Поверхностный Ti-Ni-Ta-сплав, синтезированный на TiNi-подложке электронно-пучковым способом: структура и физико-механические свойства
Government research assignment for ISPMS SB RAS, FWRW-2021-0003
Дьяченко Ф.А.
1, Семин В.О.
1, Остапенко М.Г.
1, Мейснер Л.Л.
11Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, Томск, Россия
Email: dfa@ispms.ru, lpfreedom14@gmail.com, artifakt@ispms.ru, llm@ispms.ru
Поступила в редакцию: 22 февраля 2023 г.
В окончательной редакции: 22 февраля 2023 г.
Принята к печати: 2 марта 2023 г.
Выставление онлайн: 28 марта 2023 г.
Исследованы структура и физико-механические свойства поверхностного сплава на основе Ti-Ni-Ta, синтезированного на TiNi-подложке аддитивным тонкопленочным электронно-пучковым способом. Синтез поверхностного сплава осуществляли путем 30-кратного чередования операций осаждения легирующей пленки (Ti60Ta40 (at.%), толщиной ~50 nm) и жидкофазного перемешивания пленки/подложки с помощью импульсного низкоэнергетического сильноточного электронного пучка. Обнаружено, что поверхностный Ti-Ni-Ta-сплав, толщина которого ~1.8 μm, имеет аморфную структуру. Установлено, что поверхностный сплав обладает в ~2 и ~1.5 раза более высокими значениями микротвердости HOP и модуля упругости EOP по сравнению с исходной TiNi-подложкой, но близкими к подложке пластичностью deltah и степенью восстановления отпечатка eta. Показано, что характер изменения физико-механических свойств в поверхностном Ti-Ni-Ta-сплаве и переходной зоне зависит от количества и толщины подслоев, а также от структурных состояний фаз в подслоях. Дана оценка механической совместимости поверхностного Ti-Ni-Ta-сплава с TiNi-подложкой. Ключевые слова: поверхностный Ti-Ni-Ta-сплав, никелид титана, тонкие пленки, аддитивный тонкопленочный электронно-пучковый синтез, структура, физико-механические свойства, параметры прочности и пластичности.
- J.J. Mohd, M. Leary, A. Subic, M.A. Gibson. Mater. Des. 56, 1078 (2014). DOI: 10.1016/j.matdes.2013.11.084
- V. Iasnii, P. Yasniy. Acta Mechanica Automatica 13, 95 (2019). DOI: 10.2478/ama-2019-0013
- Y. Say, B. Aksakal. J. Mater. Res. Technol. 9, 1742 (2020). DOI: 10.1016/j.jmrt.2019.12.005
- C.L. Chu, R.M. Wang, T. Hu, L.H. Yin, Y.P. Pu, P.H. Lin, S.L. Wu, C.Y. Chung, K.W.K. Yeung, P.K. Chu. Mater. Sci. Eng. C 28, 1430 (2008). DOI: 10.1016/j.msec.2008.03.009
- L.L. Meisner, A.B. Markov, V.P. Rotshtein, G.E. Ozur, S.N. Meisner, E.V. Yakovlev, V.O. Semin, Yu.P. Mironov, T.M. Poletika, S.L. Girsova, D.A. Shepel. J. Alloys Compd. 730, 376 (2018). DOI: 10.1016/j.jallcom.2017.09.238
- S.N. Meisner, E.V. Yakovlev, V.O. Semin, L.L. Meisner, V.P. Rotshtein, A.A. Neiman, F. D'yachenko. Appl. Surf. Sci. 437, 217 (2018). DOI: 10.1016/j.apsusc.2017.12.107
- L.L. Meisner, V.P. Rotshtein, V.O. Semin, A.B. Markov, E.V. Yakovlev, S.N. Meisner, D.A. Shepel, A.A. Neiman, E.Yu. Gudimova, F.A. D'yachenko, R.R. Mukhamedova. Mater. Charact. 166, 110455 (2020). DOI: 10.1016/j.matchar.2020.110455
