30.04.2025
Микроструктурное состояние и характеристики деформации, разрушения, диссипации и накопления энергии при деформировании ультрамелкозернистых сплавов на основе титана, ниобия и магния для медицинских приложений
Сотрудниками лаборатории физики наноструктурных биокомпозитов ИФПМ СО РАН выполнены исследования микроструктуры, физико-механических характеристик, процессов диссипации и накопления энергии при растяжении в титане ВТ1-0 и в сплавах Ti–45Nb, Mg–2.9Y–1.3Nd в крупнокристаллическом (КК) и ультрамелкозернистом (УМЗ) состояниях.
Выявлено, что субструктурное упрочнение в УМЗ титане приводит к изменению деформационного и теплового поведения, особенно на начальной стадии деформирования. Установлено, что дисперсионное упрочнение наночастицами ω-фазы сплава Ti–45Nb и интерметаллидом Mg24Y5, выделениями β-, βʹ- и β1-фаз сплава Mg–2.9Y–1.3Nd снижает влияние УМЗ структуры на закономерности накопления и диссипации энергии при растяжении на начальной стадии деформирования. Показано, что количество выделившейся теплоты при деформировании титана и сплава Ti–45Nb в УМЗ состоянии в 2 раза выше по сравнению с накопленной энергией деформации, что вызывает локальное разупрочнение сплавов перед разрушением. УМЗ сплав Mg–2.9Y–1.3Nd в 2 раза эффективнее диссипирует энергию пластической деформации по сравнению с КК состоянием, что обусловлено перераспределением фазового состава.
Работа выполнена в рамках государственного задания ИФПМ СО РАН, номер FWRW-2021-0004. Результаты исследований опубликованы в журнале Physics of Metals and Metallography IF: 0.272, Q3 по данным JCR. Sharkeev Yu.P., Legostaeva E.V., Eroshenko A.Yu., Luginin N.A., Tolmachev A.I., Uvarkin P.V. The мicrostructural state and sharacteristics of the deformationand fracture, energy dissipation and accumulation under deforming of ultrafine-grained alloys based on titanium, niobium, and magnesium for medical applications physics of metals and metallography // – 2024. – Vol. 125. – No. 11. – PP. 1232–1239, DOI: 10.1134/S0031918X24601884.