Закономерности и механизмы деформации при квазистатических и циклических нагружениях кручением и изгибом сплава TiNi с поверхностными слоями, синтезированными аддитивным тонкоплёночным электронно-пучковым способом

Объекты исследований: исходные и модифицированные (после синтеза поверхностного Ti-Ni-Ta сплава) образцы различных конфигураций и размеров из сплава TiNi для проведения структурно-аналитических и механических испытаний с целью аттестации и исследований морфологии и топографии поверхности, структуры, элементного состава, физико-механических и неупругих свойств. Цель НИР – установить закономерности изменения механических и неупругих свойств, определить механизмы деформации при квазистатических и циклических нагружениях кручением и изгибом сплава TiNi с синтезированными слоями, полученными электронно-пучковым способом, и выявить закономерности влияния структуры и физико-механических свойств синтезированных слоёв на механические и неупругие свойства сплава TiNi. В отчёте по 1-му этапу НИР показано, что: 1) С использованием системы [пленка (Ti60Ta40, 100 нм)/TiNi-подложка] при 2 циклах синтеза, сформирован на поверхности плоскопараллельных и проволочных TiNi-образцов поверхностный сплав (ПС) на основе системы Ti-Ni-Ta, расчётная толщина которого ~200 нм; 2) Проведены комплексные структурно-аналитические и механические испытания на плоскопараллельных образцах сплава TiNi (пластинки, 1x10x10 мм) до и после синтеза ПС; 3) Определены оптимальные режимы механических испытаний на кручение и изгиб, которые соответствуют квазистатическим условиям нагружения в диапазоне деформаций, реализуемых в сплавах TiNi в ходе их применения в областях медицины и техники; 4) Исследовано поведение систем [ПС/TiNi-подложка] при макроскопических механических испытаниях (на кручение и изгиб) с различными видами нагружения (в условиях квазистатических (в том числе до разрушения) и циклических нагружений). Впервые установлено влияние ПС на механические свойства после термоциклирования систем [ПС/TiNi-подложка] в интервале температур B2-B19' мартенситного превращения; 5) Определены механизмы деформации и разрушения систем [ПС/TiNi-подложка], в том числе до и после термоциклирования образцов. Сделано заключение, что сопротивление растрескиванию синтезированного ПС обеспечивается близостью упруго-напряжённого состояния системы [ПС/TiNi-подложка] к исходным образцам TiNi, а дополнительные обработки по термоциклированию образцов позволяют за счёт изменения упруго-напряжённого состояния системы [ПС/TiNi-подложка] понизить растрескивание синтезированного ПС.