Примеси, оказывающие
влияние. Выше были рассмотрены особенности фазового превращения
при замещении титана и никеля в сплавах Ti—Ni Зо*-переходными металлами
или медью. Эти элементы являются легирующими элементами замещения, они
вызывают смещение Т фазового превращения и приводят к
двухступенчатому превращению о.ц.к. фаза -* ромбоэдрическая фаза -*■
моноклинная фаза. Далее следует рассмотреть влияние примесных
элементов, заполняющих решетку по типу атомов внедрения или образующих
соединения (С, О, N, Н). В данном разделе рассматриваются
экспериментальные данные, характеризующие поведение углерода и кислорода,
т.е. элементов, оказывающих наибольшее влияние из указанной группы
элементов.
Влияние углерода.
Производство сплавов Ti—Ni в промышленности осуществляется с помощью
выплавки в высокочастотных индукционных печах с применением
графитовых тиглей, поэтому обычно при выплавке невозможно избежать
попадания углерода. В сплавах Ti—Ni промышленного производства содержится
около 0,2—0,6 % (ат.) С. При этом углерод входит в твердый раствор в Ti—Ni
и вызывает выделение карбидов TiC. В первом случае углерод оказывает
влияние на Ms,
во втором — на механические свойства, в особенности на
механические свойства при знакопеременных
напряжениях.
В работе [20] сплавы Ti—Ni—С,
содержащие никель и углерод в различной пропорции, выплавлялись в
дуговой или высокочастотной печи и исследовалось влияние углерода на
Ms и статические механические свойства, важные для
практического применения материалов.
Методика экспериментов. Для экспериментов использовали сппевы
Ti—Ni, попадание углерода в которые по возможности старались
предотвратить, сплавы Ti—Ni—С, при выплавке которых в качестве легирующего
элемента добавляли электродный графит, и сплавы Ti—Ni, углерод в
которые попадал из-за того, что при выплавке этих сплавов использовались
графитовые тигли. Губчатый титан и электролитический никель смешивались в
заданной пропорции, в дуговой печи в атмосфере аргона выплавлялись
слиточки сплавов Ji—Ni в виде лепешек, из них вырезали заготовки со
стороной 5 мм, переплавляя которые получали прутки диаметром ~10 мм.
Гомогенизирующий отжиг проводился при 1000 °С в течение 4 ч, затем с
помощью горячей прокатки в калибрах изготавливались прутки диаметром
~3 мм, которые использовапись в качестве образцов для
дифференциальной сканирующей калометрии. Кроме того, из части прутков
изготавливались образцы для испытаний на растяжение. С этой целью прутки
протягивались на проволоку 0 1 мм. 8 изготовленных таким способом образцах
из сплавах Ti—Ni по результатам химического анализа содержалось 0,03—0,04
% (ат.) С. Эти образцы мы будем называть сплавами Ti—Ni дуговой
выплавки.
Сплавы Ti—Ni—С изготавливались
двумя способами. 8 первом случае предварительно выплавлялась лигатура
Ni — (0,6-^3,0)% (ат.) С с использованием электродного графита и
электролитического никеля. С помощью этой лигатуры, губчатого титана и
электролитического никеля, взятых в заданной пропорции, в дуговой печи в
атмосфере аргона выплавлялись лепешки из сплава Ti—Ni—С. Сплавы
гомогенизировались при 1000 °С в течение 4 ч, затем выразали образцы
для дифференциальной сканирующей калориметрии, для исследования
структуры с помощью светового микроскопа и для микрорентгеноспектрального
анализа. Исследования проводились после отжига при 800 °С в течение 2
часов и после закалки в воде.
