Сплавы TiNi известны как функциональные материалы с эффектом памяти формы (ЭПФ) с повышенными служебными характеристиками. Прочность и характеристики ЭПФ могут быть значительно улучшены благодаря формированию нанокристаллической (НК) структуры методами интенсивной пластической деформации (ИПД). Наиболее эффективный ИПД метод, позволяющий сформировать аморфизированную или НК структуру является интенсивная пластическая деформация кручением (ИПДК). В данной работе методами ИПДК в сплаве TiNi получена аморфизированная структура. Последующими отжигами ИПДК образцов сформированы нанокристаллические состояния с различным размером зерен в диапазоне от 20 до 100 нм. Были изучены особенности структурных превращений и механические свойства в НК сплаве TiNi. Определено влияние размера зерен на механические свойства при растяжении как при комнатной так и повышенной температурах. В результате испытаний было обнаружено, что НК TiNi при комнатной температуре проявляет высокую прочность, σв составляет 2000 МПа, и значительное относительное удлинение до 12 – 16%. При этом пластичность в НК TiNi при комнатной температуре в значительной степени определяется деформационно-индуцированным мартенситным превращением даже при размере зерна 20 нм. При повышенных температурах деформации НК TiNi показал необычное деформационное поведение – высокую прочность и пластичность, т.е. при температуре деформации 400°С σв составило 1100 МПа при удлинении до разрушения 50%, и проявил значительную скоростную чувствительность напряжения течения. Все это делает изучение механического поведения НК TiNi не тривиальным, а исследование механических свойств НК TiNi, полученного ИПД представляет значительный интерес.

TiNi-based alloys are known as functional materials with the shape memory effect (SME) with superior service characteristics. Strength and characteristics of SME alloys can be significantly enhanced due to formation of a nanocrystalline (NC) structure by severe plastic deformation (SPD). The most effective SPD method to refine structure and to produce amorphous and NC states is a high pressure torsion (HPT). At a present study the amorphized state of the TiNi alloy is formed as a result of (HPT) effect. Subsequent annealings result in formation of nanocrystalline states with a different mean grain size in a range of 20 – 100 nm in TiNi HPT samples. The features of microstructure transformations and mechanical properties of the NC TiNi have been studied. During tensile tests the effects of the grain size on mechanical properties at room and elevated temperatures are studied and discussed. The NC TiNi exhibits a very high strength UTS > 2000 MPa and a significant tensile elongation of 12 –16% at a room temperature. Ductility in the NC TiNi at a room temperature is generally determined by stress-induced martensitic transformation during deformation of the alloy even with a small grain size of 20 nm. At elevated temperatures NC TiNi demonstrates an unusual mechanical behavior - a very high strength and ductility, i.e. UTS exceeds 1100 MPa at 400ºC and elongation before failure is over 50%, and exhibits a significant rate sensitivity of flow stress. All these facts make integrative study of mechanical behavior of NC TiNi alloy non trivial and contribute a considerable interest.