Упругие и тепловые свойства ряда тройных β-Ti сплавов

В целом рассчитанные модули Юнга сплавов меньше, чем в чистом техническом α-Ti титане или в сплаве Ti-6Al-4V. Наименьшие значения модуля Юнга составили 37.30 ГПа для InHf3Ti11 и 36.52 ГПа для SnHf3Ti11. Обсуждаются особенности анизотропии модуля Юнга, обусловленные их химическим составом. Установлено, что s,p-элементы практически не влияют на характер анизотропии модуля Юнга в сериях сплавов, при этом наименьшее его значение соответствует <100> направлению, тогда как d-элементы могут его существенно изменять. На основе рассчитанных модулей проведена оценка температуры Дебая, акустического параметра Грюнайзена, а также теплопроводности. Установлены следующие корреляции: сплавам с низкими модулями Юнга соответствуют низкие значения температуры Дебая, сплавы с большей теплопроводностью обнаруживают более высокие значения температуры Дебая. В сплавах с простыми металлами в Y-позиции, т.е. с их высокой концентрацией, эта тенденция может быть несовершенной. В целом влияние s,p-элементов на упругие и тепловые характеристики выражено слабее по сравнению с переходными металлами, независимо от того, какую позицию X или Y они занимают, и отражает в основном размерный эффект, тогда как влияние переходных металлов зависит существенно от числа d-электронов.

Работа выполнена в рамках государственного задания ИФПМ СО РАН, проект FWRW-2022-0001.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nanosystems: Physics, Chemistry, Mathematics:
Kasparyan S.O., Ordabaev A.E., Bakulin A.V., Kulkova S.E. Elastic and thermal properties of some ternary β-Ti based alloys // Nanosystems: Phys. Chem. Math. – 2025. – Vol. 16, N 2. – P. 225–234, https://doi.org/10.17586/2220-8054-2025-16-2-225-234.