Зависимость структурно-фазового состояния и модуля сдвига ниобий-титанового сплава от различных видов механико-термических обработок
Изучено влияние различных видов механико-термических обработок (МТО), отличающихся эпюрами напряжений, величиной и температурой деформации, на субструктуру, степень распада β-твердого раствора и модуль сдвига сплава НТ-50. Установлено, что из рассмотренных в данной работе МТО максимальное измельчени...
Saved in:
| Published in: | Вопросы атомной науки и техники |
|---|---|
| Date: | 2015 |
| Main Authors: | , , , , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
2015
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/112308 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Зависимость структурно-фазового состояния и модуля сдвига ниобий-титанового сплава от различных видов механико-термических обработок / Л.А. Чиркина, М.Б. Лазарева, Г.Е. Сторожилов, В.С. Оковит, Н.Ф. Андриевская, В.И. Соколенко, В.В. Калиновский, Т.Ю. Рудычева // Вопросы атомной науки и техники. — 2015. — № 5. — С. 134-139. — Бібліогр.: 20 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859982161642258432 |
|---|---|
| author | Чиркина, Л.А. Лазарева, М.Б. Сторожилов, Г.Е. Оковит, В.С. Андриевская, Н.Ф. Соколенко, В.И. Калиновский, В.В. Рудычева, Т.Ю. |
| author_facet | Чиркина, Л.А. Лазарева, М.Б. Сторожилов, Г.Е. Оковит, В.С. Андриевская, Н.Ф. Соколенко, В.И. Калиновский, В.В. Рудычева, Т.Ю. |
| citation_txt | Зависимость структурно-фазового состояния и модуля сдвига ниобий-титанового сплава от различных видов механико-термических обработок / Л.А. Чиркина, М.Б. Лазарева, Г.Е. Сторожилов, В.С. Оковит, Н.Ф. Андриевская, В.И. Соколенко, В.В. Калиновский, Т.Ю. Рудычева // Вопросы атомной науки и техники. — 2015. — № 5. — С. 134-139. — Бібліогр.: 20 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Вопросы атомной науки и техники |
| description | Изучено влияние различных видов механико-термических обработок (МТО), отличающихся эпюрами напряжений, величиной и температурой деформации, на субструктуру, степень распада β-твердого раствора и модуль сдвига сплава НТ-50. Установлено, что из рассмотренных в данной работе МТО максимальное измельчение субструктуры, эффективность распада β-твердого раствора, а также наибольшее увеличение модуля сдвига по сравнению с исходным состоянием реализуются при многоцикловой, разнонаправленной деформации (РНД) при 400 °С с последующей экструзией при 400°С и волочением при 20°С до суммарной степени деформации е = 22,2.
Вивчено вплив різних видів механіко-термічних обробок (МТО), що відрізняються епюрами напруг, величиною і температурою деформації, на субструктуру, ступінь розпаду β-твердого розчину і модуль зсуву сплаву НТ-50. Встановлено, що з розглянутих у даній роботі МТО максимальне подрібнення субструктури, а також найбільше зростання модуля зсуву в порівнянні з вихідним станом реалізуються при багатоцикловій, різноспрямованій деформації (РСД) при 400 °С з подальшою екструзією при 400 °С і волочінням при 20 °С до сумарного ступеня деформації е = 22,2.
The effect of different types of mechanical-thermal treatments (MTT), differing stress distribution, size and temperature strain on the substructure, the degree of decay β-solid solution and the shear modulus of alloy HT-50. It was found that of those surveyed in this study MTT maximum grinding of the substructure and the largest increase in the shear modulus compared with the initial state are realized in high-cycle, multi-directional deformation (MDD) at 400 °С followed by extrusion at 400 °С and drawing at 20 °С to a total degree of deformation e = 22.2.
|
| first_indexed | 2025-12-07T16:26:37Z |
| format | Article |
| fulltext |
134 ISSN 1562-6016. ВАНТ. 2015. №5(99)
ЗАВИСИМОСТЬ СТРУКТУРНО-ФАЗОВОГО СОСТОЯНИЯ
И МОДУЛЯ СДВИГА НИОБИЙ-ТИТАНОВОГО СПЛАВА ОТ
РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ МЕХАНИКО-ТЕРМИЧЕСКИХ ОБРАБОТОК
Л.А. Чиркина, М.Б. Лазарева, Г.Е. Сторожилов, В.С. Оковит, Н.Ф. Андриевская,
В.И. Соколенко, В.В. Калиновский, Т.Ю. Рудычева
Национальный научный центр «Харьковский физико-технический институт»,
Харьков, Украина
E-mail: mlazareva@kipt.kharkov.ua
Изучено влияние различных видов механико-термических обработок (МТО), отличающихся эпюрами
напряжений, величиной и температурой деформации, на субструктуру, степень распада -твердого раствора
и модуль сдвига сплава НТ-50. Установлено, что из рассмотренных в данной работе МТО максимальное
измельчение субструктуры, эффективность распада -твердого раствора, а также наибольшее увеличение
модуля сдвига по сравнению с исходным состоянием реализуются при многоцикловой, разнонаправленной
деформации (РНД) при 400 °С с последующей экструзией при 400°С и волочением при 20°С до суммарной
степени деформации е = 22,2.
