Одновременная оптимизация характеристик эффекта памяти формы и механических свойств сплава Ti50Ni45Cu5 за счет термической обработки

Аннотация

Исследована возможность достижения оптимального сочетания характеристик эффекта памяти формы и механических свойств в сплавах Ti₅₀Ni_50–xCu_x (x = 0, 5, 7 at.%) за счет термической обработки. Сплавы выплавляли в вакуумной дуговой печи, подвергали горячей прокатке, а затем низкотемпературной термической обработке при 500 °C. Установлено, что наиболее сбалансированное сочетание характеристик эффекта памяти формы и механических свойств после термической обработки достигается в сплаве TiNiCu₅: его предел прочности на растяжение составляет 1020 МПа, а относительное удлинение 49 %. При этом сплав демонстрирует полное восстановление формы после одноцикловой деформации со степенью ε = 4 – 10 % и сохраняет коэффициент восстановления ~ 96 % при δ = 15 %, что соответствует степени деформации восстановления ~ 14 %. Анализ микроструктуры сплава показал, что повышение его рабочих характеристик связано с уменьшением доли вторичных включений Ti₂(Ni, Cu), изменением мартенситной субструктуры и неоднородным распределением дефектов после отжига. Полученные результаты исследования свидетельствуют о том, что при содержании 5 % (ат.) Cu в горячедеформированном сплаве Ti₅₀Ni_50–xCu_x отжиг при 500 °C обеспечивает получение наиболее благоприятного баланса прочности, пластичности и эффекта памяти формы среди исследованных составов.