ИОННО-ПУЧКОВАЯ МОДИФИКАЦИЯ ПОВЕРХНОСТИ, КАК ЭФФЕКТИВНЫЙ СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ УСТАЛОСТНОЙ ДОЛГОВЕЧНОСТИ СВЕРХЭЛАСТИЧНОГО СПЛАВА НА ОСНОВЕ NiTi

Изучено влияние поверхностной обработки в режиме высокодозовой имплантации ионов тантала на закономерности и механизмы деформации и разрушения при циклическом нагружении образцов сплава NiTi со свойством сверхэластичности. Показано, что при условиях нагружения, близких к условиям эксплуатации данных сплавов в медицине, ионно-пучковая обработка приводит к почти двукратному повышению их усталостной долговечности.
Выполнен сравнительный анализ эволюции полей компонент деформации, средних и локальных значений этих компонент в зависимости от времени (числа циклов) в необлученных и облученных образцах. Показано, что точки перегиба на зависимостях от числа циклов параметров ν_ave^*=-ε_xx ave/ε_yy ave  и ν_local^*=-ε_xx min/ε_yy max , названных средним и локальным «Poisson’s-like ratio», можно трактовать, как точки перехода от стадии относительной стабильности проявления функциональных свойств образцами из TiNi сплава при их циклической деформации в условиях одноосного растяжения к стадии ускоренной деградации этих свойств. Наиболее ярко эти эффекты проявляются на зависимостях локальных «Poisson’s-like ratios», которые можно рассматривать в качестве предвестников начала процесса усталостной деградации в данных сплавах.

Работа выполнена в рамках государственного задания ИФПМ СО РАН, тема FWRW-2021-0003.

Meisner, L.L., Meisner, S.N., Panin, S.V., Bogdanov A.A. Low-cycle fatigue life and fracture of superelastic NiTi with surface layers modified by tantalum ions. Journal of Materials Science, 2025, https://doi.org/10.1007/s10853-025-10761-5.