КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ


Номер 15-12-10014

НазваниеСоздание высокопрочных и пластичных наноструктурированных сплавов с высокообратимыми эффектами памяти формы для термо-, электро- и магнитомеханических Smart-систем нового поколения

РуководительПушин Владимир Григорьевич, Доктор физико-математических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики металлов имени М.Н. Михеева Уральского отделения Российской академии наук, Свердловская обл

Период выполнения при поддержке РНФ 2015 г. - 2017 г. 

Конкурс№7 - Конкурс 2015 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований с привлечением молодых исследователей».

Область знания, основной код классификатора 02 - Физика и науки о космосе, 02-208 - Металлы. Сплавы. Неупорядоченные структуры

Ключевые словаультрамелкозернистая структура, наноструктурирование, метастабильные атомноупорядоченные цветные интерметаллиды и их сплавы, термоупругие мартенситные превращения, эффекты памяти формы, гигантская псевдоупругость, физико-механические свойства, прочность и пластичность, быстрая закалка из расплава, интенсивная мегапластическая деформация, компьютерное моделирование, интеллектуальные smart-системы

Код ГРНТИ29.19.04


СтатусУспешно завершен


 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ


Аннотация
Проект направлен на решение одной из важных фундаментальных и одновременно поисковых проблем современных физики, неорганической химии и материаловедения, посвященной созданию прочных и пластичных сплавов с уникальными термо-, электро- и магнитомеханическими эффектами памяти формы (ЭПФ), псевдоупругости и рядом других необычных свойств. Эти эффекты реализуются прежде всего в цветных сплавах с термоупругими мартенситными превращениями (ТМП) и являются инновационно привлекательными для разработки и последующего использования в качестве механических интеллектуальных или smart-систем в различных отраслях науки, техники, медицины, социальной сферы. Как известно, важной ключевой особенностью сплавов с ЭПФ является их способность возвращать накопленную деформацию (и восстанавливать форму) даже в условиях внешнего силового противодействия, т.е. совершать работу за счет подвода некоторого небольшого количества теплоты, в том числе тепла при пропускании электрического тока, или под действием магнитного поля, а говоря иначе, превращать тепловую, электрическую или магнитную энергию в механическую. При этом возможны варианты механических приводов (или актюаторов): одноцикловое выполнение функции мартенситного преобразователя энергии (что достигается относительно легко) или многоцикловое по разным видам исполнения, существенно более жесткое по требованиям к материалам и исполнительным устройствам. Другая, не менее практически полезная, сугубо специфическая физическая особенность именно сплавов с памятью формы – эффект гигантской псевдоупругости, который не только реализуется при некотором механическом нагружении в условиях малых напряжений и очень низких модулей упругости и превышает в 100-200 раз обычную Гуковскую упругость металлов, но и возвращается при последующей разгрузке. Механические элементы из данных сплавов могут действовать как собственно актюаторы, так и как информационные датчики (сенсоры). Предложено и защищено патентами большое многообразие вариантов использования сплавов с ЭПФ в качестве таких элементов. Важно, что различные конкретные решения рассматривают прямое использование конструктивных элементов из сплавов с определенными температурными, деформационными и силовыми характеристиками памяти формы в качестве интеллектуальных тепло-, электро- или магнитомеханических машин или систем нового особого класса, основанного не на известных полупроводниковых материалах (МЭМС, НЭМС), а на металлических с ЭПФ, естественно при наличии у осуществляющих их сплавов необходимых служебных характеристик. По мнению ведущих мировых экспертов эти так называемые активные или интеллектуальные функциональные и одновременно конструкционные материалы с эффектами памяти формы очень перспективны и могут быть использованы и уже применяются в разных отраслях: в науке, медицине, аэрокосмической технике, в целом в экономике. Вместе с тем, должны быть преодолены существенные ограничения, связанные, прежде всего, с требованиями к структурно-чувствительным свойствам материалов с памятью формы. Наиболее критическим для создания механических smart-систем с памятью формы является неудовлетворительная формообразующая деформируемость и пластичность поликристаллических атомноупорядоченных сплавов с ЭПФ (в отличие от их монокристаллов и поликристаллических, близких к стехиометрическим прецизионных сплавов TiNi, которые только и находят пока практическое применение). При деформации и изменении температуры пластическое течение и развитие термоупругих мартенситных превращений в данных материалах жестко ограничено в пределах отдельных зерен, приводит к концентрации напряжений и дефектов у границ зерен, их критическому ослаблению и, как следствие, к интеркристаллитному разрушению. Этому способствуют и зернограничные выделения. Как следствие, заметно ухудшаются количественные параметры ЭПФ (температурные, деформационные, силовые). В предлагаемом проекте впервые ультрамелкозернистые наноструктурированные цветные сплавы будут получены за счет комплексного сочетания и оптимизации целевого полиметаллического легирования, методов быстрой закалки (БЗР), мегапластической деформации (МПД) и ряда других воздействий. Будут исследованы происходящие в сплавах при указанных внешних воздействиях структурные и фазовые превращения, установлены основные принципы и закономерности их развития и самоорганизации, выяснено влияние формируемых структурных состояний на ТМП и особые физико-механические свойства создаваемых материалов с ЭПФ, определены возможные пути обеспечения их повышенных механических характеристик за счет применения разрабатываемых подходов. Имеются веские основания считать, что за счет измельчения зеренной структуры данные свойства сплавов могут быть существенно улучшены. Этот принцип их модифицирования выбран в проекте как ключевой, чтобы обеспечить достаточную для реализации ЭПФ повышенную пластичность сплавов в ультрамелкозернистом состоянии. Комплексное экспериментальное и теоретическое (методами компьютерного моделирования) исследование позволит установить природу и особенности трансформации структуры и физико-механических свойств, разработать физические принципы управления структурой и свойствами таких материалов, обосновать способы их улучшения. Основная цель предлагаемого проекта состоит в получении посредством целевого легирования, быстрой закалки расплава и интенсивной мегапластической деформации перспективных наноструктурированных ультрамелкозернистых сплавов, которые будут способны испытывать ТМП, обладать обусловленными ими высокообратимыми ЭПФ и приобретут необходимые повышенные прочностные и пластичные характеристики. Планируемые исследования являются новыми по постановке, предлагаемым подходам и представляют большой научный интерес. Они позволят ответить на фундаментальные вопросы, связанные со специфическими особенностями формирования ультрамелкозернистых структур в материалах с ЭПФ и важны для развития технологий их получения с улучшенными функциональными характеристиками.

