Способ термообработки сплава системы f @ - n @ - со - т @ с эффектом памяти формы

 

Изобретение относится к металлургии, в частности к способам термообработки термочувствительных, силовых, демпфирующих и других элементов и изделий, выполненных из сплава системы FE-NI-CO-TI с содержанием никеля более 29 мас.%. Цель изобретения - улучшение параметров эффекта памяти формы за счет увеличения неупругой обратимой деформации сплава. Сплав закаливают с 900-1200°С в воду и проводят двухступенчатое старение: при 750-850°С 0,5-1 ч, затем при 550-650°С 0,5-3,5 ч. Способ позволяет получить величину неупругой обратимой деформации 0,7-2,1%. 1 табл.

союз советских социал истичесних

РЕСПУБЛИН

„„ЯО„„16 114

A) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОсудАРстВеииый нОмитет

ПО ИЗСЧ ЕТЕ.;ИЯМ И ОТНРЬ1ТИЯМ

ПРИ ГРИТ СССР (21) 4631574/31-02 (22) 28.11.88 (46) 23.10.90. Вюл, N 39 (71) Институт металлофизики АН УССР (72) Л.Е.Козлова, В.В.Кокорин, В.А.Черненко и A.В.Соснин (53) 621.785„79 (088,8) (56) Патент США - 4586969, кл. С 21 Р 1/78, 1986. (54)СПОСОБ TEPNOOEPAHOTKH СПЛАВА

СИСТЕМЫ Fe-Ni-Со-Т1 С ЭФФЕКТОМ

ПАМЯТИ ФОРМЫ (57) Изобретение относится к металлургии, в частности к способам термоИзобретение относится к металлургии, в частности к способам термообработки термочувствительных, силовых, демпфируюших и других элементов и изделий, выполненных из сплава Ге-Ni-Со-Ti с содержанием никеля более

29 мас.7., Цель изобретения - улучшение параметров эффекта памяти формы за счет увеличения неупругой обратимой деформации сплава, Сплав закаливают с 900-1200 С в воду и проводят двухступенчатое ста-. рение: при 750-850 С 0,5-1,0 ч; затем при 550-650 С 0,5-3,5 ч. Первая высокотемпературная стадия старения проводится с целью частичного удаления из твердого раствора никеля путем выделения небольшой объемной цощ) С 21 D 1/78, С 22 F 1/10

2 обработки термочувствительных, силовых, демпфирующих и других элементов и изделий, выполненных из сплава систелы Fe-Ni-Co-Ti с содержанием никеля более 29 мас.7. Цель изобретения - улучшение параметров эффекта памяти формы за счет увеличения неупругой обратимой деформации сплава.

Сплав закаливают с 900-1200 С в воду и проводят двухступенчатое старение: при 750-850 C 0,5-1ч, затем нри 550650 С 0,5-3,5 ч. Способ позволяет получить величину неупругой обратимой деформации О,?-2,1/,, 1 табл. ли относительно крупных частиц фазы, В результате для основной второй стадии старения, которая производится при большем пересьпцении твердого раствора, чем первая стадия, требуется меньше времени отжига

Ъ (по сравнению с известным способом, для образовани." системы дисперсных когерентных частиц, расположенных в аустенитной матрице, с параметрами, необходимыми для реализации термоупругого мартенситного превра,ения (объемная доля выделившейся -фазы

0.3 со средним размером частиц

100 Х).

Экспериментально установлено, что при указанных режимах термообработки двухстадийное старение ауст".нита не приводит к ячеис ому распаду. Та1601146

4 ким образом, происходит непрерывный

:распад твердого раствора и отсутIñòâóþò выделения на границах зерен

Э ,как фактора, препятствующего согла,,сованному изменению формы каждого

; зерна под нагрузкой в процессе пря мого мартенситного превращения, в связи с чем увеличивается величина неупруГой обратимой деформации.

Проводят термообработку двух высоконикелевых сплавов Fe- Ni-Co-Ti.

