Микромеханические свойства титана ВТ1-0 после криопрокатки до разной степени деформации

Abstract

Многопроходная прокатка титана ВТ1-0 при температуре, близкой к температуре жидкого азота, до деформации е = –2 привела к измельчению зерна от ~10 мкм до ~35 нм и к почти двукратному увеличению микротвердости. Данные опытов по микроиндентированию показали, что прокатанные образцы имеют достаточно однородную по объему структуру. Увеличение микротвердости с ростом величины криодеформации можно описать модифицированным эмпирическим законом Воче. На зависимости микротвердости от размера зерна в координатах Холла–Петча выделяются два участка с наклонами kHP₁ и kHP₂ < kHP₁, когда размер зерна становится меньше ~250 нм. Сильная температурная зависимость микротвердости изученных образцов титана ВТ1-0 свидетельствует о термоактивированном характере пластической деформации, а близкие значения термоактивационных параметров, по-видимому, указывают на единый механизм деформации данного материала под индентором независимо от размера зерна.

Багатопрохідне вальцювання титану ВТ1-0 при температурі, близькій до температури рідкого азоту, до деформації е = –2 привело до подрібнення зерна від ~10 мкм до ~35 нм і до майже двократного збільшення мікротвердості. Дані дослідів з мікроіндентування показали, що відвальцьовані зразки мають досить однорідну по об’єму структуру. Збільшення мікротвердості з ростом величини кріодеформації можна описати модифікованим емпіричним законом Воче. На залежності мікротвердості від розміру зерна в координатах Холла–Петча виділяються два відрізки з нахилами kHP₁ і kHP₂ < kHP₁, коли розмір зерна стає менше за ~250 нм. Сильна температурна залежність мікротвердості вивчених зразків свідчить про термоактивований характер пластичної деформації під індентором, а близькі значення термоактиваційних параметрів, ймовірно, вказують на єдиний механізм деформації даного матеріалу під індентором незалежно від розміру зерна.

Multipass rolling of titanium VT1-0 at a temperature near the liquid nitrogen temperature to the strain е = –2 resulted in the grain refinement from ~10 µm to ~35 nm and in a nearly twofold increase in microhardness. The microindentation tests showed that the cryorolled samples had a rather homogeneous structure. The enhancement of microhardness with the increment of imposed strain can be described by the modified Vоcе empirical law. The grain size dependence of microhardness in the Hall–Petch coordinates consists of two parts with the slopes kHP₁ and kHP₂ < kHP₁ at the grain size less than ~250 nm. The strong temperature dependence of microhardness of the investigated samples suggests that their plastic deformation has a thermally activated character. Close values of the thermoactivation parameters presumably indicate the unified deformation mechanism of this material under the indenter over all grain size range.