Ожидаемые результаты
В проекте планируется, используя целевое полиметаллическое легирование, ряд методов внешних воздействий при термической и термомеханической обработке (прежде всего БЗР и МПД), комплексно исследовать возможности получения ультрамелкозернистых состояний в серии атомноупорядоченных цветных сплавов (которые способны в исходном крупнозернистом состоянии испытывать ТМП), установить размерные и ориентационные характеристики элементов создаваемой в них зеренно-субзеренной структуры, дислокационной субструктуры, текстуры и фазового состава, в том числе гомо- и гетерогенного старения, определить их влияние на критические температуры ТМП и ЭПФ, а также другие физико-механические характеристики. Предполагается, что воздействию БЗР, ИПД и последующей термической обработки будут подвергнуты выбранные поликристаллические сплавы трех основных классов металлических материалов с ЭПФ, наиболее предпочтительных для практического использования в настоящее время: тройные сплавы TiNiMe (где Me=Fe, Co, Cu, Zr, Nb, Hf), Гейслера на основе системы Ni2MnMe (Me=Ga, Fe, Co, Cu, Sn, Pb) с магнитоуправляемыми ЭПФ и, наконец, легированные медные сплавы (Cu-Zn, Cu-Zn-Al, Cu-Al-Ni), атомноупорядочивающиеся по разным типам сверхструктур. Для исследования структуры и свойств будут получены образцы методом БЗР с варьируемыми скоростями охлаждения (104-106) К/с или МПД кручением под высоким давлением (6-8) ГПа с варьируемой степенью деформации (числом оборотов), а также используя многопроходное равноканальное угловое прессование (РКУП) и имеющий промышленную перспективу метод РКУП-Конформ, и их комбинации с волочением и прокаткой, возможные по определенным режимам на разные степени и при разных температурах. С применением современных методов будут выполнены комплексные экспериментальные исследования особенностей структуры, структурно-фазовых превращений в сплавах, а также их физических свойств (кинетических, магнитных, тепловых) в широком интервале температур и составов. Большое внимание будет уделено вопросу возможности создания прочных и пластичных сплавов с узкогистерезисными ЭПФ для широкого интервала температур (от криогенного до 1000 К), установлению и обоснованию физических принципов оптимизации основных параметров сплавов с ЭПФ (силовых, прочностных, деформационных, температурных, гистерезисных, химического и фазового состава). Теоретическими методами компьютерного моделирования будут исследованы механизмы ТМП и процессы его блокирования границами зерен в зависимости от их размера и взаимной разориентации. В результате выполнения проекта для сплавов с ЭПФ будут, во-первых, получены новые данные об изменении структуры и структурно-фазовых превращениях при формировании ультрамелкозернистых состояний за счет используемых термических и термомеханических обработок с большими скоростями охлаждения расплава или накопленными деформациями под высоким давлением по различным режимам, в во-вторых, выяснено их влияние на физико-механические свойства и параметры ЭПФ и определены пути их улучшения. При этом в качестве основных будут получены следующие результаты. Будет обоснован принцип модифицирования зеренной структуры за счет ее измельчения вплоть до ультрамелкозернистого состояния и регулирования типа и "прозрачности" границ зерен в целях улучшения механических, и особенно пластических, свойств сплавов. Будет доказана справедливость подхода при легировании конкретными химическими элементами сплавов с памятью формы, следуя принципу целевого легирования соответствующих подрешеткок сверхструктуры интерметаллических соединений и атомноупорядоченных сплавов. Предполагается, что в создаваемых ультрамелкозернистых сплавах будут обнаружены размерные эффекты, контролируемые посредством термической обработки и обусловливающие критические температуры, полноту и температурные интервалы мартенситных превращений и связанных с ними эффектов памяти формы. При этом в ультрамелкозернистых сплавах должны быть возможны и деформационно- или магнитоиндуцируемые термоупругие мартенситные превращения с достаточными по величине характеристиками обратимой деформации и воспроизводимости параметров эффектов памяти формы, приближающихся к таковым в монокристаллах. И, наконец, предполагается, что выбор химического состава сплавов позволит обеспечить высокую термообратимость и термоупругость при термоупругих мартенситных превращений за счет заметного размягчения модуля упругости и уменьшения объёмного и линейных эффектов превращения, причем в условиях высокой дисперсности зерен будут минимизированы абсолютные значения упругих напряжений и концентрация дефектов фазового наклепа в виде скоплений дислокаций вблизи границ зерен, "прозрачность" которых при "эстафетном" механизме передачи деформации при ТМП возрастет. Следует подчеркнуть, что теоретический и экспериментальный уровень работы сравним с мировым уровнем, а по новизне постановки и совокупности решаемых задач, ожидаемым результатам данная весьма масштабная работа, распространяющаяся на целый класс конструкционных и функциональных материалов с эффектами памяти формы, является пионерской и опережает аналогические зарубежные исследования. В работе будут впервые получены систематические результаты мирового уровня о трансформации структуры в ультрамелкозернистое состояние посредством мегапластической деформации или быстрой закалки расплава и их влиянии на фазовые превращения, механическое поведение и эффекты памяти формы сплавов.


