Выпуски УФМ »  Том 6, выпуск 1

Медно-титановые твердые растворы — новое поколение высокопрочных стареющих сплавов

К. В. Чуистов

Институт металлофизики им. Г.В. Курдюмова НАН Украины, бульв. Академика Вернадского, 36, 03142 Киев, Украина

Получена: 21.03.2004. Скачать: PDF

Проведен обзор результатов процессов старения Cu-Ti сплавов, сопровождающихся их необычно высоким упрочнением, основанной в основном на исследованиях украинских и российских авторов. При этом особо подчеркнута малая вероятность спинодального механизма в этих сплавах (точка зрения американских авторов). Полученные экспериментальные данные указывают на большую вероятность зародышеобразования дисперсных зародышей метастабильной когерентной $\alpha^{’}$-фазы (Cu$_4$Ti). В обзоре рассмотрена кинетика и морфология непрерывного и прерывистого (ячеистого) выделения метастабильной $\alpha^{’}$- и стабильной $\beta$-фаз; влияние внешних воздействий (пластической и ультразвуковой деформации, внешнего давления и радиоактивного облучения) на эти процессы; возможные механизмы высокого упрочнения состаренных Cu-Ti сплавов и явление возврата твердости. Сделан вывод, что по своим механическим свойствам эти сплавы вполне могут заменить бериллиевую бронзу.

Ключевые слова: стареющая модулированная структура, сателлиты, когерентность, преципитация, обратный распад.

PACS:

Citation: K. V. Chuistov, Copper–Titanium Solid Solutions are a New Generation of High-Strength Age-Hardening Alloys, Usp. Fiz. Met., 6, No. 1: 55—103 (2005), doi: 10.15407/ufm.06.01.055

