1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Неорганические материалы
  4. T. 59, № 9, 2023

Неорганические материалы, 2023, T. 59, № 9, стр. 972-979

Самоорганизация разномасштабных структурных групп в композите Cu/NbTi под действием пакетной гидроэкструзии

З. А. Самойленко 1, Н. Н. Ивахненко 1, 2, *, Е. И. Пушенко 1, Н. Н. Белоусов 1, Н. В. Чернявская 1, М. Ю. Бадекин 3

1 Донецкий физико-технический институт им. А.А. Галкина
283050 Донецк, ул. Р. Люксембург, 72, Россия

2 Российский государственный аграрный университет МСХА им. К.А. Тимирязева
127434 Москва, ул. Тимирязевская, 47, Россия

3 Донецкий национальный университет
283001 Донецк, ул. Университетская, 24, Россия

* E-mail: yulduz19.77@mail.ru

Поступила в редакцию 09.08.2022
После доработки 31.05.2023
Принята к публикации 16.06.2023

Аннотация

По технологии повторяющейся пакетной прокатки композита Cu/NbTi получили высокопрочный гетерофазный сплав, обладающий сверхпроводящими свойствами. Рентгеноструктурные исследования показали, что полученный материал обладает ненапряженной, релаксированной структурой в виде самосогласованных, диффузионно локально легированных, разноразмерных атомных групп трех типов: 1) мелкокристаллических с дальним атомным порядком с размерами около 450 Å, проявляющихся в виде дебаевских отражений с острыми вершинами максимумов; 2) мезоскопических кластеров с наноразмерным атомным порядком, представленных в виде диффузных максимумов с пологими склонами и 3) мелких низкоразмерных группировок атомов с ближним атомным порядком 10–50 Å, проявляющихся в виде диффузного некогерентного рассеяния рентгеновских лучей (сильно размытых диффузных максимумов).

Ключевые слова: волокнистый композиционный материал, интенсивная пластическая деформация, рентгеноструктурный анализ, аморфизация

Список литературы

  1. Zhang D.C., Mao Y.F., Li Y.L., Li J.J., Yuan M., Lin J.G. Effect of Ternary Alloying Elements on Microstructure and Superelastictity of Ti–Nb ALloys // Mater. Sci. Eng., A. 2013. V. 559. P. 706–710. https://doi.org/10.1016/j.msea.2012.09.012

  2. Luz A.R., Souza G.B., Lepienski C.M., Siqueira C.-J.M., Kuromoto N.K. Tribological Properties of Nanotubes Grown on Ti-35Nb Alloy by Anodization // Thin Solid Films. 2018. V. 660. P. 529–537. https://doi.org/10.1016/j.tsf.2018.06.050

  3. Tohidi A.A., Ketabchi M., Hasannia A. Nanograined Ti–Nb Microalloy Steel Achieved by Accumulative Roll Bonding (ARB) Process // Mater. Sci. Eng., A. 2013. V. 577. P. 43–47. https://doi.org/10.1016/j.msea.2013.04.025

  4. Edalati K., Daio T., Lee S., Horita Z., Nishizaki T., Akune T., Nojima T., Sasaki T. High Strength and Superconductivity in Nanostructured Niobium–Titanium Alloy by High-Pressure Torsion and Annealing: Significance of Elemental Decomposition and Supersaturation // Acta Mater. 2014. V. 80. P. 149–158.https://doi.org/10.1016/j.actamat.2014.07.065

  5. Çaha I., Alves A.C., Kuroda P.A.B., Grandini C.R., Pinto A.M.P., Rocha L.A., Toptan F. Degradation Behavior of Ti-Nb Alloys: Corrosion Behavior through 21 Days of Immersion and Tribocorrosion Behavior Against Alumina // Corros. Sci. 2020. V. 167. P. 108488–108497. https://doi.org/10.1016/j.corsci.2020.108488

  6. Ignatenko P.I., Klyakhina N.A., Badekin M.Yu. Structure and Properties of Metal Nitride Films Produced by Ion Implantation // Inorg. Mater. 2005. V. 41. № 1. P. 36–41. https://doi.org/10.1007/s10789-005-0073-5

  7. Bachmaier A., Pippan R. High-Pressure Torsion Deformation Induced Phase Transformations and Formations: New Material Combinations and Advanced Properties // Mater. Trans. 2019. V. 60. № 7. P. 1256–1269. https://doi.org/10.2320/matertrans.MF201930, https://www.jstage.jst.go.jp/article/matertrans/60/7/ 60_MF201930/_article/-char/en

  8. Edalati K. Metallurgical Alchemy by Ultra-Severe Plastic Deformation via High-Pressure Torsion Process // Mater. Trans. 2019. V. 60. № 7. P. 1221–1229. https://doi.org/10.2320/matertrans.MF201914, https://www.jstage.jst.go.jp/article/matertrans/60/7/ 60_MF201914/_article/-char/en

