Разработка и исследование тонко- и длинномерных наноструктурных высокопрочных материалов на основе тройного сплава Ti50Ni25Cu25 с эффектами памяти формы для интеллектуальных наноактюаторов и сенсоров

Abstract

Основной целью работы является получение и комплексное систематическое исследование тонко- и длинномерных наноструктурных высокопрочных материалов на основе сплавов системы Ti50Ni25Cu25 с эффектами памяти формы. Данные материалы будут получены с использованием методов быстрой закалки расплава спиннингованием. В настоящем проекте решены следующие задачи: - изготовлены ленты тройных сплавов состава вблизи стехиометрического Ti50Ni25Cu25, используя метод быстрой закалки расплава спиннингованием; - изучены микроструктуры и фазовый состав сплавов в исходном состоянии и после термообработки с помощью методов рентгеноструктурного анализа и электронной микроскопии; - измерены критические температуры начала и конца прямого и обратного мартенситного превращения, построены его диаграммы в зависимости от среднего размера нанозерен; определены температурные, деформационные и силовые характеристики эффектов памяти формы полученных сплавов и выяснена природы их зависимостей от химического состава (отклонения от стехиометрии Ti50Ni25Cu25) и структурного состояния; - измерены механические свойства сплавов на растяжение в состоянии после закалки и после термической обработки.

Main main purpose of the work is obtaining and complex systematic research of thin and length nanostructural high-strength materials on the basis of Ti50Ni25Cu25 alloys with shape memory effects. These materials will be obtained by the superrapid quenching technique using the method of melt spinning. In the present work the following tasks are solved: - the melt-spun ribbons of ternary alloys with chemical composition near stoichiometric composition Ti50Ni25Cu25 were produced by the superrapid quenching technique using the method of melt spinning of molten alloy onto a cold substrate; - microstructures and phase composition of the alloys in an initial state and after heat treatment were studied using the methods of X-ray diffraction and electron microscopy; - critical temperatures of the forward and reverse martensitic transformations have been determined, the diagrams of the dependence of the critical temperatures on the average size of nanograins have been constructed; temperature, deformation and force characteristics of the shape memory effects of the alloys have been determined and the nature of their dependences on the chemical composition (a deviation from stoichiometric composition Ti50Ni25Cu25) and the structural state was found out; - mechanical properties of alloys in the initial state and after heat treatment have been measured.