 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ


Аннотация результатов, полученных в 2015 году
В соответствии с целью и планом работ по проекту в 2015 году изучали сплавы с эффектами памяти формы (ЭПФ) трех наиболее перспективных в научном и практическом отношении групп (никелида титана, никелида марганца, бета-сплавов на основе меди) со сверхструктурами В2, L21, В2 или D03, соответственно. Выполняли экспериментальные исследования структуры, структурных и фазовых превращений, измерения и анализ механических свойств и ЭПФ, тепловых, магнитных и электрических свойств, включая низкотемпературные измерения на полученных различными методами мелкозернистых (МЗ) и ультрамелкозернистых (УМЗ) сплавах на основе атомноупорядоченных соединений титана, никеля, меди, с высокообратимыми эффектами памяти формы, а также компьютерное моделирование термоупругих мартенситных превращений. 1) Были получены и аттестованы по микроструктуре, элементному и фазовому составу опытные лабораторные образцы сплавов систем Ti-Ni-Cu, Ti-Ni-Hf, Ti-Ni-Co, Ti-Ni-Fe, Ti-Ni-Nb, Ti-Ni-Zr, Ni-Mn-Ga, Ni-Mn-Ga-Cu, Ni-Mn-Ga-Co, Ni-Mn-Ga-Fe, Cu-Zn, Cu-Al-Ni, Cu-Al-Zn. Сплавы были выплавлены электродуговой плавкой из высокочистых компонентов в инертной среде (атмосфере аргона). Для гомогенизации отобранные по химическому составу сплавы подвергали многократным переплавам (не менее трех) с последующим длительным отжигом после горячей деформации или, при ее невозможности, без нее. 2) Методом быстрой закалки из расплава (БЗР) были получены образцы сплавов TiNi-TiCu в виде тонких лент. Методом мегапластической деформации (МПД) кручением по разным режимам и с отжигами были получены диски сплавов на основе меди и никелида титана. 3) Впервые экспериментально измерены критические температуры и построены полные диаграммы термоупругих мартенситных превращений (ТМП) В2-B19', В2-B19-B19', В2-B19 в МЗ-сплавах TiNi-TiCu (0 ≤ Cu ≤ 25 ат.%) и УМЗ сплавах (0 ≤ Cu ≤ 34 ат.%) прецизионного квазибинарного состава. 4) Впервые экспериментально измерены критические температуры и построена полная диаграмма ТМП В2-B19' в МЗ-сплавах NiTi-NiHf (0 ≤ Hf ≤ 20 ат.%) с высокотемпературным ТМП В2-B19' (при температурах от 370 до 870 К). 5) Определены фазовый состав сплавов, параметры кристаллических решеток В2-аустенита, мартенситных фаз и охрупчивающих включений типа Ti2Ni. Показано, что мартенситные фазы, как В19, так и В19', имеют пакетную морфологию кристаллов, попарно двойникованных с преобладанием двойников I типа по (111)В19 (В19') и (011)В19 (В19'). Отличительной особенностью внутренней структуры кристаллов В19'-мартенсита является наличие в них нанодвойников по (001)В19'. В мартенсите сплавов не наблюдались двойники II типа <011>В19', предсказываемые и используемые в существующих феноменологических кристаллографических теориях мартенситных превращений. 6) Установлены особенности бездиффузионной кристаллизации (без изменения химического состава) УМЗ структуры, а также термо-кинетические условия ее стабильности при ТО в сплавах TiNi-TiCu (2 ≤ Cu ≤ 34 ат.%), полученных БЗР-спиннингованием струи расплава. Механические свойства БЗР УМЗ сплавов по мере легирования медью и снижения размеров УМЗ варьируют в пределах σВ – 850-1550 МПа, предел текучести σ0,2 – 620-1200 МПа, σМ – 100-50 МПа, реактивное напряжение σр – 620-1110 МПа, δ – 9-12 %, ε – 3-5 %. Данный способ и высокопрочные ленты с узким гистерезисом ТМП и ЭПФ могут быть использованы для изготовления миниатюрных сенсоров и актюаторов с ЭПФ в технике. 7) Показано, что прочные и пластичные мелкозернистые деформируемые сплавы TiNi-TiCu в зависимости от легирования медью от 2 до 25 ат.% имеют следующие механические свойства: σВ – 850-740 МПа, σМ – 150-50 МПа, δ – 25-20%, ε – 4,5-3,0 %. Важно, что по сравнению со сплавом Ti50Ni50 их температурный гистерезис уменьшается вдвое (от 40 до 20 К) и остается несколько выше комнатной температуры при его слабой зависимости от концентрации меди. Полученные данные могут быть использованы на практике для изготовления крупногабаритных сплавов с ЭПФ и выбора режимов их термической и термомеханической обработки. 8) В интервале температур 2 – 500 К проведены измерения магнитной восприимчивости, электросопротивления и термоэдс в сплавах Ti50Ni50-xCux с концентрацией меди от 0 до 25 ат.%. Рассматривается изменение электронной зонной структуры вблизи уровня Ферми, связанное с ТМП типа: В2-B19', В2-B19-B19' и В2-B19. 9) Предложена двумерная атомистическая модель биатомного кристалла, позволяющая описать механизм термоупругого мартенситного фазового перехода при термических и механических воздействиях. В основу модели положены потенциалы Морзе, определены основные характеристики различных фаз при температуре 0 К, в зависимости от одного из параметров используемых потенциалов. Определены температуры начала и конца прямого и обратного ТМП как при постоянном объеме, так и при нулевых внешних напряжениях. Для бездефектного монокристалла смоделированы эффекты памяти формы и сверхупругости. 10) Результаты исследований, полученные на изученных сплавах, позволяют детально рассмотреть и обосновать принципы комплексного влияния химического состава и внешних экстремальных воздействий на трансформацию структуры и фазового состава, обеспечивающих создание УМЗ состояний с оптимальным сочетанием физико-механических свойств и ЭПФ.

 

Публикации

1. R.I. Babicheva, J.A. Baimova, S.V. Dmitriev, V.G. Pushin Two-dimensional model of the ordered alloy for the investigation of martensitic transformations Letters on Materials, V. 5. №4. (год публикации - 2015) https://doi.org/10.22226/2410-3535-2015-4-359-363

2. В.Г. Пушин, Н.Н. Куранова, А.В. Пушин Структура и механические свойства сплавов Ti-Ni-Cu с эффектом памяти формы Металловедение и термическая обработка металлов, №12.С.39-45. (год публикации - 2015)

3. В.Г. Пушин, Н.Н. Куранова, В.В. Макаров, А.В. Пушин, А.В. Королев, Н.И. Коуров Структурные и фазовые превращения в квазибинарных сплавах системы TiNi-TiCu с термомеханическими эффектами памяти формы Физика металлов и металловедение, Т.116, №12, С.1281-1293. (год публикации - 2015)

4. Коуров Н.И., Королев А.В., Куранова Н.Н., Пушин В.Г. Особенности электронных свойств сплавов Ti50Ni50-хCuх с эффектом памяти формы Физика твердого тела, V.58.№6.P.1108-11014. (год публикации - 2016) https://doi.org/10.1134/S1063783416060263

5. В.Г. Пушин Деформационно-, термо- и магнитоиндуцируемые термоупругие мартенситные превращения и эффекты памяти формы Сборник материалов VI Международной конференции "Деформация и разрушение материалов и наноматериалов", С. 400-401. (год публикации - 2015)

6. В.Г. Пушин, Е.С. Белослудцева, Н.Н. Куранова, А.В. Королев, Н.И. Коуров, А.В. Лукьянов, В.В. Макаров, А.В. Пушин, А.Н. Уксусников Микроструктура и свойства высокопрочных сплавов TiNiCu с эффектом памяти формы Труды 18-го Международного симпозиума "Порядок, беспорядок и свойства оксидов" (ODPO-18)., Т. 1. С. 51-53. (год публикации - 2015)


