junior researcher of the Scientific Center of Metal Science and Metal Physics
младший научный сотрудник МФМ-1 Научного центра металловедения и физики металлов
PhD (Physics and Mathematics), senior researcher the Scientific Center of Metal Science and Metal Physics
кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник МФМ-1 Научного центра металловедения и физики металлов
Doctor of Sciences (Physics and Mathematics), Professor, Director of the Scientific Center of Metal Science and Metal Physics
доктор физико-математических наук, профессор, директор Научного центра металловедения и физики металлов
Due to the combination of lightness, high specific strength and corrosion resistance, titanium and its alloys are highly interesting for applying in many areas of industry (mechanical engineering, shipbuilding, and aircraft manufacturing). Technically pure titanium is the first choice to be used in medicine because of its high biocompatibility and lack of toxic elements. Pure titanium has high ductility and corrosion resistance but it is inferior to titanium alloys in other mechanical characteristics, such as tensile strength, yield strength, and hardness. Megaplastic deformation (MPD) is a promising method for increasing the strength of titanium to the level of highly alloyed alloys. The paper deals with the study of the influence of MPD in the Bridgman chamber on the structure (phase transformations occurring in technically pure VT1-00 and VT1-0 titanium), corrosion resistance, and microhardness. Using the high-pressure torsion (HPT), the authors obtained samples with different degrees of deformation: from 0.25 to 4 revolutions of the movable anvil. The authors carried out the X-ray diffraction analysis and electrochemical tests of samples and studied the phase composition of titanium samples of two grades containing 0.1 and 0.3 % of impurities before and after MPD. The study identified that the HPT led to the formation of a two-phase mixture a+ɷ. The results showed the positive effect of MPD on the mechanical properties of titanium. The microhardness of the deformed material increases in comparison with the initial state, while there is no deterioration in the corrosion resistance in the studied environment. Under all deformation modes, titanium stays in a passive state. For the VT1-0 alloy, the stationary corrosion potentials of samples after HPT have a more positive value compared to the original undeformed material.
Титан и его сплавы благодаря сочетанию легкости, высокой удельной прочности, коррозионной стойкости представляют интерес во многих областях промышленности - машиностроении, судостроении, авиастроении. Для применения в области медицины технически чистый титан наиболее предпочтителен из-за высокой биосовместимости и отсутствия в нем токсичных элементов. Чистый титан обладает высокой пластичностью и коррозионной стойкостью, однако уступает титановым сплавам по другим механическим характеристикам, таким как предел прочности, предел текучести, твердость. Перспективным методом повышения прочности титана до уровня сильно легированных сплавов является мегапластическая деформация (МПД). Работа посвящена изучению влияния МПД в камере Бриджмена на структуру (фазовые превращения, происходящие в чистом титане марок ВТ1-00 и ВТ1-0), коррозионную стойкость и микротвердость. Кручением под высоким давлением (КВД) получены образцы с разной степенью деформации: от 0,25 до 4 оборотов подвижной наковальни. Проведены исследования полученных образцов методами рентгеностуктурного анализа, электрохимических испытаний. Исследован фазовый состав образцов титана двух марок, содержащих 0,1 и 0,3 % примесей, до и после МПД. Установлено, что КВД приводит к образованию двухфазной смеси α+ω. Показан положительный эффект МПД на механические свойства титана. Микротвердость деформированного материала увеличивается по сравнению с исходным состоянием, при этом не происходит ухудшения коррозионной стойкости в исследованной среде. Титан при всех режимах деформации находится в пассивном состоянии. Для сплава ВТ1-0 стационарные потенциалы коррозии образцов после КВД имеют более положительное значение по сравнению с исходным недеформированным материалом.