PACS: 62.20; 62.40; 81.40
ВВЕДЕНИЕ
Сверхпроводники на основе Nb-Ti-сплавов
обладают сочетанием таких важных функциональ-
ных свойств, как высокие критические токи;
прочность; пластичность; сопротивление изгибу,
кручению и др. [1]. Это определяет целесообраз-
ность дальнейших разработок механико-термичес-
ких воздействий с использованием интенсивных
пластических деформаций (ИПД), позволяющих
получать наноструктурное состояние материала с
высокими сверхпроводящими характеристиками [2].
Для формирования высокодисперсных структур
в Nb-Ti-сплавах применяют ИПД в виде
интенсивной, многоцикловой, разнонаправленной
деформации (РНД) путем «осадки–выдавливания»
[3]. Использование РНД в сочетании с последую-
щими механико-термическими обработками (МТО)
позволило изготовить Nb-Ti-сверхпроводники с
рекордными уровнями токонесущей способности
(~ 4,1∙10
5
А/см
2
в поле 5 Тл) [4, 5]. Высокие
сверхпроводящие характеристики достигаются за
счёт образования мелкодисперсных, равномерно
распределенных частиц -Ti-фазы, возникающих
при диффузионном распаде пересыщенного -
твердого раствора в процессе отжигов деформи-
рованных Nb-Ti-сплавов [6, 7]. Полнота и кинетика
распада -фазы в значительной степени зависят от
концентрации титана в Nb-Ti-сплавах, температуры,
вида и степени используемых ИПД, а также от
режимов и комбинаций термообработок [8-12].
В данной работе проведено изучение
субструктуры и модуля сдвига Nb-Ti-сплава,
изготовленного по различным технологическим
схемам, включающим РНД при разных
температурах, экструзию, волочение и их сочетание.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
ИССЛЕДОВАНИЙ
Материалом исследования был сплав НТ-50 (Nb-
48,5 вес.%Ti), полученный методом дуговой
гарниссажной плавки. Исходными компонентами
сплава были титан губчатый марки ТГ-105 и ниобий
электронно-лучевой плавки НЭ-2. Содержание
основных примесей не превышало: С < 0,04;
N < 0,003; O < 0,005; Fe < 0,06 вес.%.
Обработка методом РНД состояла в том, что
заготовки сплава НТ-50 диаметром 20 мм и длиной
50 мм, вырезанные из исходного слитка,
подвергались многократному повторению цикла,
состоящего из осадки заготовки с усилием 14 кбар
в замкнутом контейнере диаметром 30 мм и
выдавливания материала из этого контейнера через
матрицу диаметром 20 мм. Величина истинной
деформации за 1 цикл составляла 1,6. В данной
работе число циклов РНД равнялось 10.
Важно отметить, что спецификой РНД является
осуществление деформации с высокими давлениями
(Р 14 кбар) при осадке материала в замкнутом
контейнере. При таких условиях деформирования в
материале создаются особые эпюры напряжений
[5, 11–13], которые могут существенно влиять на
энергетические и геометрические параметры
дислокаций, ускорять диффузию и процессы
массопереноса, что активизирует характер и условия
протекания процессов динамического возврата и
механической полигонизации в деформируемых
материалах. В отличие от РНД при волочении
отсутствуют напряжения, возникающие в условиях
высоких давлений в замкнутом контейнере, а
деформация при этом виде нагружения приводит к
развитию пластической деформации металлов и
сплавов по классическим законам [14].
В работе исследовался сплав НТ-50 в пяти
структурных состояниях, полученных при
различных МТО, отличающихся температурами
термообработки, степенью истинной деформации и
конечной субструктурой (табл. 1).
Структура и свойства сплава НТ-50 после всех
видов МТО изучались путем проведения
металлографических, электронно-микроскопических
исследований и измерений температурных
зависимостей модуля сдвига (G).
ISSN 1562-6016. ВАНТ. 2015. №5(99) 135
Таблица 1
Характеристики режимов МТО, параметры обработки и размеры субструктуры Nb-Ti-сплава
Номер
режимов
МТО
Вид МТО
Параметры МТО
Средний
размер
субзерен, нм
Температура, °С
Степень истинной
деформации, е
поэтапная суммарная
1 Отжиг 3 ч 800 – – 2010
3
2
Экструзия +
волочение
400
20
2,2
4,0
6,2 220
3 10 РНД 400 16 16 180
4
10 РНД+
экструзия +
волочение
400
400
20
16
2,2
4,0
22,2 90
5
10 РНД +
экструзия +
волочение
20
400
20
16
2,2
4,0
22,2 100
Металлографические исследования выполняли
на микроскопе ММР-4. Электронно-микроскопичес-
кие исследования образцов проводили на электрон-
ном микроскопе TESLA-BS 613. Параметры суб-
структуры вычисляли путем статистической
обработки металлографических и электронно-мик-
роскопических снимков.