Аннотация результатов, полученных в 2016 году
1. С учетом результатов исследования в 2015 году дополнительно были выплавлены и предварительно аттестованы по микроструктуре, элементному и фазовому составу опытные лабораторные образцы ряда двух-, трех-, четырех-, или пятикомпонентных сплавов прецизионных составов ранее запланированных систем Ti-Ni-Me (Co, Fe, Nb, Zr), Ni-Mn-Me (Ga, Co, Fe, Sn), Cu-Al-Ni, Cu-Al-Zn. 2. Для выяснения условий выполнения процесса гомогенизации методами ТО и ДТО были получены необходимые для исследований образцы методами ТО, ТМО, включая БЗР и МПД, по разным режимам. Проведена их аттестация, позволившая оптимизировать МЗ и УМЗ состояния в сплавах Ti-Ni-Hf, Ti-Ni-Cu, Ni-Mn-Ga, Cu-Al-Ni. 3. При анализе результатов подробных структурных исследований были выявлены закономерности и особенности трансформации структуры и структурно-фазовых превращений, обеспечивающих создание различными методами оптимальных МЗ и УМЗ состояний в сплавах. Были определены структура и субструктура мартенситных фаз и температурно-концентрационные зависимости критических температур ТМП от размерных и ориентационных параметров сформированных в указанных сплавах структур. На полученных МЗ и УМЗ образцах сплавов были определены особенности их механического поведения, природа и механизмы их хрупкого, квазихрупкого (квазивязкого) и вязкого разрушения, а также характеристики ЭПФ при различных условиях их измерений. 4. В ходе анализа результатов проведенных исследований в изученных сплавах была детально рассмотрена и обоснована роль комплексного влияния химического состава и внешних экстремальных воздействий на трансформацию структуры и фазового состава, обеспечивающих МЗ и УМЗ состояния с оптимальным сочетанием физико-механических свойств и ЭПФ, их вклады в прочность и пластичность сплавов. 5. Были выявлены основные особенности структуры, химического и фазового состава УМЗ сплавов Ni-Ti-Hf и Ni-Ti-Hf-Cu , полученных быстрой закалкой из расплава и подвергнутых последующим изотермическим термообработкам (ПТО) при комплексном исследовании методами ПЭМ и СЭМ, дифракции электронов и рентгенодифрактометрии . Определены периоды кристаллических решеток фаз B2, B19' и Ti2Ni. Установлены закономерности эволюции формирующейся УМЗ В2-аустенитной структуры в сплаве, структурно-морфологические особенности ТМП B2-B19' и его критические температуры в зависимости от режимов термообработки и образующейся зеренной структуры. Показано, что образование дисперсных включений фазы Ti2Ni возможно как в теле, так и на границах зерен после отжига при повышенных температурах. Впервые были измерены механические свойства и ЭПФ лент УМЗ сплавов. Доказана возможность получения высокопрочных (с пределом прочности до 1000-1500 МПа) и пластичных (при относительном удлинении в интервале 11-13%) состояний в сплаве с термомеханической памятью формы (100% восстановление формы при обратимой деформации до 4-5%). При этом по данным микрофрактографии имел место смешанный вязко-хрупкий характер разрушения БЗР-лент сплавов. 6. Исходя из сопоставления полученных данных для ДТО сплавов Сu- (9-14 мас.%) Al- 3 мас.% Ni в зависимости от легирования медью и алюминием и роста размеров зерен, следует, что все их механические свойства по мере легирования алюминием и роста размеров зерна снижаются, в том числе предел прочности (от 780 до 250 МПа), предел фазовой текучести (от 280 до 120 МПа), относительное удлинение (от 15 до 4 %). При этом изменялся и характер разрушения образцов сплавов при растяжении от вязкого к вязко-хрупкому и хрупкому. Вместе с тем, для УМЗ сплавов с 9.2 и 9.5%Al величина относительного удлинения сохранялась на хорошем уровне (10-15 %). Показана возможность устранения дендритной субструктуры и предотвращения охрупчивающего распада в литых сплавах данной системы при определенных механотермических воздействиях с использованием процессов контролируемой при горячей деформации рекристаллизации в аустенитном состоянии и последующей закалки. Установлены особенности улучшения механических свойств, измельчения зеренной структуры аустенита, а также микроструктуры 18R и 2Н мартенситов в зависимости от химического состава сплавов ДТО и ПТО. 7. В результате проведенных исследований было обнаружено, что сверхбыстрая закалка сплава Ni54Mn21Ga25, вызывающая существенное (на 3 порядка) измельчение зеренной микроструктуры, несмотря на некоторое уменьшение степени атомного и магнитного порядка, приводит к значительному возрастанию физико-механической устойчивости УМЗ сплавов, их деформационной термоциклической прочности и пластичности. При этом в полной мере сохраняются предмартенситные явления, магнитный фазовый переход и высокообратимые ТМП, а также связанные с ними ЭПФ. Температурный гистерезис физических свойств и термомагнитоупругого мартенситного превращения, наблюдаемый в окрестности его критических точек, в БЗР мелкозернистом сплаве, значительно уменьшился, а в магнитном поле H=7.17 MA/m сместился на 4-8 К в область более высоких температур. ТМП в исходном литом сплаве происходили в большем интервале температур и не являлись полностью структурнообратимыми (при нагреве 10М-мартенсит не был обнаружен). Вследствие структурно-механической неустойчивости литого крупнозернистого сплава с присущей ему химической ликвацией, усугубляемой высокой склонностью к хрупкому разрушению, произошли необратимые изменения тех свойств, которые к ним чувствительны. Необратимые изменения свойств практически отсутствовали в быстрозакаленном мелкозернистом и химически более однородном сплаве. Частичное атомное разупорядочение исходной структуры L21 в быстрозакаленном сплаве Ni54Mn21Ga25 привело к появлению конкурирующих ферро- и антиферромагнитных взаимодействий. При температурах ниже Тс это сказывается на величине и температурной зависимости магнитных характеристик быстрозакаленного сплава. В то же время степень локализации магнитного момента и другие электронные характеристики в результате разупорядочения рассматриваемого коллективизированного магнетика практически не изменились. Это свидетельствует об устойчивости электронной зонной структуры вблизи уровня Ферми для сплавов, полученных двумя рассматриваемыми в данной работе способами. 8. Систематический анализ полученных результатов исследования позволил сделать следующие наиболее важные обобщающие выводы: -прецизионное (с погрешностью не более ±0,1%) легирование обеспечило целевое заполнение соответствующих подрешеток в никелиде титана (никелевой- атомами меди, железа или кобальта в квазибинарных композициях TiNi-TiCu, TiNi-TiCo, TiNi-TiFe; титановой –атомами гафния или алюминия в системах NiTi-NiHf, NiTi-NiAl, а так же обеих подрешеток соответствующими химическими элементами по указанному принципу, например, (Ti32Hf18)50-(Ni45Cu5)50, (Ti48Al2)50-(Ni44Cu6)50; -вместе с тем, даже при специальных ТО и ДТО химическую ликвацию при получении данных многокомпонентных сплавов не удалось избежать полностью и, как следствие, предотвратить выделение избыточных фаз в сплавах, прежде всего на границах зерен. Это приводит к 2 негативным обстоятельствам: некоторому смещению действительного состава твердого раствора от заданного стехиометрического (вследствие выделения частиц фаз типа Ti2Ni или Ni4Ti3) и снижению пластических свойств за счет гетерогенного зернограничного распада и следует учитывать при выплавке прецизионных сплавов с ЭПФ. Поэтому сделан вывод, что для предотвращения указанных процессов необходимо легировать сплавы никелида титана с некоторым (до 0.3 ат.%) избытком по титану. Именно для таких наиболее представительных сплавов 2 систем TiNi-TiCu (Сu <34 т.%) и NiTi-NiHf (Hf<20 ат.%) были построены полные диаграммы ТМП и установлено, что им присущи наиболее высокие критические температуры и наиболее узкие температурные гистерезисы ТМП. Можно также сделать вывод, что выбранный принцип легирования за счет физического, химического и геометрического (размерного) подобия отражает обобщение известного для твердых атомнонеупорядоченных металлических растворов принципа Юм-Розери в применении к металлическим подрешеткам сверхструктур; -аналогичные результаты и выводы получены для тройных сплавов никелида марганца с галлием системы Ni50Mn25Ga25-Ni60Mn15Ga25 типа L21, подробно изученной в работе, и их четырехкомпонентных сплавов, дополнительно легированных Fe вместо Mn, Cu вместо Ni, a Mn вместо Ga; -наконец, оказалось, что в случае атомноупорядоченных по типам B2, D03, L21 сплавов систем Cu-Zn, Cu-Zn-Al, Cu-Al-Ni данный принцип легирования по подрешеткам работает иначе: одна из подрешеток полностью заполнена атомами меди, а заполнение в две другие подрешетки указанными атомами (Cu, Zn, Al, Ni) происходит в значительной мере случайным образом с их разделением по данным подрешеткам при дифракционной регистрации как типов D03, L21. 9. Проводилась разработка квазитрехмерной атомистической модели ТМП на основе полученной ранее двухмерной модели для поликристаллов атомноупорядоченных сплавов, учитывающей атомные механизмы сдвиговой перестройки кристаллической решетки. Обосновано применение простых межатомных потенциалов типа Леннарда-Джонса и Морзе для моделирования мартенситного превращения в двумерной постановке, рассмотрено влияние дислокации на протекание ТМП. На основе полученных данных показаны зависимости изменения фазового состава при наличии дефекта и в его отсутствие. Для двухмерной модели были построены структуры бикристаллов, исследование которых позволит перейти к изучению поликристаллов. Для квазитрехмерной модели были осуществлены апробация межатомных потенциалов и подбор параметров моделирования. Модель находится в стадии верификации, которая будет развита в 2017 г. Критически проанализированы существующие в настоящее время подходы к моделированию мартенситного превращения методами молекулярной динамики и рядом других методов, на основе чего опубликована обзорная статья в журнале Reviews on Advanced Materials Science (2016).

