Іванова О. М. Мартенситне перетворення та механічна поведінка в нестехіометричному інтерметаліді Ti75,5Sn24,5

Робота присвячена вивченню перебудов кристалічної структури інтерметаліду Ti75,5Sn24,5 під час мартенситного перетворення, механічних властивостей та руйнування при кімнатній температурі, впливу домішок цирконію та алюмінію на мартенситне перетворення та механічні властивості. Встановлено, що в інтерметаліді Ti75,5Sn24,5 відбувається оборотне група-субгрупа перетворення із орторомбічної Cmcm в гексагональну P63/mmc. Вперше визначено кристалічну структуру орторомбічної фази, орієнтаційні співвідношення між фазами, площину двійникування мартенситної орторомбічної фази. Деформація Бейна, пов'язана з цим перетворенням, свідчить, що перетворення із орторомбічної в гексагональну фазу є перетворенням з інваріантною площиною і супроводжується зменшенням об'єму на 1%. Вперше виявлено псевдоеластичну поведінку інтерметаліду Ti75,5Sn24,5 при кімнатній температурі. Матеріал з дрібними зернами (з розмірами зерен приблизно 20-30 мкм) відновлює 1,2% деформації, а відношення відновлювальної деформації до напруження складає 50ГПа. Крупнозернистий матеріал Ti75,5Sn24,5 (з розмірами зерен приблизно 150-300 мкм) відновлює 1% деформації, відношення відновлювальної деформації до напруження складає 10ГПа, при цьому матеріал демонструє сильну анізотропію механічних властивостей. Встановлено, що тріщини в зразках Ti75,5Sn24,5 з'являються на початкових етапах руйнування і розвиваються за участю місткування, утворюючи колонії паралельних тріщин. Обговорено механізм утворення тріщини та можливий механізм псевдо еластичної поведінки Ti75,5Sn24,5. Досліджено методом динамічного механічного аналізу вплив 1ат.% та 3ат.% цирконію та алюмінію на температури перетворення, величину гістерезисну, модуль пружності та демпфуючу здатність. Бінарний інтерметалід Ti75,5Sn24,5 зазнає перетворення при 330К і має температурний гістерезис 12К, демпфуючу здатність 25% та модуль пружності 4ГПа при температурі перетворення. Введення домішок алюмінію та цирконію знижують температуру перетворення, розширюють гістерезис, збільшують модуль пружності, знижують демпфуючу здатність, при цьому ефект алюмінію виражений сильніше, ніж цирконію.