Аннотация результатов, полученных в 2025 году
Исследовано исходное структурное состояние никелида титана Ti–50.8 ат.% Ni, проведен анализ элементов структуры. После горячего волочения наблюдается смешанная микроструктура динамической рекристаллизации и полигонизации. Последующий рекристаллизационный отжиг при 850 °С, 1 ч приводит к формированию полностью рекристаллизованной структуры с преобладанием зерен неравноосной формы. Установлено различие в степени вытянутости зерна: в проволоке диаметром 0,6 мм оно значительно меньше (1.6), чем в проволоке диаметром 1,2 мм (2.8). Установлены закономерности влияния режимов старения на формирование микроструктуры старения в зависимости от исходного структурного состояния. Повышение температуры старения до 450−500°C не влияет на размер зерна/субзерна. Показано, что увеличение температуры старения с 450 до 500 °C (1 ч) приводит к росту размера частиц с 35 до 65 нм. Старение при 450 ºC после рекристаллизационного отжига при 850 °С , 1 ч приводит к наиболее выраженному неравномерному распределению частиц фазы Ti3Ni4: чем больше расстояние от границы зерен, тем больше диаметр частиц. Увеличение диаметра частиц коррелирует с увеличением расстояния между ними. Это обусловлено повышенной концентрацией дефектов кристаллической решетки, а также концентрацией никеля в приграничной зоне зерна по сравнению с центром. В результате проведения калориметрических исследований установлено, что влияние температуры старения при выдержке 1 ч для проволоки диаметром 0,6 мм и 1,2 мм идентично: увеличение температуры старения от 350 °С до 500 °С приводит к появлению R→B19` превращения при охлаждении, при нагреве после 500 °С наблюдается одностадийное B19`→R→B2 превращение. При увеличении времени выдержки до 5 ч последовательность мартенситных превращений не изменяется. Температура старения в интервале 450 °С –500 °С приводит к размножению мартенситных превращений до трехстадийного при охлаждении в крупнозернистом материале. Построены диаграммы эволюции характеристических температур при охлаждении и нагреве в зависимости от температуры (350–500°С) и времени старения (1–5 ч) в материале с различной исходной структурой (в проволоке 0,6 мм и 1,2 мм). Установлено, что наиболее широкий интервал Ан–Ак (который коррелирует с температурами восстановления формы) 80 °С достигается, , наблюдается после горячего волочения и последующего старения при 350 °С, 1 ч. Наиболее узкий интервал 6–12 °С определяется после горячего волочения и последующего старения при 500 °С,1 –5 ч и после рекристаллизационного отжига при 850 °С,1 ч. Показано, что наиболее узкий гистерезис Мн–Ак реализуется в интервале 25–27 °С после рекристаллизационного отжига при 850 °С,1 ч и не зависит от диаметра проволоки. Наиболее широкий гистерезис 80–100 °С определяется после старения 350 °С, 5 ч, 450 °С, 1 ч как в исходном, так и в рекристаллизованном состоянии и не зависит от диаметра проволоки. Определено, что увеличение температуры старения от 350 °С до 500 °С, 1 ч после горячего волочения приводит к снижению температуры Rн с 52 °С до 26 °С, росту температуры начала мартенситного превращения Мн с –36 °С до –25 °С и температуры Ан с –20 °С до 24 °С, снижению Ак с 58 до 30 °С и соответственно снижению интервала Ан–Ак, с 78 °С до 6 °С. Увеличение температуры старения от 350 °С до 500 °С,1 ч после рекристаллизационного отжига при 850 °С,1 ч приводит к снижению температуры Rн с 38 °С до 29 °С, росту Мн с –43 °С до –1 °С, снижению температуры Ан с –1 °С до –9 °С, не влияет на температуру окончания Ак, которая находится в интервале 40–41 °С и резкому снижению интервала Ан–Ак с 42 °С до 4 °С при температуре старения 350 °С– 450 °С, 1 ч, а затем увеличению до 49 °С при 500 °С,1 ч. Показано, что увеличение времени старения от 1 до 5 ч при температуре старения 350 °С – 450 °С приводит к росту температуры Rн независимо от исходного структурного состояния и диаметра проволоки. Более высокая температура старения 500 °С, напротив, снижает температуру Rн с увеличением времени старения. Увеличение времени старения от 1 до 5 ч при температуре старения 350 °С – 500 °С приводит к росту температуры Мн независимо от исходного структурного состояния и диаметра проволоки. Аналогичным образом наблюдается повышение температуры Ан при увеличении времени старения от 1 до 5 ч при температуре старения 350 °С – 500 °С независимо от исходного структурного состояния и диаметра проволоки. Установлено, что диаметр проволоки не влияет на характеристические температуры мартенситных превращений и их стадийность. Исследование химического состава образцов с разным сечением методом рентгенофлюроресцентного анализа, показало, что при уменьшении диаметра проволоки дополнительного выгорания химических элементов не происходит и химический состав сплава не меняется, что коррелирует с данными, полученными дифференциальной сканирующей калориметрии. Установлено, что диаметр проволоки после холодного волочения оказывает неоднозначное влияние на функционально-механические свойства сплава, подвергнутого отжигу при 600 °С, 1 ч. Влияние масштабного и геометрического факторов в проволоке после холодного волочения в наименьшей степени выражено в значениях фазового предела текучести и в максимальной степени в воспроизводимости прочностных характеристик дислокационного предела текучести и предела прочности. Характер этого влияния отличается в разных структурных состояниях. В результате проведенных работ на 1 году проекта опубликована 1 статья Рыклина Е.П., Полякова К.А., Комаров В.С,, Мурыгин С.Р., Конопацкий А.С., Андреев В.А., Уланов А.У. On Transformation and Stress–Strain–Temperature Behavior of Fine-Grained Ni-Rich NiTi Wire vs. Aging Mode Metals (2024) (wos, scopus, rsci, РИНЦ, «Белый список», Q1), результаты работы были обсуждены на двух конференциях 1. Конференция Бернштейновские чтения по термомеханической обработке металлических материалов. 22-26 октября 2024 г. г. Москва НИТУ МИСИС. 2. XXII Международная конференция студентов, аспирантов и молодых учёных "Ломоносов" 11-25 апреля 2025 года г. Москва МГУ