Температурные зависимости модуля сдвига (G) в
области 20…400 °С определяли на образцах ниобий-
титанового сплава диаметром 0,8 мм и длиной
30 мм. Измерения проводили на установке типа
обратного крутильного маятника [15] на частоте
0,2 Гц в области амплитудонезависимого внутрен-
него трения с амплитудой крутильных колебаний
= 2,0∙10
-5
в вакууме 10
-5
Торр. Изменения модуля
сдвига (ΔG) после проведенных режимов МТО
рассчитываются исходя из выражения:
( )
100%,МТО исх
исх
G G
G
G
где Gисх и GМТО – значения модуля сдвига в
исходном отожженном состоянии и после МТО
соответственно.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
И ОБСУЖДЕНИЕ
ЭЛЕКТРОННО-МИКРОСКОПИЧЕСКОЙ
СУБСТРУКТУРЫ
Исходное состояние сплава НТ-50 (режим 1) –
поликристаллическое, со средним размером зерен
~ 20 мкм.
На рис. 1 показана электронно-микроскопи-
ческая субструктура образцов, прошедших
различные виды МТО.
a
б
в
г
Рис. 1. Электронно-микроскопическая субструктура сплава НТ-50 после различных режимов МТО
(а, б, в, г – режимы 2, 3, 4, 5, см. табл. 1)
136 ISSN 1562-6016. ВАНТ. 2015. №5(99)
Для структуры, образовавшейся в образцах после
экструзии и волочения (2-й режим МТО),
характерна неоднородность размеров субзерен (от
100 до 600 нм) (см. рис. 1,а). На снимке видны
деформационные полосы, фрагментация в которых
прошла с разной степенью активности, в некоторых
участках выявляются ячейки больших размеров с
широкими границами. Частицы -Ti-фазы после
этого режима МТО не наблюдаются, т. е. сплав
остается однофазным.
В образцах после 10 циклов РНД при 400 °С (3-й
режим МТО) наблюдается двухфазное (-твердый
раствор и частицы -Ti-фазы) субмикро-
кристаллическое состояние со средним размером
субзерен 180 нм (см. рис. 1,б, табл. 1), количество
выделившейся -Ti-фазы по данным электронной
микроскопии составляет 3,8 вес.% (табл. 2).
Характерными особенностями субструктуры,
наблюдаемыми в образцах с применением 10 циклов
РНД при температуре 400 °С с последующими
деформациями экструзией при 400 °С и волочением
при 20 °С (режим 4), являются более активный
диффузионный распад неравновесного твердого
раствора Nb-Ti-сплава и создание
нанокристаллической субзеренной структуры с
неравновесным состоянием границ раздела. В
результате такой МТО создается двухфазное
нанокристаллическое состояние с субзернами
размером ~ 90 нм и выделениями α-Ti-фазы
размером ~ 60 нм (см. рис. 1,в; табл. 1). Частицы α-
Ti-фазы выделяются по границам зерен, их весовая
доля ~ 4,5 % и плотность ~ 1,610
9
1/см
2
(табл. 2).
Так же, как и в случае 4-го режима МТО, в
образцах после 5-го режима получена
высокооднородная, нанокристаллическая субструк-
тура с размером субзерен ~ 100 нм (см. рис. 1,г;
табл. 1). Незначительное количество α-фазы
(~ 1 вес.%) при этом режиме деформирования, в
отличие от 2-го режима МТО, связано с
проведением экструзии при 400 °С (30 мин) образца,
находящегося в неравновесном состоянии,
созданном предварительной многоцикловой
обработкой путем РНД при 20 °С (см. табл. 2).
Из приведенных электронно-микроскопических
данных следует, что наименьший размер субзерен и
выделение максимального количества -Ti-фазы
реализуются при режиме №4, когда РНД и
последующая экструзия осуществляются при 400 °С
(см. табл. 1 и 2)
Таблица 2
Модуль сдвига, содержание Ti в -фазе и количество выделившейся -Ti-фазы
после различных режимов МТО
Номер режимов
МТО
G,
кг/мм
2
ΔG, %
Количество Ti
в -фазе, вес.%
Количество -Ti-фазы, определенной:
по изменению G,
вес.%
по данным
электр. микр., вес.%
1 2900 48,5 0 0
2 2500 -13,8 48,5 0 0
3 3280 13,1 44,9 3,6 3,8
4 3370 16,2 44,1 4,4 4,5
4+отж. 400 °С (3 ч) 3517 21,3 42,7 5,8
5 2970 2,4 47,8 0,7 1,0
5+отж. 400 °С (3 ч) 3150 8,6 46,1 2,4
ТЕМПЕРАТУРНЫЕ ЗАВИСИМОСТИ
МОДУЛЯ СДВИГА
Рассмотрим, как структурное состояние сплава
влияет на температурные зависимости модуля
сдвига. На рис. 2 приведены температурные
зависимости модуля сдвига G(T) для сплава НТ-50 в
исходном состоянии (режим 1, кривая 1) и после
деформации по режимам 2–5 (кривые 2–5),
отличающимся видами, величиной и температурой
деформации, что приводит к различной дефектности
кристаллической решетки и степени распада
-твердого раствора ниобий-титанового сплава.