  9. Han J.-K., Jang Jae-il, Langdon T.G., Kawasaki M. Bulk-State Reactions and Improving the Mechanical Properties of Metals through High-Pressure Torsion // MF201908. Materials Transactions. 2019. V. 60. № 7. P. 1131–1138. https://doi.org/10.2320/matertrans. https://www.jstage.jst.go.jp/article/matertrans/60/7/ 60_MF201908/_article/-char/en

  10. Panigrahi A., Sulkowski B., Waitz T., Ozaltin K., Chrominski W., Pukenas A., Horky J., Lewandowska M., Skrotzki W., Zehetbauer M. Mechanical Properties, Structural and Texture Evolution of Biocompatible Ti–45Nb Alloy Processed by Severe Plastic Deformation // J. Mech. Behavior Biomed. Mater. 2016. V. 62. P. 93–105. https://doi.org/10.1016/j.jmbbm.2016.04.042

  11. Самойленко З.А., Ивахненко Н.Н. Анализ фазовых переходов в разномасштабной атомной структуре при отжиге магний-цинковых ферритов // Журн. техн. физики. 2009. Т. 79. № 10. С. 151–155.

  12. Davies T., Grovenor C.R.M., Speller S.C. Atmospheric Oxidation of NbTi Superconductor // J. Alloys Compd. 2020. V. 848. P. 156345–156357. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2020.156345

  13. Delshadmanesh M., Khatibi G., Ghomsheh M.Z., Lederer M., Zehetbauer M., Danninger H. Influence of Microstructure on Fatigue of Biocompatible β-Phase Ti-45Nb // Mater. Sci. Eng., A. 2017. V. 706. P. 83–94. https://doi.org/10.1016/j.msea.2017.08.098

  14. Mello M.G., Dainese B.P., Caram R., Cremasco A. Influence of Heating Rate and Aging Temperature on Omega and Alpha Phase Precipitation in Ti35Nb Alloy // Mater. Charact. 2018. V. 145. P. 268–276. https://doi.org/10.1016/j.matchar.2018.08.035

  15. Самойленко З.А., Ивахненко Н.Н., Пушенко Е.И., Пашинская Е.Г., Варюхин В.Н. Разнообразие беспорядка и разномасштабного порядка при вариациях интенсивной деформации меди // Физика твердого тела. 2015. Т. 57. № 1. С. 82–90.

  16. Спусканюк В.З., Дугадко А.Б., Матросов Н.И., Янчев А.И. Дифференцированный учет степени деформации материала матрицы волокнистого композита // Физика и техника высоких давлений. 2001. Т. 11. № 3. С. 69–74.

  17. Edalati K., Horita Z. A Review on High-Pressure Torsion (HPT) from 1935 to 1988 // Mater. Sci. Eng., A. 2016. V. 652 P. 325–352. https://doi.org/10.1016/j.msea.2015.11.074

  18. Глезер А.М., Варюхин В.Н., Томчук А.А., Малеева Н.А. Происхождение высокоугловых границ зерен в металлах, подвергнутых мегапластической деформации // Докл. АН Техн. физика. 2014. Т. 457. № 5. С. 535–538. https://doi.org/10.7868/S0869565214230108

  19. Белоусов Н.Н. In Situ-исследование процессов структурообразования при деформации материалов в алмазных наковальнях. 1. Оборудование и методика эксперимента // Физика и техника высоких давлений. 2006. Т. 16. № 4. С. 90–102.

  20. Самойленко З.А., Ивахненко Н.Н., Пушенко Е.И., Прилипко Ю.С., Пащенко А.В. Самоорганизованный рост кластеризованных структур в легированных перовскитах La0.6–xNdxSr0.3Mn1.1O3–δ // Неорган. материалы. 2018. Т. 54. № 4. С. 375–381. https://doi.org/10.7868/S0002337X18040061

  21. Самойленко З.А., Ивахненко Н.Н., Пащенко А.В., Пащенко В.П., Прилипко С.Ю., Ревенко Ю.Ф., Кизель Н.Г. Наноструктурная кластеризация в твердых растворах (Nd0.7Sr0.3)1–xMn1+xO3±δ // Неорган. материалы. 2011. Т. 47. № 9. С. 1122–1127.

  22. Бутенко П.Н., Гиляров В.Л., Корсуков В.Е., Анкудинов А.В., Князев С.А., Корсукова М.М., Обидов Б.А. Изменения на поверхности гофрированной платиновой фольги под нагрузкой // ФТТ. 2021. Т. 63. № 10. С. 1451–1457.

  23. Самойленко З.А., Ивахненко Н.Н., Пушенко Е.И., Шемченко Е.И., Варюхин В.Н. Самоорганизация размерного и концентрационного разнообразия в кластеризованной структуре пленок CNx:EuyOz // ЖТФ. 2020. Т. 90. № 2. С. 318–324. https://doi.org/10.21883/JTF.2020.02.48827.222-19

  24. Китайгородский Л.И. Рентгеноструктурный анализ мелкокристаллических и аморфных тел. М.: Наука, 1952. 589 с.

  25. Гиляров В.Л. Кинетическая концепция прочности и самоорганизованная критичность в процессе разрушения материалов // ФТТ. 2005. Т. 47. № 5. С. 808–811.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Неорганические материалы

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал