Сучасна електрометалургія, 2013, №04



2013 №04 (02)

2013 №04 (04)

---

Современная электрометаллургия, 2013, #4, 27-33 pages

ДЕФОРМАЦИОННОЕ ПОВЕДЕНИЕ МНОГОСЛОЙНЫХ ВАКУУМНЫХ КОНДЕНСАТОВ Ti/Al ПРИ НАГРЕВЕ В УСЛОВИЯХ ПОСТОЯННО ДЕЙСТВУЮЩИХ НАГРУЗОК

А.И. Устинов¹, Т.В. Мельниченко¹, А.Е. Шишкин²

¹Институт электросварки им. Е.О. Патона НАН Украины. 03680, г. Киев, ул. Боженко 11. E-mail: office@paton.kiev.ua
²Институт металлофизики им. Г.В. Курдюмова НАН Украины. 03680, г. Киев-142, бульв. Акад. Вернадского, 36. E-mail: shiskin@imp.kiev.ua.

Abstract
Показано, что многослойные фольги Ti/Al при нагреве в условиях постоянно действующей растягивающей нагрузки, не превышающей предел текучести, могут пластически деформироваться. Установлено, что фазовые превращения при нагреве и структура многослойной фольги оказывают существенное влияние на механические свойства, что проявляется в немонотонном изменении степени пластической деформации при постоянной нагрузке в зависимости от температуры. Обнаружено два температурных интервала, в которых происходит интенсивная пластическая деформация фольги Е низко- (350...650 °С) и высокотемпературный (выше 700 °С). Немонотонное влияние нагрева на пластическое течение многослойных фольг Ti/Al под действием постоянно приложенных нагрузок в низкотемпературной области их пластической деформации связывается с протеканием в них фазовых превращений, сопровождаемых порообразованием, а в высокотемпературной области обусловлено реализацией в сформированной интерметаллидной фольге механизма сверхпластической деформации, который становится возможным при столь низких температурах из-за субмикронного и наномасштабного размеров зерен интерметаллида TiAl и наличия в фольге пор. Особенности деформационного поведения многослойной фольги Ti/Al влияют на возможность их практического использования при диффузионной сварке давлением. Библиогр. 13, табл. 1, ил. 9.


Keywords: электронно-лучевое осаждение; многослойная фольга; титан; алюминий; структура; фазовые превращения; сверхпластичность; объемный эффект; пористость


Received:                18.07.13
Published:               01.11.13

References
1. Ustinov A., Olikhovska L., Melnichenko T. Effect of overall composition on thermally induced solid-state transformations in thick EB PVD Al/Ni multilayers // Surface and coatings technology. - 2008. - 202, № 16. - P. 3832-3838.
2. Твердофазные реакции при нагреве многослойных фольг Al/Ti, полученных методом электронно-лучевого осаждения / А.И. Устинов, Л.А. Олиховская, Т.В. Мельниченко и др. // Современ. электрометаллургия. - 2008. - № 2. - С. 19-26.
3. Фазовые превращения при нагреве многослойной фольги Al/Cu, полученной способом электронно-лучевого осаждения / Л.А. Олиховская, Т.В. Мельниченко, А.И. Устинов и др. // Там же. - 2009. - № 2. - C. 27-31.
4. Рогачев А.С. Волны экзотермических реакций в многослойных нанопленках // Успехи химии. - 2008. - №77. - С. 22-38.
5. Ustinov A.I., Falchenko Yu.V., Ishchenko A.Ya. Diffusion welding of g-TiAl based alloys through nano-layered foil of Ti/Al system // Intermetallics. - 2008. - 16, № 8. - P.1043-1045.
6. Wang J., Besnoin E., Duckam A. Room-temperature soldering with nanostructured foils // Appl. Phys. Lett. Е 2003. - 83, № 19. - P. 3987-3989.
7. Paton B.E., Movchan B.A. Composite materials deposited from the vapour phase in vacuum // Soviet technology reviews; Section C, Welding and surfacing reviews. - 1991. - V. 2. - P. 43-64.
8. Эстрин Э.И. О природе пластичности при полиморфных превращениях // ФММ. - 2006. - 102, № 1. - С.123-128.
9. Yang H.S., Lee W.B.,Mukherjee A.K. Superplasticity in TiAl and Ti3Al alloys // Structural intermetallics. - 1993. - Р. 69-76.
10. Кузнецова Р.И., Брюховецкий В.В., Пойда В.П. Механизмы развития зернограничных пор и локальная неоднородность деформации в условиях сверхпластического течения // Металлофизика и новейшие технологии. - 1995. - 17, № 8. - С. 64-72.
11. Nieh T.G., Wadsworth J., Sherby O.D. Superplasticity in metals and ceramics. - New York:CambridgeUniversity Press, 1997. - 287 р.
12. Lutfullin. R.Ya., Imayev R.M., Kaibyshev O.A. Superplasticity and solid state bonding of the TiAl intermetallic compound with micro- and submicrocrystalline structure // Scripta Met. et Mater. Е 1995. - 33, № 9. - Р. 1445-1449.
13. Nakao Y., Shinozaki K., Hamada M. Diffusion Bonding of Intermetallic Compound TiAl // ISIJ Intern. Е 1991. - 31, № 10. - Р. 1260-1266.