Термическая стабильность субмикрокристаллической структуры, сформированной методом «сдвиг под давлением» в Ni и сплаве Ni–2 % Cr

Основной проблемой субмикрокристаллических (СМК) материалов, сформированных в результате большой пластической деформации, является их термическая стабильность. Большая запасенная энергия и формирование в структуре сильно разориентированных микрокристаллитов ведет к уменьшению температуры начала рекристаллизации и, как следствие, возможно, к снижению стабильности структуры. В работе проведена большая пластическая деформация методом «сдвиг под давлением», а также отжиг чистого никеля и его сплава, содержащего 2 ат. % хрома. Исследование структуры как деформированного, так и отожженного материала осуществляли методами сканирующей и просвечивающей электронной микроскопии. Анализ зависимости твердости от квадратного корня из истинной деформации совместно с анализом структурных изменений позволил выделить границы стадий структурных состояний. Запасенную при деформации энергию оценивали с помощью дифференциально-сканирующей калориметрии по количеству поглощенной тепловой энергии. Исследовано поведение материалов при отжиге в зависимости от запасенной энергии деформации на стадии СМК-структуры. В чистом никеле выделены три стадии структурных состояний: ячеистой, смешанной и СМК-структуры, тогда как в сплаве, содержащем 2 ат. % Cr, стадия ячеистой структуры не зафиксирована. Обнаружено снижение запасенной энергии деформации на стадии СМК-структуры для обоих материалов. Легирование никеля 2 ат. % хрома повышает термическую стабильность, что проявляется в повышении температуры начала интенсивного роста зерна на 150 °C. Величина запасенной энергии деформации оказывает влияние на рост зерна в сплаве с содержанием хрома 2 ат. %, тогда как в чистом никеле влияние не зафиксировано. В сплаве Ni–Cr большая запасенная энергия соответствует большему размеру рекристаллизованного зерна.