Исследование термоупругих мартенситных ГЦК-ОЦТ-переходов в новых монокристаллах FeNiCoAlTi с наноразмерными частицами

Объект исследования: монокристаллы сплава на основе железа FeNiCoAlTi с наноразмерными частицами γ"-фазы, испытывающие термоупругие ГЦК-ОЦТ мартенситные превращения. Цель: исследовать эффект памяти формы и сверхэластичность в монокристаллах сплава на основе железа FeNiCoAlTi(B) с наноразмерными частицами γ"-фазы после старения при Т = 673 - 773 К в течение 4 - 7 ч. Установлена зависимость размера и объемной доли частиц (FeNiCo)3AlTi при старении при 973 К в течение времени 0,5 - 10 ч. Размеры d и объемная доля f частиц изменяются от 3 до 15 нм f от 10 до 15% соответственно, при старении в течение 0,5 и 10 ч. Показано, что в закаленном состоянии в кристаллах нет частиц и в них не наблюдается развитие мартенситных переходов в свободном состоянии и под нагрузкой. Впервые в состаренных при 973 К в течение времени от 0,5 до 7 ч монокристаллах сплава FeNiCoAlTi при деформации растяжением обнаружено развитие под нагрузкой ГЦК-ОЦТ термоупругих мартенситных превращений с эффектом памяти формы и сверхэластичности. Эффект памяти формы и сверхэластичность в [100] монокристаллах при растяжении достигает 8,6% после старения 873 К, 4 ч. В [110] и [123] значения эффекта памяти формы и сверхэластичности равны 2,8 и 3% соответственно. Увеличение температуры и времени старения и легирование бором приводят к уменьшению величины эффекта памяти формы и сверхэластичности. Бор приводит к замедлению процессов выделения γ"-фазы по сравнению с кристаллами без бора (размер дисперсных частиц в кристаллах без бора оказывается в 2 раза больше, чем с бором), не изменяет величины, приводит к сдвигу температур перехода в сторону низких температур и к увеличению механического гистерезиса. В «искусственных» поликристаллах, полученных путем прокатки ориентированных [001] монокристаллов вдоль этого направления, наблюдается только эффект памяти формы величиной 1,1%, а сверхэластичность - нет из-за хрупкого разрушения образцов.