Получение вакуумно-дугового покрытия из ниобия на сплаве на основе TiNi

К.С. Сенкевич, Д.Е. Гусев, Н.Н. Ситников, Е.А. Высотина, О.З. Пожога, С.М. Сарычев показать трудоустройства и электронную почту
Получена 11 декабря 2018; Принята 05 июня 2019;
Эта работа написана на английском языке
Цитирование: К.С. Сенкевич, Д.Е. Гусев, Н.Н. Ситников, Е.А. Высотина, О.З. Пожога, С.М. Сарычев. Получение вакуумно-дугового покрытия из ниобия на сплаве на основе TiNi. Письма о материалах. 2019. Т.9. №3. С.299-303
BibTex   https://doi.org/10.22226/2410-3535-2019-3-299-303

Аннотация

Структура, поверхность и кривые деформации проволоки из TiNi с покрытием Nb.Целью настоящей работы является получение покрытия из ниобия методом вакуумно-дугового напыления на сплаве на основе TiNi (никелид титана, нитинол). Этот метод не исследован применительно к сплавам на основе никелида титана, и перспективен для получения коррозионно и износостойких покрытий для медицинских и технических применений. Покрытие из ниобия наносили на полуфабрикаты (проволоку и цилиндрические образцы) из сплава на основе никелида титана составом Ti49.4Ni50.6, имеющую поверхность, сформированную при механическом шлифовании. Установлено, что полученное покрытие толщиной около 1  мкм обладает недостатками в виде “наследственного” поверхностного рельефа, сформированного при механической шлифовке полуфабрикатов сплава, а также типичным неизбежным дефектом, присущими данному методу напыления покрытий — капельной фазой. При этом поверхностный слой сплава с ниобиевым покрытием обладает значительно более высокой микротвёрдостью (более чем в два раза), чем исходный сплав. Роль данных дефектов на коррозионные свойства и износостойкость сплава требуется дополнительно изучить. Методом деформации при изгибе изучено механическое поведение проволоки из сплава в исходном состоянии и с покрытием, и установлено, что проволока с покрытием показывают аналогичное сверхупругое поведение при изгибе как и проволока в исходном состоянии. При этом нанесение покрытия вызывает формирование вблизи поверхности проволоки внутренних полей напряжений, действие которых приводит при разгружении проволоки к устранению невосстановленной деформации, которая была накоплена в приповерхностных слоях при их нагружении.

Ссылки (28)

