Details

В настоящей работе была использована технология электродугового выращивания на основе сварки плавящимся электродом (МИГ) для производства двух заготовок, состоящих из 20 слоев, из сплава NiTi, обладающего эффектом памяти формы. Для получения заготовок была использована проволока с высоким содержанием никеля (55,56 вес.% Ni). Наплавка проводилось на подложке с идентичным химическим составом. Один из двух образцов подвергался термической обработке при температуре 430 ℃ в течение 1 часа. Исследовано влияние термообработки на макро- и микроструктуру, температуры фазовых превращений, химический и фазовый составы, микротвердость и результаты испытаний на растяжение. По результатам исследования макро- и микроструктуры, а также на основании данных дифференциальной сканирующей калориметрии показано сохранение эффекта памяти формы у заготовок, полученных методом электродугового выращивания. Обнаружено и описано выделение промежуточной R-фазы. Была установлена анизотропия температур фазовых превращений, структуры и механических свойств по высоте образцов. Представленная термообработка сопровождалась выделением мелкодисперсных фаз Ni4Ti3, NiTi2 и Ni3Ti, а также привела к изменениям механических и функциональных свойств образца.

In this study, wire arc additive manufacturing (WAAM) based on gas metal arc welding (MIG) was used to produce two multilayer NiTi shape memory alloy specimens, each consisting of 20 deposited layers. A nickel-rich feedstock wire (55.56 wt.% Ni) was employed, with deposition performed on a substrate of identical chemical composition. One specimen underwent post-deposition heat treatment at 430 ℃ for 1 h. The results demonstrate that heat treatment significantly affected the macro- and microstructural characteristics, phase transformation temperatures, chemical and phase composition, microhardness, and tensile properties of the specimens. Examination of the macro- and microstructure, supported by differential scanning calorimetry, confirmed the preservation of the shape memory effect in specimens produced by wire arc additive manufacturing. The formation of an intermediate R-phase was identified and characterized. Anisotropy of phase transformation temperatures, microstructure, and mechanical properties across the specimen height was established. The applied heat treatment promoted the precipitation of fine Ni4Ti3, NiTi2, and Ni3Ti phases and led to notable changes in both the mechanical and functional properties of the specimen.