Цитированная литература (87)  
  1. J. Pastuhova, A. Rachshtadt, Pruginnie splavi medi (Spring Copper Alloys) (Moscow: Metallurgy: 1979) (in Russian).
  2. W. A. Soffa, D. E. Laughlin, Prog. Mater. Sci., 2004 (in press).
  3. W. Z. Kroll, Z. Metallkd., 23: 33 (1931).
  4. E. E. Shumacher, W. C. Ellis, Metals Alloys, 2: 111 (1931).
  5. F. R. Hensel, E. I. Larsen, Trans. AIME, 99: 55 (1932).
  6. N. Karllsson, J. Inst. Metals, 79: 391 (1951).
  7. E. G. Nesterenko, K. V. Chuistov, Ukr. Fiz. Zh. 3: 276 (1958) (in Russian).
  8. J. Manenc, Acta Metall., 7: 807 (1959). Crossref
  9. E. G. Nesterenko, K. V. Chuistov, Fiz. Met. Metalloved., 9: 140 (1960) (in Russian).
  10. C. Bückle, J. Manenc, J. Mem. Sci. Rev. Metal., 57: 435 (1960).
  11. V. Daniel, H. Lipson, Proc. R. Soc. London A, 52: 80 (1940). Crossref
  12. J. Manemc, C. R. Acad. Sci., 250: 1814 (1959).
  13. E. Y. Nesterenko, K. V. Chuistov,. Kristallogr., 10: 325 (1965) (in Russian).
  14. V. V. Kokorin, K. V. Chuistov, Ukr. Fiz. Zh., 13: 1461 (1968) (in Russian).
  15. V. V. Kokorin, K. V. Chuistov,. Fiz. Met. Metalloved., 27: 804 (1969) (in Russian).
  16. Yu. D. Tiapkin, Ann. Rev. Mater. Sci., 7: 209 (1977). Crossref
  17. T. Tsujimoto, K. Hashimoto, K. Saito, Acta Metall., 35: 295 (1977). Crossref
  18. A. Guinier, Acta Metall., 3: 510 (1955). Crossref
  19. O. E. Tkachenko, K. V. Chuistov, Fiz. Met. Metalloved., 29: 834 (1970) (in Russian).
  20. L. P. Gunko, V. V. Kokorin, K. V. Chuistov, Fiz. Met. Metalloved., 33: 106 (1973) (in Russian).
  21. E. Y. Nesterenko, K. V. Chuistov, Fiz. Met. Metalloved., 9: 415 (1960) (in Russian).
  22. U. Heubner, G. Wassermann, Z. Metallkd., 53: 152 (1962) (in German).
  23. T. Hakkarainen, Doctoral Thesis (Helsenki Univ. of Techn.: Helsenki: 1971).
  24. D. E. Laughlin, J. W. Cahn, Acta Metall., 23: 329 (1975). Crossref
  25. K. Saito, K. Iida, R. Watanabe, Trans. Nat. Res. Inst. Metals, 9: 267 (1967).
  26. R. C. Ecob, J. V. Bee, B. Ralph, Phys. Status Solidi A, 52:201 (1979). Crossref
  27. J. P. Zhang, H. Q. Ye, K. H. Kuo, S. Amelinks, Phys. Status Solidi A, 88: 475 (1985). Crossref
  28. L. S. Bushnev, A.D.Korotaev, A.T. Protasov, Fiz. Met. Metalloved., 30: 63 (1968) (in Russian).
  29. K. V. Chuistov, Metallofiz., 41: 55 (1972) (in Russian).
  30. H. T. Michels, I. B. Cadoff, E. Levine, Metall. Trans., 3: 667 (1972). Crossref
  31. J. A. Cornie., A. Datta, W. A. Soffa, Metall. Trans., 4: 727. 1973. Crossref
  32. D. E. Laughlin, J. W. Cahn, Acta Metall., 23: 329 (1975). Crossref
  33. A. Datta, W. A. Soffa, Acta Metall., 24: 987 (1976). Crossref
  34. V. V. Kokorin, Fiz. Met. Metalloved., 33: 247 (1972).
  35. A. J. Ardell, R. B. Nicholson, J. D. Eshelby, Acta Metall., 14: 1295 (1966). Crossref
  36. A. Nagarajan, P. A. Flin, Appl. Phys. Lett., 11: 120 (1957). Crossref
  37. T. Saito, A. Kanio, Trans. Jap. Inst. Met., 31: 25 (1990).
  38. K. V Chuistov. Uporyadochenie i raspad.peresishenich tverdich rastvorov (Ordering and Decomposition of the Super Saturated Solid Solutions) (Kiev: RIO IMP: 1999) (in Russian).
  39. N. N. Gangyla, V. V. Kokorin, K. V. Chuistov, Fiz. Met. Metalloved., 33:247 (1972) (in Russian).
  40. K. V Chuistov. Starenie metallicheskih. Splavov (An Aging of Metallic Alloys) (Kiev: Academperiodika: 2003) (in Russian)
  41. M. A. Krivoglaz, Diffuse Scattering of X-Rays and Neutrons by Fluctuations (Springer: 1994).
  42. N. J. Karlson, J. Inst. Metals, 79: 391 (1951).
  43. K. V. Chuistov, Modulirovanie strukturi v stareyuschih splavah (Modulated Structures in Aging Alloys) (Kiev: Nauk. Dumka: 1975) (in Russian).
  44. Yu. D. Tiapkin, I. V.Gongadze, E. I. Malienko, Fiz. Met. Metalloved., 66: 589 (1988) (in Russian).
  45. A. G. Khachaturyan Theory of structure transformations in solids (New York: John Willey & Sons: 1983).
  46. Y. Enomoto, K. Kawasaki, Acta Metal. 37: 1399 (1989). Crossref
  47. E. I. Malienko, Yu. D. Tiapkin, Fiz. Met. Metalloved., 57: 942 (1984) (in Russian).
  48. A. D. Korotaev, O. V. Tcinenko, A. T. Protasov, Fiz. Met. Metalloved., 26: 789 (1968) (in Russian).