Обращают на себя внимание разные величины
модуля сдвига для всех исследуемых состояний
сплава. Видно, что после обработки сплава по
режимам №3–5 (кривые 3–5) величина модуля
сдвига больше, а после МТО по режиму №2 (кривая
2) – меньше, чем для исходного состояния сплава
(кривая 1).
Известно [16, 17], что деформационные дефекты
в металлах и сплавах вызывают снижение модуля
сдвига по сравнению с исходным состоянием (см.
рис. 2, кривая 1), что наблюдается в данной работе
после деформации сплава путем экструзии и
волочения по режиму №2 (см. рис. 2, кривая 2,
табл. 2).
Рис. 2. Температурные зависимости модуля сдвига
сплава НТ-50 в исходном состоянии (режим 1,
кривая 1) и деформированного
по режимам 2–5 (кривые 2–5)
0 100 200 300 400
22500
25000
27500
30000
32500
35000
G
,
М
П
а
T,
o
C
5
2
3
4
1
ISSN 1562-6016. ВАНТ. 2015. №5(99) 137
Повышение модуля сдвига для НТ-50 после 3–5
режимов МТО (см. рис. 2, кривые 3–5; табл. 2)
может быть следствием зависимости величины
модуля сдвига в ниобий-титановых сплавах от
соотношения количества титана и ниобия в
-твердом растворе [18, 19]. Согласно [18], для Nb-
Ti-сплавов в области концентраций 30...60 вес.%Nb
существует прямая линейная зависимость величины
модуля сдвига от содержания Nb в -твердом
растворе (рис. 3).
Рис. 3. Зависимость модуля сдвига от соотношения
содержания Nb и Ti в Nb-Ti-сплавах
Наблюдаемый рост модуля сдвига на 16,2; 13,1 и
2,4% после 4, 3 и 5-го режимов МТО по сравнению с
исходным состоянием, с учетом данных рис. 2 и 3,
может быть обусловлен увеличением процентного
содержания Nb в -твердом растворе из-за
выпадения 4,4; 3,6 и 0,7% -Ti-фазы соответственно
в процессе РНД и экструзии при 400 °С (см. табл. 2).
Полученные по измерениям модуля сдвига
количественные данные о выпадении -Ti-фазы
после различных режимов МТО хорошо коррели-
руют с объемным содержанием частиц -Ti-фазы в
сплаве, определенным в результате электронно-
микроскопических исследований (см. табл. 2).
Дополнительный отжиг при 400 °С в течение 3 ч
образцов, прошедших МТО по режимам №4 и 5,
еще больше увеличивает модуль сдвига сплава, что
соответствует суммарному выпадению α-Ti-фазы до
5,8 и 2,4% соответственно (см. табл. 2).
Таким образом, исходя из приведенных
экспериментальных данных, следует, что после
разных режимов МТО количественное соотношение
Nb и Ti в -фазе изменяется по-разному по
сравнению с исходным состоянием, а следова-
тельно, содержание этих металлов в -матрице не
соответствует штатному химическому составу -
твердого раствора в сплаве Nb-48,5 вес.%Ti.
Самая обедненная титаном -фаза формируется
после МТО по режиму 4, в процессе которого по
данным измерения модуля сдвига выпало
4,4 вес.%Ti, что соответствует составу -фазы Nb-
44,1 вес.%Ti. После дополнительного отжига при
400 °С в течение 3 ч химический состав -твердого
раствора составляет Nb-42,7 вес.%Ti, так как после
такого отжига суммарное выпадение -Ti-фазы
составляет 5,8 вес.% (см. табл. 2).
После 5 режима МТО и последующего отжига
при 400 °С в течение 3 ч химический состав -фазы
сплава НТ-50 соответствует 46,1 вес.%Ti, так как
общее количество -Ti-фазы, выделившейся из
-фазы при таком режиме МТО и дополнительном
отжиге, составляет 2,4 вес.%Ti (см. табл. 2).
После 3 режима МТО без дополнительного
отжига химический состав -фазы равен
44,9 вес.%Ti, так как по данным измерения модуля
сдвига при этом режиме выпало 3,6 вес.% -Ti-
фазы.
Уменьшение содержания титана в -фазе может
быть одной из причин целесообразности проведения
повторных интенсивных деформаций ниобий-
титанового сплава с целью увеличения внутренних
напряжений в сплаве для стимуляции дальнейшего
выпадения -Ti-фазы в процессе последующего
отжига при температуре интенсивного распада
-фазы, приводящего к повышению
сверхпроводящих характеристик ниобий-титанового
сплава, что подтверждается результатами работ
[5, 12, 20].