Характеристические температуры мартенситного превращения и величину еупругой обратимой деформации Е „ „„ определяют методом прогиба пластинчатых образцов, нагруженных по схеме трехточечного изгиба. Испытываемый на прогиб образец упруго нагруается при комнатной температуре остояниым грузом и охлаждается паами жидкого азота. В интервале темератур М 1, - М прямого мартенсит ного превращения образец неупруго прогибается на величину Е ие « ! ри последующем нагреве нагруженного образца в интервале температур А цА обратного мартенситного превращеК ния образец частично или полностью выпрямпяется, Процент превращенного объема с погрешностью + 10% устанавивают по дилатометрическим кривым, а также по температурным зависимостям низкополевой магнитной восприимчивости, из которых определяют также температуру Кюри (Т ) образцов. На примере предлагаемого сплава при помощи оптического микроскопа проводят металлографическое определение типа распада, а при помощи микротвердомера сравнивают микротвердость Н,„ некоторых образцов после различных термообработок. Результаты испытаний образцов Fe-Ni-Co-Ti в зависимости от способа термообработки приведены в таблице.

Предлагаемый способ термообработки высоконикелевых сплавов Fe-Ni-Co-Ti, обладающих ЭПФ, за счет проведения сначала высокотемпературного старения, а затем низкотемпературного уменьшает общее время термообработки а и увеличивает величину неупругой обратимой деформации, что позволяЕт широко использовать его для термообработки функциональных элементов и устройств, например термочувствительных датчиков, силовых элементов и других, выполненных иэ указанных сплавов.

Формула и э обретения

Способ термообработки сплава системы Fe-Ni-Co-Ti с эффектом памяти формы, преимущественно с содержанием никеля более 29 мас.7., включаюgp щий закалку от 900-1200 С и старение, отличающийся тем, что, с целью улучшения параметров эффекта памяти формы эа счет увеличения неупругой обратимой деформации сплава и сокращения времени термообработки, старение сплава проводят в две стадии: при 750-850 С в течение 0 5о

Э

l,0 ч, затем при 550-650 С в течение

0,5-3,5 ч.

1601146 о 1 оо

1 О с 1 о о л О

О О О О О 1 О

О CO аО Л r и О! м

Я 3

C зо

Ф

О ) л л о сО л л л о о с»1

3 л л оо О о ь о о л л о л л а

>и

Е» о (d о о с) !

О оо

I сО аО

3 1 о о о с»1

1 ! с о л

+ 3 о сч

+ о о о

С )

3 оо с»1 л

I I о о

О О Л

Я

1 3 о

7 о о ! О о и о х и сО О сь сь

v ч аО

О О

v а о—

И 3 и

an O л! сп

3 е,р o O о со ! 1

М О

Саа

3 ч о сО

1 ь сч

1 оо с") о

1 1 о о

1 о о оО о о

ch cO ! во с7 с»

ld о

1 м л о о и со л +

». с

o o

1/1 л сО х и о

Са, л

= о о л сО

N о о а сс сО сО . о ь

x) о е4 х о о

l»a cV х х о х о о 4 сЧ х х

o o с4 3 х х о

04 х о с4 х

u u о о о о иа ив

l л сч о

° ° Щ и о о щ с )

-о

° м и о о о

Ю

° Ц ) о о а

И о и о

3»

3» о и (б

Е о

v о и

Саа к ь

Р )

Сс3 и о, v

Ф L

Р

g o

Е» и о х х а 3Ю х

hC

E о

Щ

О

1О о о

Е а

3" и о И

О л

an o — Ю

° Ц

Х О

ad с 1 +

0 ь и сО

+ г, л л о о

o o и \

Ж и о ann

О ло г сЧ и — — о — o

° и ° o

Х "О g O с3 Щ

РЪ + 0 ) +

u u

О О о И

O O

< о an o — о — o

° о ° а

3С О О

Л + Я + и о о с») л — о

° an 4 Ю

ad с ) +

3»

Л

q о а

t4 к с»Ъ (р)

1= л

Э

Рч