Сравнение электроимпульсной обработки и отжига наноструктурного сплава с памятью формы

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Исследовано влияние режимов электроимпульсной обработки на структуру, микротвердость и механические характеристики при растяжении наноструктурного сплава с памятью формы Ti49.3Ni50.7, полученного электропластической прокаткой. Определены оптимальные плотность тока и время воздействия, при которых размер зерен в микроструктуре сплава сохраняется в нанометрической области, прочностные характеристики не уменьшаются, а относительное удлинение до разрушения возрастает. Показана возможность замены длительного традиционного печного отжига кратковременной электроимпульсной обработкой.

Full Text

Restricted Access

About the authors

В. В. Столяров

Институт машиноведения им. А. А. Благонравова РАН

Author for correspondence.
Email: vlstol@mail.ru
Russian Federation, Москва

References

  1. Картонова Л. В. Теория и технология термической обработки: учеб. пособие // Владим. гос. ун-т им. А.Г. и Н. Г. Столетовых. Владимир: ВлГУ, 2020. 128 с.
  2. Lu B., Tang K., Wu M., Yang Y., Yang G. Mechanism of electropulsing treatment technology for flow stress of metal material: A Review // Alloys. 2024. V. 3. P. 96–125. https://doi.org/10.3390/alloys3010006
  3. Баранов Ю. В., Троицкий О. А., Авраамов Ю. С., Шляпин А. Д. Физические основы электроимпульсной и электропластической обработок и новые материалы. М.: МГИУ, 2001. 844 с.
  4. Lotkov A., Grishkov V., Laptev R., Zhapova D., Girsova N, Gusarenko A. Effect of isochronous annealings on the microstructure and mechanical properties of the Ti49.8Ni50.2 (at.%) alloy after abc pressing at 573 K // Metals. 2023. V. 13. P. 1632. https://doi.org/10.3390/met13101632
  5. Karelin R., Komarov V., Khmelevskaya I., Andreev V., Yusupov V., Prokoshkin S. Structure and properties of TiNi shape memory alloy after low-temperature ECAP in shells // Mater. Sci. Eng. A. 2023. V. 872. Р. 144960. https://doi.org/10.1016/j.msea.2023.144960
  6. Ostapenko M. G., Semin V. O., D’Yachenko F.A., Neiman A. A., Meisner L. L. Structure and residual stress distribution in TiNi substrate after fabrication of surface alloy using electron-beam treatments // Acta Mater. 2022. V. 231. P. 117893. https://doi.org/10.1016/j.actamat.2022.117893
  7. Zhang X., Xiang S., Yi K., Guo J. Controlling the residual stress in metallic solids by pulsed electric current // Acta Metall. Sin. 2022. V. 58. P. 581–598. https://doi.org/10.11900/0412.1961.2021.00367
  8. Джоуля–Ленца закон. БСЭ (Большая советская энциклопедия в 30 т.). 3-е изд. Т. 8. Дебитор–Евкалипт. М.: Советская энциклопедия, 1972.
  9. Kravchenko V. Y. Effect of directed electron beam on moving dislocations // Sov. Phys. JETP. 1967. V. 24. P. 1135–1142.
  10. Zhu R., Jiang Y., Guan L., Li H., Tang G. Difference in recrystallization between electropulsing-treated and furnace-treated NiTi alloy // J. Alloys Compd. 2016. V. 658. P. 548. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2015.10.239
  11. Chen Y., Tyc O., Kaderavek L., Molnarova O., Heller L., Sittner P. Temperature and microstructure dependence of localized tensile deformation of superelastic NiTi wires // Mater. Des. 2019. V. 174. 107797. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2019.107797
  12. Malard B., Pilch J., Sittner P., Delville R., Curfs C. In situ investigation of the fast microstructure evolution during electropulse treatment of cold drawn NiTi wires // Acta Mater. 2011. V. 59(4). P. 1542–1556. https://doi.org/10.1016/j.actamat.2010.11.018
  13. Столяров В. В., Угурчиев У. Х., Трубицына И. Б. и др. Интенсивная электропластическая деформация сплава TiNi // Физика и техника высоких давлений. 2006. № 4. 16. C. 48–51.
  14. Гирсова С. Л., Полетика Т. М., Биттер С. М., Лотков А. И., Кудряшов А. Н. Мультистадийность мартенситных превращений в нанокристаллическом сплаве Ti-50.9 ат. % Ni // Известия высших учебных заведений. Физика. 2021. T. 64. С. 10. https://doi.org/10.17223/00213411/64/10/124

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. The shape and dimensions of the initial strip (a) and the tensile specimen (b).

Download (160KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. The dependence of the alloy microhardness on the exposure time (a) and current density (b) during electric pulse treatment: (a) – j = 100 A/mm2; (b) – t = 5 s.

Download (464KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Stress-displacement curves in states 1–3 indicated in Table 1.

Download (242KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Microstructure (bright-field images) and microdiffraction patterns of the alloy: (a) – before ESD; (b) – after ESD, t = 5 s, j = 110 A/mm2; (c) – after ESD, t = 10 s, j = 110 A/mm2; (d) – after annealing at 400 °C – 1 h.

Download (2MB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences