Сотрудниками лаборатории МСсПФ Института физики прочности и материаловедения СО РАН изучены закономерности и особенности эволюции зёренно-субзёренной структуры, фазового состава и механических свойств Ti_49.8Ni_50.2 (ат.%) в зависимости от температуры изохронных отжигов (573–973 К).

Проведены последеформационные изохронные отжиги (1 час) образцов сплава Ti_49.8Ni_50.2 (ат.%) подвергнутых abc прессованию. За исходное состояние образцов было принято состояние сплава Ti_49.8Ni_50.2 (ат.%) после abc прессования при Т = 573 К с заданной истинной деформацией е = 9,55. Показано, что зёренно-субзеренная структура образцов после отжига в течение 1 ч в интервале температур 573-673 К изменяется незначительно. В образцах, отожженных при 673 К, обнаружены области с микрополосовой структурой, подобной микроструктуре быстрозамороженного турбулентного потока жидкости. Установлено, что при отжиге при 773 К начинается активный процесс рекристаллизации; при этом размер зёрен не превышает субмикрокристаллического масштаба (~200 нм). При 873 К процесс рекристаллизации происходит во всём объёме образцов; наблюдаются практически равноосные зёрна со средним размером 2 ± 0,5 мкм. Микроструктура образцов после отжига при 973 К (средний размер зёрен 5 ± 0,5 мкм) качественно подобна микроструктуре образцов после отжига при 873 К. Установлено, что фазовый состав образцов в результате изохронных отжигов при 573–973 К переходит от R и B19' (сразу после abc прессования) к трёхфазному состоянию — фазы B2, R и B19'. Показано, что наиболее высокие значения предела текучести σ_у, предела прочности σ_UTS (1043 МПа и 1232 МПа соответственно) наблюдаются после изохронного отжига при 573 К, при этом сохраняется пониженная пластичность (деформация до разрушения ε_f = 48%). Увеличение предела текучести и предела прочности обусловлено появлением значительной доли наноразмерных зёрен-субзёрен. Повышение температуры последеформационных отжигов и, соответственно, развитие рекристаллизации привело к уменьшению σ_у, σ_UTS и увеличению ε_f до уровня значений этих характеристик в крупнозернистых образцах (σ_y = 400 МПа, σ_UTS = 920 МПа и ε_f = 90%).

Работа выполнена в рамках государственного задания ИФПМ СО РАН, тема номер FWRW-2021-0004. Результаты исследования опубликованы в журнале Metals.

Источник: ИФПМ СО РАН.