334 p.
Colings E.W. Physical Metallurgy of Titanium Alloys. - Russell, USA: American Society for Metals, 1984. - 261 p.
ASTM E2-62. Methods of Preparation of Micrographs of Metals and Alloys (Including Recommended Practice for Photography as Applied to Metallography). - West Conshohocken, PA, USA: ASTM International, 1974.
Takemoto Y., Hida M., Sakakibara A. // J. Jpn. Institute of Metals and Materials. - 1993. - No. 57. - P. 261-267.
Bonisch M., Panigrahi A., Calin M., et al. // J. Alloys Compd. - 2017. - V. 697. - P. 300-309. - DOI: 10.1016/j.jallcom.2016.12.108.
Ozan S., Lin J., Weng W., et al. // Bioactive Mater. - 2019. - V. 4. - P. 303-311. - DOI: 10.1016/j.bioactmat.2019.10.007.
Легостаева Е.В., Химич М.А., Шаркеев Ю.П. и др. // Изв. вузов. Физика. - 2021. - Т. 64. - № 9. - С. 84-91. - DOI: 10.17223/00213411/64/9/84.
Lai M.J., Li T., Raabe D. // Acta Mater. - 2018. - V. 151. - P. 67-77. - DOI: 10.1016/j.actamat.2018.03.053.
Вы можете добавить статью