Кандидат технических наук, младший научный сотрудник лаборатории «Ультрамелкозернистые металлические материалы» (УМЗМ), доцент кафедры обработки металлов давлением
119991, г. Москва, Ленинский пр-т, 4
Сand. Sci. (Eng.), Junior researcher of the Laboratory of ultrafine-grained metallic materials (UFGM), Associate professor of the Department of metal forming
Кандидат технических наук, научный сотрудник лаборатории, УМЗМ
119991, г. Москва, Ленинский пр-т, 4
Cand. Sci. (Eng.), Researcher of the Laboratory of UFGM, NUST «MISIS»
На сплаве с памятью формы Ti–50,7ат.%Ni в виде проволоки (после холодной деформации волочением при комнатной температуре) исследовано влияние температуры и времени рекристаллизационного отжига на характеристические температуры мартенситных превращений и механические свойства. Для указанного сплава рассмотрено 6 режимов последеформационного отжига при различных температуре и времени выдержки, в результате которых были получены структуры с различным размером рекристаллизованного зерна. Методом обратнорассеянных электронов (EBSD) был определен его размер и выявлено, что он увеличивается от 2,5 до 9 мкм при повышении как температуры отжига (600–700 °С), так и времени выдержки (0,5–5,0 ч). С помощью дифференциальной сканирующей калориметрии установлены характеристические температуры прямого и обратного мартенситных превращений. Установлено, что в результате роста размера рекристаллизованного зерна в 3 раза происходят снижение температуры начала прямого мартенситного превращения, а также расширение температурного интервала обратного мартенситного превращения. Результаты механических испытаний (на растяжение) при комнатной температуре свидетельствуют, что увеличение размера зерна приводит к уменьшению дислокационного и увеличению фазового пределов текучести. Определено, что дислокационный предел текучести определяется законом Холла–Петча, а фазовый – положением температуры испытания относительно температуры начала (или пика) прямого мартенситного превращения. При рекомендации режима термической обработки конкретных изделий следует учитывать эти два конкурирующих фактора, а также температуры обратного мартенситного превращения, отвечающие за температуры формовосстановления сплава.
The study covers the effect of recrystallization annealing temperature and time on the characteristic temperatures of martensitic transformations and mechanical properties of the Ti–50.7at.%Ni shape memory alloy in the form of wire after cold drawing at room temperature. Six modes of post-deformation annealing with different temperatures and holding times were studied for the alloy to obtain structures with different sizes of recrystallized grains. The recrystallized grain size was determined by electron backscatter diffraction (EBSD). It was shown that the size of recrystallized grains increases from 2.5 to 9 μm, with both an increase in the annealing temperature (600– 700 °С) and an increase in the holding time (0.5–5.0 h). The characteristic temperatures of direct and reverse martensitic transformations were determined using differential scanning calorimetry. It was shown that the threefold growth of the recrystallized grain size reduces the starting temperature of the direct martensitic transformation, and extends the temperature range of the reverse martensitic transformation. The results of mechanical tests (stretching tests) at room temperature showed that an increase in the grain size leads to a decrease in the dislocation yield strength and an increase in the phase yield strength. It was established that the dislocation yield strength obeys the Hall–Petch law, and the phase yield strength is determined by the test temperature position relative to the starting (or peak) temperature of the direct martensitic transformation. Heat treatment modes for specific products should be recommended taking into account these two competing factors, as well as reverse martensitic transformation temperatures determining the alloy strain recovery temperatures.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.