 

Публикации

1. В.Г. Пушин, А.В. Пушин, Н.Н. Куранова, Т.Э. Кунцевич, А.Н. Уксусников, В.П. Дякина, Н.И. Коуров Thermoelastic martensitic transformations, mechanical properties and shape-memory effects in rapidly quenched Ni45Ti32Hf18Cu5 alloy in the ultrafine-grained state Physics of Metals and Metallography, Vol.117, No.12, pp.1265-1273. (год публикации - 2016) https://doi.org/10.7868/S0015323016120111

2. Куранова Н.Н., Пушин А.В., Пушин В.Г., Королев А.В., Коуров Н.И. Structural and phase transformations and properties of TiNi–TiCu quasi-binary alloys Technical Physics Letters, Volume 42, Issue 4, pp 376–379 (год публикации - 2016) https://doi.org/10.1134/S106378501604009X

3. Пушин В.Г., Куранова Н.Н., Пушин А.В., Королев А.В., Коуров Н.И. Effect of copper on the structure–phase transformations and the properties of quasi-binary TiNi–TiCu alloys Technical Physics, Volume 61, Issue 4, pp 554–562 (год публикации - 2016) https://doi.org/10.1134/S1063784216040198

4. Пушин В.Г., Куранова Н.Н., Пушин А.В., Уксусников А.Н., Коуров Н.И. Structure and thermoelastic martensitic transformations in ternary Ni–Ti–Hf alloys with a high-temperature shape memory effect Technical Physics, Volume 61, Issue 7, pp 1009–1014 (год публикации - 2016) https://doi.org/10.1134/S1063784216070203

5. Пушин В.Г., Куранова Н.Н., Пушин А.В., Уксусников А.Н., Коуров Н.И., Кунцевич Т.Э. Structural and phase transformations, mechanical properties and shape-memory effects in quasibinary Ni50Ti38Hf12 alloy obtained by quenching from the melt Physics of Metals and Metallography, Vol.117, No.12, pp.1255-1264. (год публикации - 2016)

6. А.В. Лукьянов, Н.Н. Куранова, А.В. Пушин, В.Г. Пушин, А.Э. Свирид, Д.В. Гундеров, Р.З. Валиев Трансформация микроструктуры сплава Cu-Al-Ni, подвергнутого большим пластическим деформациям памяти Ультрамелкозернистые и наноструктурные материалы: сборник тезисов докладов Открытой школы-конференции стран СНГ., Уфа: РИЦ БашГУ. С. 89. (год публикации - 2016)

7. А.В. Лукьянов, Н.Н. Куранова, А.В. Пушин, В.Г. Пушин, Д.В. Гундеров, Р.З. Валиев Структура, фазовые превращения и свойства сплавов на основе TiNi, бинарных и тройных Ti-Ni-Cu и Ti-Ni-Fe, подвергнутых кручению под высоким давлением Сплавы с эффектом памяти формы. Вторая международная научная конференция. К 85-летию со дня рождения В.А. Лихачева. Тезисы докладов, СПб.: изд-во ВВМ. С. 54. (год публикации - 2016)

8. А.В. Пушин, А.В. Королев, Н.И.Коуров, Н.Н. Куранова, В.В. Макаров, В.Г. Пушин, А.Н.Уксусников Получение, структура и свойства ультрамелкозернистых сплавов с эффектами памяти формы Сборник материалов XXII Петербургских чтений по проблемам прочности к 110-летию со дня рождения академика С.Н. Журкова и 85-летию со дня рождения профессора В.А. Лихачева, СПб, Типография Политехнического университета. C. 339 – 341. (год публикации - 2016)

9. А.В. Пушин, Н.Н. Куранова, А.В. Королев, Н.И. Коуров, В.В. Макаров, В.Г. Пушин, А.Н. Уксусников, Ю.А. Баимова, А.В. Лукьянов Структура и свойства трехкомпонентных мелкозернистых сплавов никелида титана с эффектами памяти формы Сб. трудов VIII-ой Евразийской научно-практической конференции "Прочность неоднородных структур" - ПРОСТ 2016., Москва, НИТУ "МИСИС". С. 164. (год публикации - 2016)

10. А.В. Пушин, Н.Н. Куранова, В.В. Макаров, А.В. Королев, Н.И. Коуров, В.Г. Пушин, А.Н. Уксусников Особенности термоупругих мартенситных превращений и свойства тройных квазибинарных сплавов Ti50Ni50-xCuxс эффектом памяти формы Сплавы с эффектом памяти формы. Вторая международная научная конференция. К 85-летию со дня рождения В.А. Лихачева. Тезисы докладов., СПб.: изд-во ВВМ. С. 32. (год публикации - 2016)

11. А.Э. Свирид, В.Г. Пушин, Н.Н. Куранова, А.В. Лукьянов, А.В. Пушин, А.Н. Уксусников, Ю.М. Устюгов Структурно-фазовые превращения и механические свойства сплавов с эффектом памяти формы на основе системы Cu-Al-Ni Сплавы с эффектом памяти формы. Вторая международная научная конференция. К 85-летию со дня рождения В.А. Лихачева. Тезисы докладов., СПб.: изд-во ВВМ. С. 41. (год публикации - 2016)

12. В.Г. Пушин Физико-химические и технологические аспекты управления структурно-фазовыми состояниями в многокомпонентных металлических системах XX Менделеевский съезд по общей и прикладной химии. Тезисы докладов., Екатеринбург: УрО РАН. 2016, Т. 3. С 104. (год публикации - 2016)

13. В.Г. Пушин Современное состояние металловедения многокомпонентных поликристаллических сплавов с эффектами памяти формы Сб. трудов VIII-ой Евразийской научно-практической конференции "Прочность неоднородных структур" - ПРОСТ 2016, Москва, НИТУ "МИСИС". С. 11. (год публикации - 2016)