  49. A. D. Korotaev, A. T. Protasov. O. V. Tcinenko, O. O. Lambakahar, Izv. Vissh. Ucheb. Zaved. Fiz., No. 9: 113 (1968) (in Russian).
  50. J. W. Christian, Theory of transformations in metals and alloys (New York: Pergamon Press: 1967)
  51. I. M. Lifshits, V. V. Slyozov, J. Phys. Chem. Solids, 19: 35 (1961). Crossref
  52. T. Doi, Acta Metal., 7: 291 (1959). Crossref
  53. D. Turnbull, Acta Metal., 3: 55 (1955). Crossref
  54. M. Itkin, O. Smatko, Dokl. Akad. Nauk UkSSR, No. 7: 66 (1980) (in Russian).
  55. M. Itkin, O. Smatko, Metallofiz., 4, No 4: 118 (1982) (in Russian).
  56. M. Itkin, O. Smatko Dokl. Akad. Nauk UkSSR., No. 10: 54 (1984) (in Russian).
  57. M. Itkin, V. Krasilnikov, O. Smatko, Metallofiz., 7, No. 6: 26 (1985) (in Russian).
  58. U. Zwicker, Z. Metallkd. 53: 706 (1963).
  59. J. W. Cahn, Acta Metal., 4: 449 (1956). Crossref
  60. L. N. Larikov, O. A. Shmatko. Yacheisty raspad peresischennih tverdih rastvorov (The Cellular Decomposition of Super Saturated Solid Solutions) (Kiev: Nauk. Dumka: 1976).
  61. M. V. Itkin, O. A. Shmatko, I. G. Primak, Metallofiz., 9, No. 25 (1987) (in Russian).
  62. E. G. Nestrenko, K. V. Chuistov, Fiz. Met. Metalloved., 12: 567 (1961) (in Russian).
  63. A. D. Korotaev, A. T. Protasov, O. V.Tcinenko, M. V. Lubchenko, Fiz. Met. Metalloved., 27: 1271969 (in Russian).
  64. V. N. Vigdorovich, M. V. Malcev, Izv. Vissh. Ucheb. Zaved. Fiz., No 2: 142 (1958) (in Russian).
  65. W. Cruhl, H. Cordier, Metall., 11: 928 (1957).
  66. E. G. Nesterenko., K. V. Chuistov. Vopr. Fiz. Met. Metalloved., No. 13: 142 (1961) (in Russian).
  67. R. Knights, P. Wilkes, Acta Metal., 21: 1503 (1973). Crossref
  68. E. G. Nesterenko, K. V. Chuistov, Fiz. Met. Metalloved., 12: 756 (1961) (in Russian).
  69. E. G. Nesterenko, K. V. Chuistov, Vopr. Fiz. Met. Metalloved., No. 15: 90 (1962) (in Russian).
  70. M. V. Itkin, Kinetika Yacheistogo Raspada v Splavakh Med–Titan i Vliyanie Razlichnikh Vozdeystviy na ee Parametri (The Kinetics of the Cellular Decomposition in Copper–Titanium Alloys and The Effect of the Influences on its Parameters (Thesis of Disser. for Ph.D.) (Kyiv: Inst. of Metal Physics: 1986) (in Russian).
  71. G. Bazeluk, L. N. Trofimova, K. V. Chuistov, Vliyanie ultrazvukovoy deformatcii na fazovie i stukturnie izmeneniya v ctareyuchith splavach (Effect of Ultrasonic Deformation on Phase and Structural Transformations. I. Aging Alloys) (Kyiv, 1979) (Prepr./ N.A.S. of the Ukraine, Inst. for Metal Physics, No. 7, 1997) (in Russian).
  72. G. Bazeluk, A. L. Berezina, I. G. Polockiy, K. V. Chuistov, Ukr. Fiz. Zh. 22: 541 (1977) (in Russian).
  73. G. Bazeluk, A. L. Berezina, I. G. Polockiy, K. V. Chuistov, Fiz. i Khim. Obrab. Mater. No. 3: 116 (1979) (in Russian).
  74. G. Stanjck, G. Hornbogen, Scr. Metal. 7: 615 (1973). Crossref
  75. V. F. Belostotsky, I. G. Polockiy, Metallofiz., 63: 81(1976) (in Russian).
  76. O. B. Abramov, S. S. Gorelik, V. P. Grabchak, Fiz. Tverd. Tela, 10: 2514 (1968) (in Russian).
  77. G. A. Hayes, I. C. Shyne. Metal. Sci. J., 2: 81 (1968). Crossref
  78. A. Shinyaev, Fazovie prevrascheniya i svoystva splavov pri visokith davleniyath (Phase Transformations and Alloys Properties at High Pressures) (Moscow: Nauka: 1973).
  79. M. V. Itkin, I. A. Osipenko, T. V. Shirina, O. A. Shmatko, Fiz. Met. Metalloved., 65: 1027 (1988) (in Russian).
  80. R. Wirtl, H. Gleiter, Acta Metal., 29: 1829 (1981).
  81. M. V. Itkin, Yu. V. Kornushin, O. A. Shmatko, Fiz. Met. Metalloved., 68: 772 (1989) (in Russian).
  82. A. D. Korotaev, O. O. Lambakahar, A. T. Protasov, Fiz. Met. Metalloved., 27: 645 (1969) (in Russian).
  83. K. P. Kalinin, M. Z. Spiridonova, Tcvetn. Met. (Moscow), No. 1: 82 (1959) (in Russian).
  84. R. R. Romanova, A. N. Uksusnikov, Yu. M. Ustugov, Fiz. Met. Metalloved. 78: 5 (1994) (in Russian).
  85. A. L. Berezina, K. V. Chuistov, Metallofiz., 49: 72 (1973) (in Russian).
  86. A. L. Berezina, K. V. Chuistov, Fiz. Met. Metalloved., 50: 333 (1980) (in Russian).
  87. H. K. Cook, J. E. Hilliard, J. Appl. Phys., 40: 2191 (1969). Crossref

© 2013–2018 «ИМФ НАН Украины»