Как следует из приведенных результатов
экспериментальных исследований, наиболее
интенсивное развитие процессов выпадения -Ti-
фазы из β-твердого раствора и измельчение
субструктуры ниобий-титанового сплава
наблюдаются в процессе деформации в закрытом
контейнере под давлением 14 кбар при
температуре активного распада -твердого раствора,
что соответствует режимам №3 и 4 (см. табл. 2).
При отсутствии деформации в условиях высоких
давлений в закрытом объёме при 400 °С (режим 2)
процесс распада β-твердого раствора не
реализовался (см. табл. 2). Снижение модуля сдвига
на 13,8% после обработки экструзией и волочением,
по сравнению с величиной G для исходного
состояния (см. рис. 2, кривые 2, 1 и табл. 2,
режимы 2 и 1), свидетельствует о том, что
доминирующим процессом при такой обработке
является увеличение концентрации деформацион-
ных дефектов, а не распад -твердого раствора.
Исходя из изложенного, следует, что для
получения большего количества частиц -Ti-фазы с
целью повышения сверхпроводящих характеристик
Nb-Ti-сплава наиболее оптимальным из
рассмотренных в данной работе режимов МТО
является режим 4: РНД при 400 °С + экструзия при
400 °С + волочение при 20 °С с общей величиной
истинной деформации е = 22,2 и с последующими
отжигами при 400 °С.
ВЫВОДЫ
1. Методами электронной микроскопии и
внутреннего трения исследовано структурное
состояние и степень распада -твердого раствора
Nb-48,5 вес%Ti в зависимости от режимов МТО.
2. Показано, что при деформировании сплава
НТ-50 путем экструзии при 400 °С (истинная
деформация е = 2,2) и волочения при 20 °С
(истинная деформация е = 4,0) происходит
интенсивное накопление деформационных дефектов
без распада -твердого раствора, что приводит к
уменьшению модуля сдвига.
47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58
53 52 51 50 49 48 47 46 45 44 43 42
24000
26000
28000
30000
32000
34000
36000
Ti, вес%
G
,
М
П
а
Nb, вес%
G
,
М
П
а
138 ISSN 1562-6016. ВАНТ. 2015. №5(99)
3. Установлено, что при 10-кратной разнонап-
равленной деформации под большим давлением
(Р 14 кбар) при 400 °С создаются условия,
вызывающие значительное измельчение субструк-
туры, увеличение количества выделившейся -Ti-
фазы и повышение модуля сдвига по сравнению с
исходным состоянием.
4. Показана возможность точной оценки коли-
чества -фазы, выпавшей из -твёрдого раствора
Nb-Ti-сплавов, после разных режимов МТО, путём
определения величины модуля сдвига.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. С. Фонер, Б. Шварц. Металловедение и техно-
логия сверхпроводящих материалов. М.: «Металлур-
гия», 1987, 559 с.
2. O.V. Chernyj, G.E. Storozhilov, G.F. Tikhinskij,
V.F. Gogulya, V.L. Mette, Yu.A. Gulyajkin,
G.A. Gaintsev, A.K.-S. Tsoraev, L.D. Bogdanova,
Yu.A. Belozyorov. Production of Nb-Ti
superconductors of a high critical current density
// Cryogenics. 1992, v. 32, ICMC, Suppplement, р. 601-
604.
3. Патент Украины № 42487А от 15.10.2001.
Способ изготовления ниобий-титанового
сверхпроводника / О.В. Чёрный, Я.Д. Стародубов,
О.И. Волчок, Г.Е. Сторожилов.
4. O.V. Chernyj, G.F. Tikhinskij, G.E. Storozhilov,
M.B. Lazareva, L.A. Kornienko, N.F. Andrievskaya,
V.V. Slezov, V.V. Sagalovich, Ya.D. Starodubov,
S.I. Savchenko. Nb-Ti superconductors of ahigh
current-curryying capacity // Supercond. Sci. Tech.
1991, v. 4, р. 318-323.
5. О.В. Черный. О разработках Nb-Ti-сверхпро-
водников с высокими значениями Jc, проводимых в
ННЦ ХФТИ // ВАНТ. Серия «Вакуум, чистые ма-
териалы, сверхпроводники», 1999, в. 1(9), с. 10-18.
6. P.J. Lee, D.C. Larbalestier. Niobium-titanium
superconducting wires: nanostructures by extrusion and
wire drawing // Invited presentation at Interwire.
Atlanta, GA, May 16
th
, 2001, р. 1-8.
7. O.V. Chernyi, N.F. Andrievskaya, V.O. Ilicheva,
G.E. Storozhilov, P.J. Lee, A.A. Squitieri. The Micros-
tructure and Critical Current Density of Nb-48wt.%Ti
Superconductor With Very High Alfa-Ti Precipitate
Volume and Very High Critical Current // Adv. Cryog.
