Влияние низкотемпературной термообработки на развитие сверхэластичности в монокристаллах Ti-50.6 at.% Ni

Abstract

As a result of low-temperature aging at 573 K for 1.5 h of Ti–50.6 at% Ni [001]-oriented single crystals quenched from 1253 K, a high-strength state is obtained due to the precipitation of Ti_3Ni_4 nanoscale particles ( d < 10 nm). The aging leads to the development of the B 2– B 19' martensitic transformation through an intermediate R phase, a reduction in the B 19' martensite formation temperatures by 40–60 K, an increase in the strength properties of the B 2 phase from 730 to 2100 MPa, and an extension of the superelasticity interval Δ T _SE in compression from Δ T _SE = 60 to 170 K (compared to quenched crystals).

Влияние термообработки на деформационные свойства кристаллов сплава Ni-=SUB=-49-=/SUB=-Fe-=SUB=-18-=/SUB=-Ga-=SUB=-27-=/SUB=-Co-=SUB=-6-=/SUB=- при их сжатии вдоль оси [011]

“…Двухстадийный характер диаграмм сжатия в направлении оси [011] закаленных кристаллов сплава Ni−Fe−Ga−Co является результатом последовательно протекающих под напряжением мартенситных переходов L2 1 −14M и 14M−L1 0 [9,10]. Согласно [5][6][7], наличие спадов напряжений на кривой сжатия кристаллов сплава Ni−Fe−Ga−Co связано с нестабильным характером протекания указанных мартенситных превращений. Причиной нестабильности являются межфазные напряжения на границах аустенит L2 1 -мартенсит 14M и мартенсит 14M-мартенсит L1 0 , где 14Mсдвойникованный мартенсит L1 0 .…”

“…Это означает, что мартенситный переход в этом кристалле происходит в Письма в ЖТФ, 2020, том 46, вып. 6 один этап и неупорядоченный сплав B2 переходит в структуру L1 0 , что, согласно [8], объясняет высокий уровень напряжений (∼ 80 MPa) начала мартенситного превращения в этом кристалле при его сжатии как в направлении [001] [3,7], так и в направлении [011] (рис. 1).…”

“…Согласно интерференционным спектрам, возврат деформации во время этих циклов происходит малыми дискретными скачками. Предварительный анализ в рамках теории размытых мартенситных переходов [5][6][7] показывает, что причиной такого нестабильного деформационного поведения исходных кристаллов в серии термомеханических циклов может быть частичная релаксация межфазных напряжений в результате образования решеточных дислокаций при высоком уровне напряжений образования мартенсита L1 0 (рис. 1, кривая 1).…”

“…1, кривая 1). Согласно [5][6][7], величина межфазных напряжений выше критического значения определяет взрывообразный характер восстановления деформации ПФ и мартенситных переходов L2 1 −L1 0 и B2−L1 0 . Снижение межфазных напряжений в результате их пластической релаксации ниже этого критического значения делает переход B2−L1 0 плавным и нестабильным из-за накопления в кристалле решеточных дислокаций с ростом числа термомеханических циклов.…”

Анизотропия деформации памяти формы в монокристалле сплава Ni-=SUB=-49-=/SUB=-Fe-=SUB=-18-=/SUB=-Ga-=SUB=-27-=/SUB=-Co-=SUB=-6-=/SUB=-

“…Характерной особенностью данных диаграмм является то, что деформацию памяти формы (до 4%) образец приобретает при разгрузке в области малых нагрузок, на спаде деформационных кривых (кривая 2). Считается [7], что такое поведение в свежевыращенных образцах без последующей обработки со структурой L2 1 связано с образованием модулированной структуры мартенсита 14М, при дальнейшем увеличении деформации этот нестабильный мартенсит может переходить в тетрагональный мартенсит L1 0 , который и определяет величину деформации памяти формы.…”