Упругие свойства тройныхTi-Nb25-Mex сплавов

Сотрудниками лаборатории физики нелинейных сред проведены расчеты с использованием метода точных «маффин-тин» орбиталей в приближении когерентного потенциала упругих модулей и их анизотропии, а также ряда механических характеристик сплавов Ti–Nb–Meх, где концентрация х третьего компонента не превышает 5 ат.%. Установлено, что добавление Zr, Hf и Mg ведет к ослаблению межатомных связей и понижению модуля Юнга, тогда как повышение электронной концентрации при легировании Mn и Ta приводит к его росту вследствие повышения ковалентного вклада в межатомное взаимодействие. Легирующие s,p-элементы с полностью заполненной d-оболочкой (In, Sn) индуцируют незначительное повышение модуля Юнга, несмотря на понижение (In) или неизменность (Sn) электронной концентрации и увеличение параметра решетки. Показано, что в тройных сплавах на основе ниобия значения модуля Юнга на ~10 ГПа ниже, чем в сплавах с молибденом, а выявленные тенденции являются универсальными. Показано, наименьшие значения модуля Юнга порядка 20 ГПа могут быть получены вдоль <100> направления, при этом наблюдается тенденция E<100> < E<110> < E<111>. Результаты могут быть полезны для целенаправленного поиска составов сплавов как с низкими, так и с высокими модулями упругости.


На рисунке – Упругие модули β-сплавов Ti-Nb25-Мех

Работа выполнена в рамках государственного задания ИФПМ СО РАН, проект FWRW-2026-0008.

Результаты исследования опубликованы в журнале Journal of Alloys and Compounds (Q1 по данным SJR, УБС 1)
Bakulin A.V., Kasparyan S.O., Kulkova S.E. Electronic structure, elastic and mechanical properties of disordered Ti–Nb25–Mex alloys // J. Alloys Compd. – 2026. – Vol. 1067. – P. 188367. DOI: 10.1016/j.jallcom.2026.188367.