Eng. 2002, v. 48B, р. 883-890.
8. Г.Н. Кадыкова. Особенности выделения - и
-фаз в холоднодеформированных сплавах Ti-Nb
// Изв. АН СССР. Металлы. 1978, №3, с. 155-157.
9. В.М. Ажажа, Д.Г. Малыхин, Г.Е. Сторожилов,
О.В. Черный. Рентгеновские исследования структу-
рообразования при разнонаправленном деформиро-
вании Nb-Ti-сплава // ВАНТ. Серия «Вакуум, чистые
материалы, сверхпроводники». 2007, №4(16), с. 58-
62.
10. В.К. Аксенов, О.И. Волчок, В.М. Горбатенко,
В.А. Емлянинов, М.Б. Лазарева, А.В. Мац, В.С. Око-
вит, Я.Д. Стародубов, О.В. Черный, Л.А. Чиркина.
Влияние деформации волочением при 77 К на
микроструктуру, критический ток и механические
свойства сплава Nb-Ti // ФНТ. 1994, т. 20, №6,
с. 595-599.
11. А.А. Галкин, В.И. Трефилов, В.П. Буряк,
В.Н. Минаков, Е.В. Турцевич, А.И. Байков,
Г.А. Корнеева, С.А. Фирстов. Влияние обработки
высоким давлением на структуру и свойства сплава
Nb-Ti // Металлофизика. 1977, в. 68, с. 55-60.
12. Н.Ф. Андриевская, В.С. Оковит, Т.Ю. Руды-
чева, М.П. Старолат, Г.Е. Сторожилов, М.А. Тихо-
новский, П.А. Хаймович, И.Н. Шаповал. Эволюция
структуры и свойств сплава НТ-50 при больших
пластических деформациях // ФТВД. 2009, т. 19, №2,
с. 136-142.
13. Е.Д. Мартынов, В.И. Трефилов, С.А. Фир-
стов, Б.И. Береснев, Ю.И. Рябинин. Электронно-
микроскопическое исследование хрома и
молибдена, деформированных в условиях высокого
давления // ДАН СССР. 1967, т. 176, №6, с. 1276-
1277.
14. М.А. Штремель. Прочность сплавов.
Часть 1. Дефекты решетки. М.: МИСИС, 1999,
384 с.
15. И.А. Гиндин, В.И. Коваленко, В.С. Оковит,
Я.Д. Стародубов, Л.А. Чиркина. Установка для
измерения низкочастотного внутреннего трения и
модулей упругости в интервале 10...1100 К // Зав.
лаб. 1970, №11, с. 1397-1399.
16. В.С. Постников. Внутреннее трение в
металлах. М.: «Металлургия», 1974, 352 с.
17. М.Л. Бернштейн, В.А. Займовский. Структу-
ра и механические свойства металлов. М.:
«Металлургия», 1970, 472 с.
18. C.C. Koch, D.S. Easton. A review of mechanical
behaviour and stress effects in hard superconductors
// Cryogenics. 1977, v. 17, N 7, р. 391-413.
19. L.A. Сhirkina, O.I. Volchok, M.B. Lazareva,
V.S. Okovit, G.E. Storozhilov. Control of the solid
solution decay by heat treatments of deformed niobium-
titanium alloys // Functional materials. 2013, v. 20, N 4,
р. 489-493.
20. O.V. Chernyi, G.E. Storozhilov, N.F. Andrievs-
kaya, V.O. Ilicheva. Influence of heat treatment strain
parameters on the structure and Jc of Nb-48,5wt.% Ti
superconductor // IEEE Trans. оn Appl. Super-
conductivity. 2003, v. 13, N 2, р. 3366-3369.
Статья поступила в редакцию 08.07.2015 г.
ISSN 1562-6016. ВАНТ. 2015. №5(99) 139
ЗАЛЕЖНІСТЬ СТРУКТУРНО-ФАЗОВОГО СТАНУ ТА МОДУЛЯ ЗСУВУ НІОБІЙ-
ТИТАНОВОГО СПЛАВУ ВІД РІЗНИХ ВИДІВ МЕХАНІКО-ТЕРМІЧНИХ ОБРОБОК
Л.О. Чиркина, М.Б. Лазарева, Г.Є. Сторожилов, В.С. Оковит, Н.Ф. Андрієвська,
В.І. Соколенко, В.В. Калиновський, Т.Ю. Рудичева
Вивчено вплив різних видів механіко-термічних обробок (МТО), що відрізняються епюрами напруг,
величиною і температурою деформації, на субструктуру, ступінь розпаду -твердого розчину і модуль зсуву
сплаву НТ-50. Встановлено, що з розглянутих у даній роботі МТО максимальне подрібнення субструктури,
а також найбільше зростання модуля зсуву в порівнянні з вихідним станом реалізуються при багатоцик-
ловій, різноспрямованій деформації (РСД) при 400 °С з подальшою екструзією при 400 °С і волочінням при
20 °С до сумарного ступеня деформації е = 22,2.
