КАРТОЧКА ПРОЕКТА,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер 22-79-00304

НазваниеИсследование деформационного поведения, структурообразования и свойств никелида титана, подвергнутого мегапластической деформации кручением

РуководительКомаров Виктор Сергеевич, Кандидат технических наук

Организация финансирования, регионФедеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСИС", г Москва

КонкурсКонкурс 2022 года «Проведение инициативных исследований молодыми учеными» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Сплавы с памятью формы (СПФ) на основе Ti-Ni находят всё большее применение. Усложнение конструкций и интеллектуальных устройств, действующих на основе эффекта памяти формы, влечет за собой повышение требований к комплексу свойств СПФ Ti-Ni. Эффективным способом управления структурой и, как следствие, комплексом функциональных свойств является термомеханическая обработка, включающая интенсивную пластическую (мегапластическую) деформацию (ИПД). Развитие методов ИПД идет по пути поиска схем, позволяющих получать объёмные образцы с ультрамелкозернистой (УМЗ) структурой и для СПФ Ti-Ni остаётся сложной научно-технической задачей. Проект направлен на разработку научно-технологических основ получения нестареющего СПФ Ti - 50.0 ат.% Ni, и стареющего СПФ Ti - 50.8 ат.% Ni общетехнического и медицинского назначения обладающих повышенными функциональными свойствами, с помощью мегапластической деформации кручением (Severe torsion straining) объёмных образцов в температурном интервале, перспективном с точки зрения формирования ультрамелкозернистых структур. Данная схема деформации к сплавам с памятью формы будет применена впервые. В процессе выполнения работы будут установлены взаимосвязи между режимами мегапластической деформацией кручением, реологическими свойствами, структурообразованием и комплексом свойств СПФ Ti-Ni. Будут определены оптимальные и критические режимы деформации кручением для формирования в них ультрамелкозернистой или другой заданной структуры и реализации высокого комплекса функциональных свойств. Для оценки стабильности полученной структуры и свойств СПФ Ti-Ni и дополнительных возможностей управления ими будет использован последеформационный отжиг. Мегапластическая деформация кручением будет проведена на комплексе физического моделирования термомеханических процессов MDS-830 BÄHR (многофункциональный вертикальный дилатометр). Далее для исследования структуры и свойств образцов будет использован широкий спектр современных методов: просвечивающая и растровая электронная микроскопия, рентгеновская дифрактометрия, дифференциальная сканирующая калориметрия, световая микроскопия; механические и специальные (функциональные) термомеханические испытания. В результате всестороннего анализа полученных результатов будут разработаны рекомендации по выбору режимов мегапластической деформации кручением с целью получения СПФ Ti-Ni, с повышенными функциональными характеристиками, которые станут основой для создания нового поколения изделий, действующих на основе эффекта памяти формы, с высокой степенью надежности и недостижимыми ранее характеристиками. Полученные экспериментальные зависимости деформационного поведения СПФ Ti-Ni от режимов термомеханической обработки в дальнейшем могут быть использованы для математического моделирования, корректировки существующих и разработки новых рациональных технологий процессов ОМД в широком интервале температур и степеней деформаций.

Ожидаемые результаты
В ходе выполнения проекта планируется получить следующие результаты: 1. Впервые будет опробована схема мегапластической деформации кручением сплава с памятью формы (СПФ) системы Ti-Ni (Ti - 50.0 ат.% Ni и Ti - 50.8 ат.% Ni) на комплексе физического моделирования термомеханических процессов MDS-830 BÄHR 2. Будет проведена мегапластическая деформации кручением на серии образцов СПФ Ti-Ni по различным температурным режимам, определены критические режимы, приводящие к разрушению образца 3. Будут получены, построены и проанализированы параметры и закономерности изменения диаграмм деформации кручением СПФ Ti-Ni в широких интервалах степеней и температур деформации. Будет подготовлен массив данных для использования в программах математического моделирования процессов ОМД. 4. Будут получены зависимости температур обратного мартенситного превращения СПФ Ti-Ni от режимов мегапластической деформации кручением. 5. Будут получены закономерности изменения структуры, механических и функциональных свойств СПФ Ti-Ni в результате мегапластической деформации кручением по различным режимам 6. Будет изучена стабильность полученных в результате мегапластической деформации кручением структуры и свойств СПФ Ti-Ni и дополнительные возможности управления ими путём использования последеформационного отжига. 7. Будут разработаны рекомендации по выбору режимов мегапластической деформации кручением с целью получения СПФ Ti-Ni с повышенными функциональными характеристиками. Результаты работы позволят заложить научно-технологические основы получения объёмных и образцов никелида титана с ультрамелкозернистой структурой и высоким комплексом функциональных свойств для создания нового поколения изделий, действующих на основе эффекта памяти формы, с высокой степенью надежности и недостижимыми ранее характеристиками. Полученные экспериментальные зависимости деформационного поведения СПФ Ti-Ni от температуры и степени деформации в дальнейшем будут служить основой для математического моделирования, корректировки существующих режимов ОМД и разработки новых рациональных технологий процессов ОМД в широком интервале температур и степеней деформаций с целью оптимизации технологического процесса.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