Влияние легирования алюминием на структуру, фазовые превращения и свойства сплавов Cu — Al — Ni c эффектом памяти формы

Методами оптической и электронной микроскопии, дифракции электронов и рентгеновских лучей изучено влияние легирования алюминием на зёренную структуру и средний размер зерна, структурные и фазовые превращения в тройных сплавах Cu — Al — Ni с эффектом памяти формы. В изучаемых сплавах с фиксированным содержанием Ni в количестве 3 вес.%, концентрация алюминия варьировалась от 9 до 14 вес.%. Показано, что в сплавах при термомеханической обработке, включающей ковку и гомогенизирующий отжиг с использованием контролируемой рекристаллизации в аустенитном состоянии, а также последующую закалку, устраняется зернограничный распад и ликвация. Обнаружено, что микроструктура сплавов в горячекованном и закалённом состоянии с содержанием алюминия 9–10 вес.%. представлена зёрнами со средним размером 60–80 мкм, с содержанием от 10–12 вес.% алюминия — 100–350 мкм, тогда как в сплавах с содержанием алюминия до 14 вес.% средний размер зерна достигает 0.5–1 мм. При этом по данным механических испытаний при комнатной температуре по мере уменьшения содержания алюминия увеличиваются предел прочности $\sigma_{\text{В}}$, предел текучести $\sigma_{\text{М}}$, относительное удлинение $\delta$. Повышение механических свойств сплавов обусловлено измельчением зёренной структуры $\beta_2$-аустенита и пакетной субструктуры $\beta_{1}^{'}$- и $\gamma_{1}^{'}$-мартенситов при уменьшении содержания алюминия в сплавах. Так, для мелкозернистых сплавов с 9.2 и 9.5 % Al величина относительного удлинения сохраняется на хорошем уровне (больше 10 %), а для остальных сплавов с содержанием алюминия 10–14 вес.% она не превышает 5 %. С увеличением содержания алюминия в сплавах изменяется и характер разрушения (от вязкого к хрупкому) образцов при одноосном растяжении.