DEPENDENCE OF STRUCTURALLY-PHASE STATES AND THE SHEAR MODULUS
OF NIOBIUM-TITANIUM ALLOYS FROM VARIOUS TYPES OF MECHANICAL
AND HEAT TREATMENTS
L.A. Chirkina, M.B. Lazareva, G.E. Storozhilov, V.S. Okovit, N.F. Andrievskaya,
V.I. Sokolenko, V.V. Kalynovskiy, T.Yu. Rudycheva
The effect of different types of mechanical-thermal treatments (MTT), differing stress distribution, size and
temperature strain on the substructure, the degree of decay -solid solution and the shear modulus of alloy HT-50. It
was found that of those surveyed in this study MTT maximum grinding of the substructure and the largest increase
in the shear modulus compared with the initial state are realized in high-cycle, multi-directional deformation (MDD)
at 400 °С followed by extrusion at 400 °С and drawing at 20 °С to a total degree of deformation e = 22.2.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-112308 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1562-6016 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T16:26:37Z |
| publishDate | 2015 |
| publisher | Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Чиркина, Л.А. Лазарева, М.Б. Сторожилов, Г.Е. Оковит, В.С. Андриевская, Н.Ф. Соколенко, В.И. Калиновский, В.В. Рудычева, Т.Ю. 2017-01-19T20:32:55Z 2017-01-19T20:32:55Z 2015 Зависимость структурно-фазового состояния и модуля сдвига ниобий-титанового сплава от различных видов механико-термических обработок / Л.А. Чиркина, М.Б. Лазарева, Г.Е. Сторожилов, В.С. Оковит, Н.Ф. Андриевская, В.И. Соколенко, В.В. Калиновский, Т.Ю. Рудычева // Вопросы атомной науки и техники. — 2015. — № 5. — С. 134-139. — Бібліогр.: 20 назв. — рос. 1562-6016 PACS: 62.20; 62.40; 81.40 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/112308 Изучено влияние различных видов механико-термических обработок (МТО), отличающихся эпюрами напряжений, величиной и температурой деформации, на субструктуру, степень распада β-твердого раствора и модуль сдвига сплава НТ-50. Установлено, что из рассмотренных в данной работе МТО максимальное измельчение субструктуры, эффективность распада β-твердого раствора, а также наибольшее увеличение модуля сдвига по сравнению с исходным состоянием реализуются при многоцикловой, разнонаправленной деформации (РНД) при 400 °С с последующей экструзией при 400°С и волочением при 20°С до суммарной степени деформации е = 22,2. Вивчено вплив різних видів механіко-термічних обробок (МТО), що відрізняються епюрами напруг, величиною і температурою деформації, на субструктуру, ступінь розпаду β-твердого розчину і модуль зсуву сплаву НТ-50. Встановлено, що з розглянутих у даній роботі МТО максимальне подрібнення субструктури, а також найбільше зростання модуля зсуву в порівнянні з вихідним станом реалізуються при багатоцикловій, різноспрямованій деформації (РСД) при 400 °С з подальшою екструзією при 400 °С і волочінням при 20 °С до сумарного ступеня деформації е = 22,2. The effect of different types of mechanical-thermal treatments (MTT), differing stress distribution, size and temperature strain on the substructure, the degree of decay β-solid solution and the shear modulus of alloy HT-50. It was found that of those surveyed in this study MTT maximum grinding of the substructure and the largest increase in the shear modulus compared with the initial state are realized in high-cycle, multi-directional deformation (MDD) at 400 °С followed by extrusion at 400 °С and drawing at 20 °С to a total degree of deformation e = 22.2. ru Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України Вопросы атомной науки и техники Процессы пластической деформации Зависимость структурно-фазового состояния и модуля сдвига ниобий-титанового сплава от различных видов механико-термических обработок Залежність структурно-фазового стану та модуля зсуву ніобій- титанового сплаву від різних видів механіко-термічних обробок Dependence of structurally-phase states and the shear modulus of niobium-titanium alloys from various types of mechanical and heat treatments Article published earlier |
| spellingShingle | Зависимость структурно-фазового состояния и модуля сдвига ниобий-титанового сплава от различных видов механико-термических обработок Чиркина, Л.А. Лазарева, М.Б. Сторожилов, Г.Е. Оковит, В.С. Андриевская, Н.Ф. Соколенко, В.И. Калиновский, В.В. Рудычева, Т.Ю. Процессы пластической деформации |
| title | Зависимость структурно-фазового состояния и модуля сдвига ниобий-титанового сплава от различных видов механико-термических обработок |
