Эволюция микроструктуры и механических свойств при интенсивной пластической деформации многокомпонентных TNZ и TNZTS сплавов

Показано, что интенсивная пластическая деформация (ИПД) приводит к формированию ультрамелкозернистой (УМЗ) (β+a+w)-структуры в сплаве Ti-Nb-Zr (TNZ) и УМЗ (β+w)-структуры в сплаве Ti-Nb-Zr-Ta-Sn (TNZTS), что значительно влияет на механические свойства. Наличие a-фазы вносит дополнительный вклад в упрочнение сплава Ti-Nb-Zr и обеспечивает более высокое повышение прочностных свойств (σ_в=1,13 GPa, H_m=2,67 GPa), а также снижение пластичности и модуля упругости при ИПД. Установлено, что многокомпонентное легирование элементами (Nb, Zr, Ta, Sn) сплава TNZTS стабилизирует β-фазу, не приводит к снижению пластичности и модуля упругости при ИПД, но в меньшей степени повышает прочностные свойства сплава (σ_в = 0,78 GPa, H_m = 2,4 GPa). Выявлено, что разрушение в сплавах TNZ и TNZTS в УМЗ состоянии происходит по субграницам и границам субзерен и фрагментов, в отличие от крупнокристаллического состояния, где разрушение идет по границам зерен.

   Микроструктура TNZ (a-г) и TNZTS (д-з) сплавов в УМЗ состоянии

Работа выполнена в рамках государственного задания ИФПМ СО РАН, номер FWRW-2021-0004. Результаты исследований опубликованы в журнале «Materials Letters». Eroshenko A.Yu., Legostaeva E.V., Uvarkin P.V., Tolmachev A.I., Khimich M.A., Kuznetsov V.P., Stepanov S.I., Vorontsov I.A., Mukanov G.Zh., Sharkeev Yu.P. Evolution of microstructure and mechanical properties of Ti-Nb-Zr and Ti-Nb-Zr-Ta-Sn alloys in severe plastic deformation // Materials Letters. – 2025. – Vol. 382. – P.137805. DOI: 10.1016/j.matlet.2024.137805.