14. В.Г. Пушин, Е.С. Белослудцева, А.В. Королев, Н.И. Коуров, Н.Н. Куранова, Е.Б. Марченкова, В.В. Макаров, А.В. Пушин, А.Э. Свирид, А.Н. Уксусников Современное состояние материаловедения поликристаллических сплавов с памятью формы Фазовые превращения и прочность кристаллов: сб. тезисов IХ Международной конференции, Черноголовка, 2016, С.3-4 (год публикации - 2016)

15. В.Г. Пушин, Е.С. Белослудцева, А.В. Королев, Н.И. Коуров, Н.Н. Куранова, Е.Б. Марченкова, В.В. Макаров, А.В. Пушин, А.Э. Свирид, А.Н. Уксусников, Ю.А. Баимова, А.В. Лукьянов Проблемы современного материаловедения поликристаллических сплавов с эффектами памяти формы Сплавы с эффектом памяти формы. Вторая международная научная конференция. К 85-летию со дня рождения В.А. Лихачева. Тезисы докладов, СПб.: изд-во ВВМ. С. 35. (год публикации - 2016)

16. В.Г. Пушин, Н.Н. Куранова, А.В. Лукьянов, А.В. Пушин, А.Н. Уксусников Исследование высокопрочных сплавов с эффектами памяти формы Сборник материалов XXII Петербургских чтений по проблемам прочности к 110-летию со дня рождения академика С.Н. Журкова и 85-летию со дня рождения профессора В.А. Лихачева, Санкт-Петербург, Типография Политехнического университета. C. 24 – 26 (год публикации - 2016)

17. В.Г. Пушин, Н.Н. Куранова, А.В. Пушин, В.В. Макаров, А.В. Королев, Н.И. Коуров Термоупругие мартенситные превращения в сплавах системы TiNi-TiCu Научная сессия Института физики металлов УрО РАН по итогам 2015 года, Екатеринбург:ИФМ УрО РАН.- 42 c. (год публикации - 2016)

18. Е.С. Белослудцева, Н.Н. Куранова, Е.Б. Марченкова, В.Г. Пушин Особенности термоупругих мартенситных превращений, структуры и свойств тройных B2-сплавов квазибинарных систем NiMn-NiGa, Ni2MnGa-Ni3Ga Сплавы с эффектом памяти формы. Вторая международная научная конференция. К 85-летию со дня рождения В.А. Лихачева. Тезисы докладов, СПб.: изд-во ВВМ. С. 36. (год публикации - 2016)

19. Р.И. Бабичева, Ю.А. Баимова, С.В. Дмитриев, В.Г. Пушин Влияние дислокации на протекание мартенситного превращения в сплавах с эффектом памяти формы Ультрамелкозернистые и наноструктурные материалы: сборник тезисов докладов Открытой школы-конференции стран СНГ., Уфа: РИЦ БашГУ. С. 27. (год публикации - 2016)