| title_alt | Залежність структурно-фазового стану та модуля зсуву ніобій- титанового сплаву від різних видів механіко-термічних обробок Dependence of structurally-phase states and the shear modulus of niobium-titanium alloys from various types of mechanical and heat treatments |
| title_full | Зависимость структурно-фазового состояния и модуля сдвига ниобий-титанового сплава от различных видов механико-термических обработок |
| title_fullStr | Зависимость структурно-фазового состояния и модуля сдвига ниобий-титанового сплава от различных видов механико-термических обработок |
| title_full_unstemmed | Зависимость структурно-фазового состояния и модуля сдвига ниобий-титанового сплава от различных видов механико-термических обработок |
| title_short | Зависимость структурно-фазового состояния и модуля сдвига ниобий-титанового сплава от различных видов механико-термических обработок |
| title_sort | зависимость структурно-фазового состояния и модуля сдвига ниобий-титанового сплава от различных видов механико-термических обработок |
| topic | Процессы пластической деформации |
| topic_facet | Процессы пластической деформации |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/112308 |
| work_keys_str_mv | AT čirkinala zavisimostʹstrukturnofazovogosostoâniâimodulâsdviganiobiititanovogosplavaotrazličnyhvidovmehanikotermičeskihobrabotok AT lazarevamb zavisimostʹstrukturnofazovogosostoâniâimodulâsdviganiobiititanovogosplavaotrazličnyhvidovmehanikotermičeskihobrabotok AT storožilovge zavisimostʹstrukturnofazovogosostoâniâimodulâsdviganiobiititanovogosplavaotrazličnyhvidovmehanikotermičeskihobrabotok AT okovitvs zavisimostʹstrukturnofazovogosostoâniâimodulâsdviganiobiititanovogosplavaotrazličnyhvidovmehanikotermičeskihobrabotok AT andrievskaânf zavisimostʹstrukturnofazovogosostoâniâimodulâsdviganiobiititanovogosplavaotrazličnyhvidovmehanikotermičeskihobrabotok AT sokolenkovi zavisimostʹstrukturnofazovogosostoâniâimodulâsdviganiobiititanovogosplavaotrazličnyhvidovmehanikotermičeskihobrabotok AT kalinovskiivv zavisimostʹstrukturnofazovogosostoâniâimodulâsdviganiobiititanovogosplavaotrazličnyhvidovmehanikotermičeskihobrabotok AT rudyčevatû zavisimostʹstrukturnofazovogosostoâniâimodulâsdviganiobiititanovogosplavaotrazličnyhvidovmehanikotermičeskihobrabotok AT čirkinala zaležnístʹstrukturnofazovogostanutamodulâzsuvuníobíititanovogosplavuvídríznihvidívmehaníkotermíčnihobrobok AT lazarevamb zaležnístʹstrukturnofazovogostanutamodulâzsuvuníobíititanovogosplavuvídríznihvidívmehaníkotermíčnihobrobok AT storožilovge zaležnístʹstrukturnofazovogostanutamodulâzsuvuníobíititanovogosplavuvídríznihvidívmehaníkotermíčnihobrobok AT okovitvs zaležnístʹstrukturnofazovogostanutamodulâzsuvuníobíititanovogosplavuvídríznihvidívmehaníkotermíčnihobrobok AT andrievskaânf zaležnístʹstrukturnofazovogostanutamodulâzsuvuníobíititanovogosplavuvídríznihvidívmehaníkotermíčnihobrobok AT sokolenkovi zaležnístʹstrukturnofazovogostanutamodulâzsuvuníobíititanovogosplavuvídríznihvidívmehaníkotermíčnihobrobok AT kalinovskiivv zaležnístʹstrukturnofazovogostanutamodulâzsuvuníobíititanovogosplavuvídríznihvidívmehaníkotermíčnihobrobok AT rudyčevatû zaležnístʹstrukturnofazovogostanutamodulâzsuvuníobíititanovogosplavuvídríznihvidívmehaníkotermíčnihobrobok AT čirkinala dependenceofstructurallyphasestatesandtheshearmodulusofniobiumtitaniumalloysfromvarioustypesofmechanicalandheattreatments AT lazarevamb dependenceofstructurallyphasestatesandtheshearmodulusofniobiumtitaniumalloysfromvarioustypesofmechanicalandheattreatments AT storožilovge dependenceofstructurallyphasestatesandtheshearmodulusofniobiumtitaniumalloysfromvarioustypesofmechanicalandheattreatments AT okovitvs dependenceofstructurallyphasestatesandtheshearmodulusofniobiumtitaniumalloysfromvarioustypesofmechanicalandheattreatments AT andrievskaânf dependenceofstructurallyphasestatesandtheshearmodulusofniobiumtitaniumalloysfromvarioustypesofmechanicalandheattreatments AT sokolenkovi dependenceofstructurallyphasestatesandtheshearmodulusofniobiumtitaniumalloysfromvarioustypesofmechanicalandheattreatments AT kalinovskiivv dependenceofstructurallyphasestatesandtheshearmodulusofniobiumtitaniumalloysfromvarioustypesofmechanicalandheattreatments AT rudyčevatû dependenceofstructurallyphasestatesandtheshearmodulusofniobiumtitaniumalloysfromvarioustypesofmechanicalandheattreatments |