Исследование низкотемпературного термомеханического поведения сверхупругого сплава Ti–18Zr–15Nb в различных температурно-скоростных условиях

Биомедицинский сплав Ti–18Zr–15Nb (ат. %) с памятью формы подвергли осадке с истинной деформацией e = 0.7 по трем разным режимам: в диапазоне температур от 20 до 600°C при скорости деформации ξ = 0.1 с^–1; при температурах 250 и 300°C со скоростями деформации ξ = 0.1, 1 и 10 с^–1; деформация при температуре 300°С и скорости ξ = 0.1 с^–1 после отжига при температуре 300°С разной продолжительности (τ = 10, 60, 300, 600 и 1200 с). Установлено, что с повышением температуры условный предел текучести σ_0.2 непрерывно снижается, при этом в интервале температур деформаций 250–300°C наблюдается увеличение максимального напряжения σ_max. В диапазоне температур от 200 до 400°С на кривых течения наблюдаются колебания, амплитуда которых увеличивается с повышением температуры. Изменение σ_0.2 и σ_max, а также наличие колебаний на диаграммах деформации связаны с протеканием динамического деформационного старения, сопровождающегося выделением частиц избыточной ω-фазы при температурах 200–400°С. Повышение скорости деформации при температурах 250–300°С оказывает сильное влияние на деформационное поведение сплава из-за значительного дополнительного деформационного разогрева. Так, увеличение скорости деформации до ξ = 10 с^–1 приводит к скачкообразному снижению напряжения, начиная с e ≈ 0.3, после чего кривая пластического течения приобретает волнообразную форму с низкой частотой колебаний напряжения. Основной фазой после всех режимов термомеханических испытаний является ОЦК β-фаза. После отжига при 300°С с выдержкой более 300 с наблюдаются слабые линии ω-фазы, а после деформации состаренного сплава значительно уширенные линии ω-фазы наблюдаются только после длительной выдержки (1200 с).