Аннотация результатов, полученных в 2017 году
1. С учетом результатов исследования в 2015-2016 г.г. были аттестованы по микроструктуре, элементному и фазовому составу и систематически исследованы полученные опытные лабораторные образцы ряда двух-, трех- или четырехкомпонентных сплавов прецизионных составов ранее запланированных систем Ti-Ni-Me (Cu, Zr, Hf, Nb, Fe, Co), Ni-Mn-Me (Ga, Fe), Cu-Al-Me (Ni, Zn). Сплавы были подвергнуты гомогенизации и запланированным термодеформационным воздействиям методами термической (ТО) и термомеханической (ТМО) обработки, включая быструю закалку из расплава (БЗР), интенсивную пластическую деформацию (ИПД) по разным режимам. Была проведена их пробоподготовка, позволившая выполнить как метрологическую диагностику, так и исследовать с целью аттестации и оптимизации мелкозернистых (МЗ) и ультрамелкозернистых (УМЗ) состояний в сплавах. 2. При анализе результатов подробных структурных исследований были выявлены общие закономерности и конкретные особенности эволюции структуры и структурно-фазовых превращений, обеспечивающих получение различными методами МЗ и УМЗ состояний в сплавах. Были определены структура и субструктура аустенита, структура, морфология и особенности самоорганизации мартенситных фаз, температурно- концентрационные зависимости критических температур термоупругих мартенситных превращений (ТМП) от размерно-ориентационных параметров сформированных структур, технологических режимов и физико-механических характеристик внешних воздействий. 3. На полученных МЗ и УМЗ образцах сплавов были определены особенности их механического поведения, природа и механизмы их хрупкого, квазихрупкого (квазивязкого) и вязкого разрушения, а также характеристики эффектов памяти формы (ЭПФ) при различных условиях их измерений. Это позволило обосновать пути и способы, обеспечивающие прочные и пластичные состояния в изучаемых сплавах с ЭПФ. 4. Анализ результатов проведенных исследований во всех изученных сплавах позволил детально рассмотреть и обосновать роль комплексного влияния химического состава и внешних термомеханических воздействий в трансформации структуры и фазового состава, обеспечивающих МЗ и УМЗ состояния с оптимальным сочетанием физико-механических свойств и ЭПФ, их роль и вклады в прочность и пластичность сплавов, а также циклическую и термическую стойкость. 5. При комплексном исследовании методами просвечивающей (ПЭМ) и сканирующей (СЭМ) электронной микроскопии , дифракции электронов и рентгенодифрактометрии были выявлены основные особенности структуры, химического и фазового состава полученных МЗ и УМЗ сплавов Ni-Ti-Nb и Ni-Ti-Zr(Cu). Определены периоды кристаллических решеток фаз B2, B19' и Ti2Ni. Установлены закономерности эволюции формирующейся УМЗ В2-аустенитной структуры в сплавах, структурно- морфологические особенности ТМП B2-B19', его критические температуры в зависимости от режимов термообработки и образующейся зеренной структуры. Показано, что образование дисперсных включений фазы Ti2Ni возможно как в теле, так и на границах зерен после отжига при повышенных температурах. Рассмотрены особенности ТМП в сплавах с Nb и обоснована роль их эвтектического распада. 6. Исходя из сопоставления полученных данных для сплавов Сu- (9-14 мас.%) Al- 3 мас. % Ni, подвергнутых деформационно-термической обработке (ДТО), следует, что все их механические свойства по мере легирования алюминием и роста размеров зерна снижаются, в том числе предел прочности (от 780 до 250 МПа), предел текучести (от 280 до 120 МПа), относительное удлинение (от 15 до 4 %). При этом изменялся и характер разрушения образцов сплавов при растяжении от вязкого к вязко-хрупкому и хрупкому. Вместе с тем, для УМЗ сплавов с 9.2 и 9.5% Al величина относительного удлинения сохранялась на хорошем уровне (10-15 %). Показана возможность устранения дендритной субструктуры и предотвращения охрупчивающего распада в сплавах данной системы при легировании бором и определенных механотермических воздействиях с использованием процессов контролируемой рекристаллизации при горячей деформации и последующей закалке. Впервые УМЗ структуры были получены в сплаве Cu-14масс.%Al-3масс.%Ni при использовании метода ИПД кручением. Обнаружено, что в сплаве в результате кручения на 10 оборотов формируется нанокристаллическая структура с размером зерен менее 100 нм. Последующий кратковременный нагрев сплава до 800°С (10 с) в температурную область существования гомогенной β-фазы позволил сформировать посредством рекристаллизации бимодальную УМЗ структуру с преимущественными размерами зерен (1 – 8) мкм. При этом закалка после нагрева предотвратила распад твердого раствора. Измельчение зеренной структуры до УМЗ изменило деформационное поведение сплава, обеспечив возможность значительной пластической деформации при механических испытаниях. Разрушение крупнозернистых закаленных сплавов происходило хрупко по границам бывших аустенитных зерен и пакетов мартенсита. Высокопрочные УМЗ сплавы также испытывали в основном межкристаллитное разрушение по большеугловым границам элементов УМЗ структуры, однако их размер был на два порядка меньше, чем размеры зерен исходных сплавов. Это определило повышение их относительного удлинения при механических испытаниях до 12%, пределов прочности и текучести до 950 и 250 МПа, соответственно, при псевдоупругой деформации 4-5%. 7. В результате проведенных исследований было обнаружено, что БЗР близких по составу сплавов Ni54Mn21Ga25 и Ni54Mn20Fe1Ga25, вызывающая существенное (на 3 порядка) измельчение зеренной микроструктуры, несмотря на некоторое уменьшение степени атомного и магнитного порядка, приводит к значительному возрастанию физико-механической устойчивости сплавов, их деформационной термоциклической прочности и пластичности. При этом в полной мере сохраняются предмартенситные явления, магнитный фазовый переход и высокообратимые ТМП, а также связанные с ними ЭПФ. Температурный гистерезис физических свойств и термомагнитоупругого мартенситного превращения, наблюдаемый в окрестности его критических точек, в БЗР мелкозернистых сплавах, значительно уменьшился, а в магнитном поле H=7.17 MA/m сместился на 5-8 К в область более высоких температур. Тогда как ТМП в исходных литых сплавах происходили в большем интервале температур и не являлись полностью структурнообратимыми (при нагреве промежуточный 10М-мартенсит не был обнаружен). Вследствие структурно-механической неустойчивости литых крупнозернистых сплавов с присущей им химической ликвацией усугублялась высокая склонность к хрупкому разрушению. Эти необратимые изменения свойств практически отсутствовали в БЗР мелкозернистых и химически более однородных сплавах. ИПД методом кручения под высоким давлением (КВД) привела к частичной аморфизации и атомному разупорядочению исходной структуры L21 в сплавах и образованию смеси аморфной и нанокристаллической ГЦК структур. Низкотемпературный отжиг позволил при сохранении нанокристаллической и УМЗ структур восстановить L21 сверхструктуру в сплавах. 8. Систематический анализ полученных в проекте результатов исследования позволил сделать следующие наиболее важные обобщающие выводы о физико-химических принципах конструирования атомно-упорядоченных твердых растворов исследованных интерметаллидов. Так, прецизионное (с погрешностью не более ±0,1%) легирование обеспечило целевое заполнение либо одной из соответствующих подрешеток в никелиде титана (никелевой- атомами меди, железа или кобальта в квазибинарных композициях TiNi-TiCu, TiNi-TiCo, TiNi-TiFe; титановой –атомами циркония или гафния в системах NiTi-NiZr или NiTi-NiHf, либо обеих подрешеток соответствующими химическими элементами по указанному принципу атомного подобия, например, (Ti32Zr18)50- (Ni45Cu5)50, (Ti32Hf18)50- (Ni45Cu5)50. Вместе с тем, этот принцип по-видимому, не работает в сплавах на основе никелида титана при легировании ниобием, по-видимому, вследствие эвтектического распада. Сделан вывод, что выбранный и экспериментально обоснованный принцип легирования за счет физического, химического и геометрического (размерного) подобия качественно отражает обобщение принципа Юм-Розери, известного для твердых атомнонеупорядоченных металлических растворов, в применении к подрешеткам металлических сверхструктур. Аналогичные выводы могут быть сделаны для многокомпонентных сплавов никелида марганца с галлием и медных сплавов. 9. Важным металлургическим обстоятельством является то, что даже при специальных ТО и ДТО химическую ликвацию при получении изучаемых многокомпонентных интерметаллических сплавов не удается избежать полностью и, как следствие, предотвратить выделение первичных избыточных фаз в сплавах, прежде всего на границах зерен. Это приводит к необходимости учета двух негативных обстоятельств при выплавке прецизионных сплавов с ЭПФ: некоторого смещения действительного состава твердого раствора от заданного стехиометрического (вследствие выделения частиц неэквиатомных фаз типа Ti2Ni, Ni4Ti3 или других) и снижения пластических свойств за счет их гетерогенного зернограничного распада. Поэтому в частности был сделан вывод, что для предотвращения указанных процессов необходимо легировать сплавы никелида титана с некоторым (до 0.5 ат.%) избытком по титану. Именно для таких наиболее представительных сплавов 3 систем как TiNi-TiCu (Сu<34 ат.%), NiTi-NiZr (Zr<20 ат.%) и NiTi-NiHf (Hf<20 ат.%), были построены полные диаграммы ТМП и установлено, что им присущи наиболее высокие критические температуры и наиболее узкие температурные гистерезисы ТМП. 10. Метод молекулярной динамики, основанный на использовании парных межатомных потенциалов, применен для исследования различных деформационных процессов, протекающих при структурных и фазовых мартенситных превращениях в металлических моно- и поликристаллах. Показано, что метод молекулярной динамики в двумерной и квазитрехмерной модели является эффективным инструментом для описания бездиффузионных мартенситных превращений в металлических материалах, а также позволяет на качественном уровне анализировать процессы миграции границ зерен, зернограничного проскальзывания и другие механизмы пластической деформации в поликристаллах. На примере сплавов никелида титана и марганца продемонстрировано применение метода для описания динамики и морфологии термоупругого мартенситного превращения. Представлено также использование метода для моделирования зернограничного проскальзывания в поликристалле с неравновесными границами зерен и на атомарном уровне продемонстрированы механизмы преодоления стопора в виде выступающего участка зерна.

