Введение к работе
Актуальность работы
Сплавы с эффектом "памяти формы" (ЭПФ) являются перспективными
материалами, применение которых открывает новые возмолыости в раз
ных областях техники. К таким сплавам относятся сплавы на основе
никелида титана - сплава титана и никеля составов, близких к экви-
атошому. ' . '
К функциональным характеристикам сплавов с ЭПФ относятся специальные свойства - положение температурного интервала прямого и обратного мартенситного превращения (ТИМП), величина полностью soct-стакавливаемой деформации ( cj- ), величина реактивного напряжения t kg), а также механические свойства.
Применение сплавов с ЭПФ основано на использовании 'необходимого (однократного) или обратимого (многократного) эффекта памяти формы. В первом случае используют только возврат к исходной форме или возврат с сопутствующими реактивными напряжениями (муфты,силовые и крапвжные элементы), второй применяют.в исполнительных механизмах, » например, в циклически действующих устройствах. Следовательно повышение эффективности использования сплавов с ЭПФ требует более высокого уровня реактивных .напряжений при возврате к исходной форме или более длительного периода, в течение которого возможно периодическое использование ЭПФ.
Т.к. в основе самого ЭИФ лежат структурные и субструктурные особенности мартенситных превращений,'их кристаллографическая законо- і мерность, а элементы структуры и субструктуры, особенности текстуры определяют перечисленные свойства, то и задача повышения сьойстх сплавов - металловедческая. Она долхна решаться с применеішем методов, регулирующих структуру, су(лг;руктуру и текстуру, *х.е. терми-. ческой и термомеханической обработки. Вместе с тем такой эффэктив-
-4-.-
ный механизм управления структурой, субструктурой и текстуре?, как высокотемпературная термомеханическая обработка (ВТМО) до сих пор к сплавам с Э1Е? практически кэ применялся, особенности и условия формирования субструктуры в горячедеформированном аустеките сплавов на осново шікелида титана систематически не исследованы. В это!* связи целые работы было:
Изучение процессов структурообразовавия при высокотемпературной терчомеханической обработке, вли.яния особенностей субструктуры гу-отенита на механические и специальные свойства сплавов на основа нккелида титака, разработка режимов ВТМО, определяющих повышенный комплекс этих свойств.
Научная новизна
Впервые получены диаграммы горячей деформации сжатием и построены карты структурных состояний при горячей, деформации сплавов ^50 ^іі0 и ^50^ Оценены параметры субструктуры горячедеформированногс аустенита сплава IC~Ni~Ft ь ус-таноялена их зависимость от температуры деформации.
Установлена связь между комплексом механических и специальных свойств сплавов W~Ni.~Ft . 1\-Ni и различными типами субструктуры Б2-фезы, подученными с помощью ВТМО. Показано, что созданье субструлчурч горячего наклбпа приводит к наибольшему повышении предела текучести, реактивного напряжения и полностью восстанавливаемой деформации- сплава
Определено влияние разных типов субструктуры горячедефордаро-ванного аустенита на характеристические температуры интервала ыар-^ тенситных превращений обоих сплавов.
_ 5 _
- Показано, что ЕТМО приводит к возникновению дилатометрических аномалий в сплаве ьквиатомного состава Ті-Нс в интервале мар-тенситных извращений, усиливающихся при понижении температуры деформации. Изучена устойчивость аномалий при термическом и деформационном воздействии. Причинами этих аномалий являются текстура горячецефоршрованного аустенита, я такта ориентированная дислокационная еубструктуре, опрецэляюпше ориентированность мартекситных превращений.
Практическая ценность работы
На основании разработанных технологических режимов BYMO, оыло проведено опытно-промышленное опробование производства листового проката из сплава П. Ni^„ Гі, (TH-IK) методом высокотемпературной термомехэнической. обработки. В результата проведенной работы на оборудовании завода легких сплавов (НПО ВНІС) (станы "трио", "дуо"-260) были изготовлены термомехакическл упрочненные листы толщиной 5 мл, которые успешно прошли механические и специальные испытания.
На основании результатов опытно-промышленного опробования и чо-следования структуры и свойств термомеханически обработанных листов из сплавов на основе li~Ni рекомендованы еле дувшие режимы ВТМО:
I. Для повышения предела текучести и реактивного напряжения в 1,3-5-1,8 раза при неизменном температурном интервале -мартенситных превращений необходимо проводит^ горячую поформ.щию в цикле іЗТі.іО при температуре Тд(3ф = 700*900 О, скорости деформации L =1+10 о-1 степени деформации =0,3-0,5, охлаждение в воде или на вопду;».
_6 _
2. Для повышения предела текучести и рьактивного напряжения в
1,5+2,5 раза необходимо проводить теплую деформацию при Тдеф =
500+800 С, скорости дефорыапии - 1+10 о"1, степени деформации
=0,3+0,5, охлаждение в поде или на воздухе. При этом тепле ратур-ннй интервал мартенситных превращений снижается на 20 С и усложняется процесс деформирования.
получено положительное решение по заявке на изобретение "Способ термическое обработки сплавов системы Tt)-Wi» "
Показано, что РТЮ сплавов эквиатомного состава 'i-'jo *%/) (TH-I) пряьочиг к аномаліньш дилатометричэским аффектам при мартенситных превращениях которые следует учитывать при реализации ЭПФ и ОЭПФ.
Апробация работа
Основные положения и отдельные разделы диссертации были доложены и обсувдсны та:
.1. I Всесоюзной конференции "Яффектн памяти формы и стерхшшс- точности и их применение в медицине" - Томск. - 1989.
2. ХШ Всесоюзной научно-'.ехническои конференции по тепловой микроскопии "Структура и срочность материалов в широком диапазоне температур" - Каунас. - 1989.
-
Семинаре "Материалы с эффектом памяти формы и их применение" - Новгород-Ленинград. - 1989.
-
Школе--семиняро молодых ученых и специалистов по проблемам фазовых превращений в твердом теле "Фазовые лревращения-ЭО". Москва. 1990.
5. Всесоюзной конференции по мартенситнны превращениям в твердом теле "Мартенсит-9І". Косов. 1991.
14. Конференции по испытаниям металлов,Балатоналига, май 199 Х г. -
Публикации. По теме диссертации опубликовано Э печатных работ.
Объем работы. Диссертация изложена на jjh страницах машинописного текста, состоит из введения, 3 глав, выводов, приложений. Включает /»g рисунков, " таблиц, библиографию из 7СЬ> наименований.