1. S. D. Prokoshkin, V. G. Pushin, E. P. Ryklina, I. Yu. Khmelevskaya. Phys. Met. Metal. 97 (1), 56 (2004).
2. Shape Memory Materials (Ed. by К. Otsuka, C. M. Wayman). Cambridge, Cambridge University Press (1999) 284 p.
3. L. S. Castleman, S. M. Motzkin, F. P. Alicandri, V. L. Bonawit, A. A. Johnson. J. of Biomed. Mat. Research. 10 (5), 695 (1976). Crossref
4. J. Ryhänen, E. Niemi, W. Serlo, E. Niemelä, P. Sandvik, H. Pernu, T. Salo. J. of Biomed. Mat. Research. 35 (4), 451 (1997). <451::AID-JBM5>3.0.CO;2-G. Crossref
5. D. J. Wever, A. G. Veldhuizen, M. M. Sanders, J. M Schakenraad, J. R. Van Horn. Biomaterials. 18 (16), 1115 (1997). Crossref
6. Y. Cheng, Y. F. Zheng. Surf. Coat. Technol. 200 (14-15), 4543 (2006). Crossref
7. A. Michae, A. Pequegnat, J. Wang, Y. N. Zhou, M. I. Khan. Surf. Coat. Technol. 324, 478 (2017). Crossref
8. S. Shabalovskaya, J. Anderegg, J. Van Humbeeck. Acta Biomater. 4 (3), 447 (2008). Crossref
9. L. L. Meisner, A. I. Lotkov, V. A. Matveeva, L. V. Artemieva, S. N. Meisner, A. L. Matveev. Adv. in Mater. Sci. and Eng. 2012, 706094 (2012). Crossref
10. A. I. Lotkov, L. L. Meisner, V. N. Grishkov. Phys. Metals Metallogr. 99 (5), 508 (2005).
11. M. A. Sevost’yanov, E. O. Nasakina, A. S. Baikin, K. V. Sergienko, S. V. Konushkin, M. A. Kaplan, A. V. Seregin, A. V. Leonov, V. A. Kozlov, A. V. Shkirin, N. F. Bunkin, A. G. Kolmakov, S. V. Simakov, S. V. Gudkov. J. Mater Sci: Mater Med. 29, 33 (2018). Crossref
12. Y. Cheng, W. Cai, Y. F. Zheng, H. T. Li, L. C. Zhao. Surf. Coat. Technol. 190 (2-3), 428 (2005). Crossref
13. Y. Zhou, M. Li, Y. Cheng, Y. F. Zheng, T. F. Xi, S. C. Wei. Surf. Coat. Technol. 228 (SUPPL. 1), S2 (2013). Crossref
14. C. Park, S. Kim, H.-E. Kim, T.-S. Jang. Surf. Coat. Technol. 305, 139 (2016). Crossref
15. A. Motallebzadeh, M. B. Yagci, E. Bedir, C. B. Akso, D. Canadin. Metall and Mat Trans A. 49 (6), 1992 (2018). Crossref
16. Y. Cheng, W. Cai, H. T. Li, Y. F. Zheng. J. of Mater. Sci. 41 (15), 4961 (2006). Crossref
17. S. G. Psakhie, S. N. Meisner, A. I. Lotkov, L. L. Meisner, A. V. Tverdokhlebova. J. of Materi Eng and Perform, 23, 2620 (2014). Crossref
18. M. H. Fathi, V. Mortazavi. Dental Research J. 4 (2), 74 (2007).
19. R. Olivares-Navarrete, J. J. Olaya, C. Ramírez, S. E. Rodil. Coatings. 1, 72 (2011). Crossref
20. K. Li, Y. Li, X. Huang, D. Gibson, Y. Zheng, J. Liu, L. Sun, Y. Q. Fu. Appl. Surf. Sci. 414, 63 (2017). Crossref
21. C. Li, Y. F. Zheng, L. C. Zhao. Materials Science and Engineering A. 438 - 440, 504 (2006). Crossref
22. F. Seifried, H. Leiste, R. Schwaiger, S. Ulrich, H. J. Seifert, M. Stueber. Surf. Coat. Technol. 347, 379 (2018). Crossref
23. Handbook of Vacuum Arc Science and Technology (Ed. by R. L. Boxman, P. J. Martin, D. M. Sanders). Park Ridge, NJ, Noyes Publications (1995) 367 p.
24. A. A. Neuman, L. L. Meysner, A. I. Lotkov, S. N. Meysner, V. P. Sergeev, K. P. Redlih. Perspective materials, 1, 51 (2009). (in Russian) [А. А. Нейман, Л. Л. Мейснер, А. И. Локов, С. Н. Мейснер, В. П. Сергеев, К. П. Редлих. Перспективные материалы. 1, 51 (2009).].
25. D. E. Gusev, M. Yu. Kollerov, R. E. Vinogradov. Deformation and Fracture of Materials. 7, 17 (2018). (in Russian) [Д. Е. Гусев, М. Ю. Коллеров, Р. Е. Виноградов. Деформация и разрушение материалов. 7, 17 (2018).]. Crossref
26. K. Otsuka, X. Ren. Progr. Mater. Sci. 5 (50), 511 (2005). Crossref
27. Y. Liu, X. Chen, P. G. McCormick. J. of Mat. Sci. 32, 5979 (1997). Crossref
28. D. E. Gusev, K. S. Senkevich, M. I. Knyazev. Met Sci Heat Treat. 54, 184 (2012). Crossref

Другие статьи на эту тему