- L.L. Meisner, V.P. Rotshtein, V.O. Semin, S.N. Meisner, A.B. Markov, E.V. Yakovlev, F.A. D'yachenko, A.A. Neiman, E.Yu. Gudimova. Surf. Coat. Technol. 404, 126455 (2020). DOI: 10.1016/j.surfcoat.2020.126455
- V.O. Semin, M.G. Ostapenko, L.L. Meisner, F.A. D'yachenko, A.A. Neiman. Appl. Phys. A 128, 1, 664 (2022). DOI: 10.1007/s00339-022-05815-3
- A. Bahrami, J.P. Alvarez, O. Depablos-Rivera, R. Mirabal-Rojas, A. Ruiz-Ramirez, S. Muhl, S.E. Rodil. Adv. Eng. Mater. 20, 1, 1700687 (2017). DOI: 10.1002/adem.201700687
- T. Burgess, M. Ferry. Mater. Today 12, 24 (2009). DOI: 10.1016/S1369-7021(09)70039-2
- W. Guo, E. Jagle, J. Yao, V. Maier, S. Korte-Kerzel, J.M. Schneider, D. Raabe. Acta Mater. 80, 94 (2014). DOI: 10.1016/j.actamat.2014.07.027
- J. Pfetzing, M.F.-X. Wagner, T. Simon, A. Schaefer, Ch. Somsen, G. Eggeler. ESOMAT, 2009, 1, 06027 (2009). DOI: 10.1051/esomat/200906027
- W. Ni, Y.-T. Cheng. Appl. Phys. Lett. 82, 1, 2811, (2003). DOI: 10.1063/1.1569984
- M. Mohri, M. Nili-Ahmadabadi, J. Ivanisenko, R. Schwaiger, H. Hahn, V.S.K. Chakravadhanula. Thin Solid Films 583, 245 (2015). DOI: 10.1016/j.tsf.2015.03.057
- G. Pan, Z. Cao, J. Shi, M. Wei, L. Xu, X. Meng. Sens. Actuators 217, 75 (2014). DOI: 10.1016/j.sna.2014.06.019
- W.C. Oliver, G.M. Pharr. J. Mater. Res. 19, 3 (2004). DOI: 10.1557/jmr.2004.19.1.3
- Q. Kan, W. Yan, G. Kang, Q. Sun. J. Mech. Phys. Solids 61, 2015 (2013). DOI: 10.1016/j.jmps.2013.05.007
- Yu.V. Milman. J. Phys. D 41, 1, 074013 (2008). DOI: 10.1088/0022-3727/41/7/074013
- Y. Ye, Z. Liu, W. Liu, D. Zhang, Y. Wang, H. Zhao, X. Li. RSC Adv. 8, 5596 (2018). DOI: 10.1039/C7RA12409K
- Патент 2017137653/15(065731) Российская Федерация, МПК A61L 27/06, B82B 1/00, C22C 45/10, A61L 31/18, C22C 45/04, C23C 28/00. Способ синтеза рентгеноконтрастного поверхностного Ti-Ta-Ni-сплава с аморфной или аморфно-нанокристаллической структурой на подложке из TiNi-сплава. Л.Л. Мейснер, А.Б. Марков, Г.Е. Озур, В.П. Ротштейн, С.Н. Мейснер, Е.В. Яковлев, Е.Ю. Гудимова, В.О. Сёмин. Патентообладатель ИФПМ СО РАН, ИСЭ СО РАН. Опубл. 11.04.18
- A.R. Dujovne, J.D. Bobyn, J.J. Krygier, J.E. Miller, C.E. Brooks. J. Arthroplasty 8, 7 (1993). DOI: 10.1016/s0883-5403(06)80102-6
- N. Soro, H. Attar, E. Brodie, M. Veidt, A. Molotnikov, M.S. Dargusch. J. Mech. Behav. Biomed. Mater. 97, 149 (2019). DOI: 10.1016/j.jmbbm.2019.05.019
- Г.Е. Озур, Д.И. Проскуровский. Физика плазмы 1, 21 (2018). DOI: 10.7868/S0367292118010146. [G.E. Ozur, D.I. Proskurovsky. Plasma Phys. Rep. 44, 18 (2018). DOI: 10.1134/S1063780X18010130]
- M.G. Ostapenko, V.O. Semin, F.A. D'yachenko, A.A. Neiman, L.L. Meisner. Acta Mater. 231, 117893(1) (2022). DOI: 10.1016/j.actamat.2022.117893
- T.C. Hufnagel, C.A. Schuh, M.L. Falk. Acta Mater. 109, 375 (2016). DOI: 10.1016/j.actamat.2016.01.049
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.