Поверхностное и объемное наноструктурирование титановых сплавов

В работе представлены результаты исследования влияния ультразвукового выглаживания на структуру и механические свойства ультрамелкозернистых титановых сплавов – технически чистого титана ВТ1-0 и застехиометрического сплава с памятью формы Ti_49.3Ni_50.7. Методами оптической и просвечивающей электронной микроскопии показано, что в поверхностном слое толщиной до 20 мкм ультразвуковое выглаживание в крупнозернистом титане формирует наноструктуру с размером зерен менее 100 нм, а в наноструктурном никелиде титана дополнительно уменьшает размер кристаллов со 100 до 30 нм. Ультразвуковая обработка сплавов многократно повышает прочность, микро- и нанотвердость поверхностного слоя, уменьшает шероховатость, формирует градиентную наноструктуру, обеспечивая повышение долговечности и расширение функциональных возможностей изделий.

Ключевые слова

Источник финансирования

Работа поддержана РФФИ, грант №16-58-48001. Автор выражает благодарность д.т.н. Лесюк Е.А. и Петржику М.И., соответственно, за помощь в проведении ультразвукового выглаживания и измерений нанотвердости.

Дата публикации

15.12.2018

Цитировать Скачать pdf Для скачивания PDF необходимо авторизоваться

ГОСТ	Столяров В. В. Поверхностное и объемное наноструктурирование титановых сплавов // Проблемы машиностроения и надежности машин – 2018. – Выпуск 6 C. 66-72 [Электронный ресурс]. URL: http://ras.jes.su/pminm/s207987840001738-0-1 (дата обращения: 28.04.2024). DOI: 10.31857/S023571190002563-0
MLA	Stolyarov, V. "Surface and bulk nanostructuring of titanium alloys." Problemy mashinostroeniia i nadezhnosti mashin 6 (2018):66-72. DOI: 10.31857/S023571190002563-0
APA	Stolyarov V. (2018). Surface and bulk nanostructuring of titanium alloys. Problemy mashinostroeniia i nadezhnosti mashin (6), pp.66-72 DOI: 10.31857/S023571190002563-0

Размещенный ниже текст является ознакомительной версией и может не соответствовать печатной.

всего просмотров: 957

Оценка читателей: голосов 0

1. Валиев Р.З., Александров И.В. Объемные наноструктурные металлические материалы: получение, структура и свойства. М.: ИКЦ «Академкнига». 2007. 398 с.

2. Edalati K., Horita Z. A review on high-pressure torsion (HPT) from 1935 to 1988, MSE A652. 2016. P. 325–352.

3. Головин Ю.И. М.: Введение в нанотехнику, М.: Машиностроение, 2007. 496 с.

4. Wua X., Jiang P., Chena L., Yuan F., Zhu Y.T. Extraordinary strain hardening by gradient structure, PNAS, May 20. 2014. V. 111. No. 20. P. 7197–7201.

5. Beygelzimer Y., Estrin Y., Kulagin R., Synthesis of Hybrid Materials by Severe Plastic Deformation: A New Paradigm of SPD Processing, Adv. Eng. Mater. 2015, 17 DOI: 10.1002/adem.201500083.

6. Wang Y., Molotnikov A., Diez M., Lapovok R., Kim H., Wang J., Estrin Y., Gradient structure produced by three roll planetary milling: Numerical simulation and microstructural observations, MSE, A639. 2015. P. 165–172.

7. Юрченко Л.И., Дюпин А.П., Гундеров Д.В., Валиев Р.З. и др. Механические свойства и структура высокопрочных наноструктурированных сплавов никелида титана, подвергнутых РКУП и прокатке. Фазовые переходы, упорядоченные состояния и новые материалы. Электронный журнал. 2006. №10.

8. Kolobov Y.R., Manokhina S.S., Kolobova A. Yu. et al, Shock-Wave-Induced Grain Refinement and Phase State Modification in Coarse-Grained and Nanocrystalline Titanium, Technical Physics Letters. 2016. V. 42. № 9. P. 959–962.

9. Столяров В.В., Угурчиев У.Х., Трубицына И.Б. и др. Интенсивная электропластическая деформация сплава TiNi. ФТВД. 2006. № 4. С. 48–51.

10. Stolyarov V.V. Deformability and nanostructuring of shape memory TiNi alloys during the electroplastic rolling. MSE. A503.2009. P. 18–20.

11. Лесюк Е.А., Алехин В.П. Формирование нано- и субмикрокристаллических структур в инструментальных и конструкционных материалах и обеспечение их термической стабильности: монография. М.: МГИУ. 2009. 247 с.

12. Mordyuk B., Prokopenko G., Ultrasonic impact peening for the surface properties’ management, Journal of Sound and Vibration. 308. 2007. P. 855–866.

13. Асташев В.К., Крупенин В.Л. Нелинейная динамика ультразвуковых технологических процессов. М.: МГУП имени Ивана Федорова, 2016. 372 с.

14. Клименов В.А., Ковалевска Ж.Г., Уваркин П.В. и др. Ультразвуковое модифицирование поверхности и его влияние на свойства покрытий. Физическая мезомеханика. 2004. Т. 7. Специальный выпуск, ч. 2. С. 157–160.

15. Лотков А.И., Батурин А.А., Гришков В.Н. и др. Дефекты структуры и мезорельеф поверхности никелида титана после интенсивной пластической деформации ультразвуковым методом. Физическая мезомеханика. 8. 2005. 109–112.

16. Shape Memory Alloys: Fundamentals, Modeling and Applications, in book ed. By V. Brailovski, S. Prokoshkin, P. Terriault and F. Trochu, ETS, Université du Québec, Montreal, 2003, 844p.

17. Cismasiu C., Shape Memory Alloys. SCIYO. Croatia. 2010. 218 р.