 

Публикации

1. Баимова Ю.А., Бабичева Р.И., Лукьянов А.В., Пушин В.Г., Гундеров Д.В., Дмитриев С.В. Molecular dynamics for investigation of martensitic transformations Reviews on advanced materials science, V. 47. №1/2. P. 86-94. (год публикации - 2016)

2. Баимова Ю.А., Дмитриев С.В., Куранова Н.Н., Мулюков Р.Р., Пушин А.В., Пушин В.Г. Molecular Dynamics Study of the Deformation Processes of Metallic Materials in Structural and Phase (Martensitic) Transformations Physics of Metals and Metallography, Vol. 119, No. 6, pp. 589–597 (год публикации - 2018) https://doi.org/10.1134/S0031918X18060042

3. Белослудцева Е.С., Куранова Н.Н., Марченкова Е.Б., Пушин В.Г. Features of thermoelastic martensitic transformations, structure and properties in ternary B2-alloys based on NiMn – NiTi, NiMn – NiAl, NiMn – NiGa, Ni2MnGa – Ni3Ga quasi-binary systems Materials Today: Proceedings, V. 4. Issue 3. Part B. p. 4717–4721 (год публикации - 2017) https://doi.org/10.1016/j.matpr.2017.04.058

4. Куранова Н.Н., Пушин А.В., Пушин В.Г., Коуров Н.И. Structure and Thermoelastic Martensitic Transformations in Ternary Ni–Ti–Zr Alloys with High-Temperature Shape Memory Effects Physics of Metals and Metallography, Vol. 119, No. 6, pp. 582–588 (год публикации - 2018) https://doi.org/10.1134/S0031918X18060091

5. Куранова Н.Н., Пушин А.В., Уксусников А.Н., Белослудцева Е.С., Коуров Н.И., Кунцевич Т.Э., Пушин В.Г. Fine structure and mechanical properties of the shape-memory Ni50Ti32Hf18 alloy rapidly quenched by spinning Technical Physics, Vol. 62, No. 8, pp. 1189–1193 (год публикации - 2017) https://doi.org/10.1134/S1063784217080151

6. Лукьянов А., Куранова Н., Пушин А., Пушин В., Гундеров Д. Structure, phase transformations and properties of the TiNi-TiCu alloys subjected to high pressure torsion Materials Today: Proceedings, V. 4. Issue 3. Part B. P. 4846-4850 (год публикации - 2017) https://doi.org/10.1016/j.matpr.2017.04.082

7. Лукьянов А.В., Пушин В.Г., Куранова Н.Н., Свирид А.Э., Уксусников А.Н., Устюгов Ю.М., Гундеров Д.В. Effect of the Thermomechanical Treatment on Structural and Phase Transformations in Cu–14Al–3Ni Shape Memory Alloy Subjected to High-Pressure Torsion Physics of Metals and Metallography, V. 119. № 4. P. 374-382. (год публикации - 2018) https://doi.org/10.1134/S0031918X18040142

8. Пушин А.В., Пушин В.Г., Кунцевич Т.Э., Куранова Н.Н., Макаров В.В., Уксусников А.Н., Коуров Н.И. Features of crystallization of rapidly quenched from the melt with high temperature shape memory effect alloys Ni45Ti32Hf18Cu5 and Ni25Ti32Hf18Cu25 Technical Physics, V. 62. Issue 12. P. 1843-1847. (год публикации - 2017) https://doi.org/10.1134/S1063784217120209

9. Пушин А.В., Пушин В.Г., Куранова Н.Н., Коуров Н.И., Кунцевич Т.Э., Макаров В.В., Уксусников А.Н. Structure and Phase Transformations in Copper-Alloyed Rapidly Melt-Quenched Ni50Ti32Hf18-Based Alloys with High-Temperature Shape Memory Effect Physics of Metals and Metallography, Vol. 118, No. 10, pp. 997–1005. (год публикации - 2017) https://doi.org/10.1134/S0031918X17100118

10. Пушин В.Г., Марченкова Е.Б., Королев А.В., Коуров Н.И., Белослудцева Е.С., Пушин А.В., Уксусников А.Н. Magnetically controlled thermoelastic martensite transformations and properties of a fine-grained Ni54Mn21Ga25 alloy Physics of the Solid State, Vol. 59, No. 7, pp. 1321–1331. (год публикации - 2017) https://doi.org/10.1134/S1063783417070198

11. С.В. Дмитриев, М.П. Кащенко, Ю.А. Баимова, Р.И. Бабичева, Д.В. Гундеров, В.Г. Пушин Molecular dynamics simulation of the effect of dislocations on the martensitic transformations in a two-dimensional model Letters on Materials, V. 7. №. 4. P. 442-446. (год публикации - 2017) https://doi.org/10.22226/2410-3535-2017-4-442-446

12. Свирид А.Э., Пушин В.Г., Куранова Н.Н., Лукьянов А.В., Пушин А.В., Уксусников А.Н., Устюгов Ю.М. The structure–phase transformations and mechanical properties of the shape memory effect alloys based on the system Cu–Al–Ni Materials Today: Proceedings, V. 4. Issue 3. Part B. P. 4758–4762 (год публикации - 2017) https://doi.org/10.1016/j.matpr.2017.04.066

13. Пушин В.Г., Куранова Н.Н., Пушин А.В., Лукьянов А.В., Свирид А.Э., Уксусников А.Н. Перспективные материалы и технологии Витебск: УО «ВГТУ», - (год публикации - 2017)

14. В.Г. Пушин, Н.Н. Куранова, А.В. Пушин, А.Н. Уксусников, Н.И. Коуров, Т.Э. Кунцевич, Е.С. Белослудцева, Е.Б. Марченкова, В.П. Дякина Разработка высокопрочных и пластичных сплавов Ti-Ni-Hf с высокотемпературными эффектами памяти формы Научная сессия ИФМ УрО РАН по итогам 2016 г. Тезисы докладов., Екатеринбург: ИФМ УрО РАН. 2017. С. 66-67. (год публикации - 2017)

15. Лукьянов А.В., Свирид А.Э., Пушин В.Г., Уксусников А.Н. Влияние интенсивной пластической деформации кручением на структурно-фазовые превращения в сплавах Cu-Al-Ni с эффектом памяти формы Материалы международного симпозиума «Перспективные материалы и технологии»., Витебск: УО «ВГТУ», 2017. Ч.1. С.180-182. (год публикации - 2017)

16. Пушин А.В., Куранова Н.Н., Пушин В.Г. Ультрамелкозернистые сплавы с высокотемпературным эффектом памяти формы на основе Ti-Ni-Cu и Ni-Ti-Hf Материалы международного симпозиума «Перспективные материалы и технологии»., Витебск: УО «ВГТУ», 2017. Ч.1. С.177-179. (год публикации - 2017)

17. Пушин В.Г., Куранова Н.Н. Перспективные высокопрочные материалы с эффектом памяти формы, их характеристика и технологии получения Материалы международного симпозиума «Перспективные материалы и технологии», Витебск: УО «ВГТУ», 2017. Ч.1. С.174-176. (год публикации - 2017)

18. Пушин В.Г., Куранова Н.Н., Пушин А.В. Высокопрочные и пластичные перспективные материалы с эффектом памяти формы, их структура, свойства и способы получения Сборник тезисов LVIII международной конференции «Актуальные проблемы прочности», С. 21 (год публикации - 2017)

19. Свирид А.Э., Куранова Н.Н., Лукьянов А.В., Пушин В.Г., Уксусников А.Н. Влияние высокотемпературной термомеханической обработки на структурно-фазовые превращения и механические свойства сплавов Cu-Al-Ni с эффектом памяти формы Материалы международного симпозиума «Перспективные материалы и технологии»., Витебск: УО «ВГТУ», 2017. Ч.1. С.171-173. (год публикации - 2017)


Возможность практического использования результатов
не указано