Сплав на основе меди с эффектом памяти формы

 

Изобретение относится к металлургии , а именно к сплавам со свойствами памяти формы, и может быть использовано для изготовления термочувствительных элементов реле, систем автоматики и терморегуляторов бытовых электроприборов. Цель изобретения - увеличение восстанавливаемой деформации . Сплав дополнительно содержит бор при следующем содержании элементов, мас.%: алюминий 12,0-13,0; марганец 2,5-4,0; кобальт 0,7-1,0; бор 0,03- 0,2; медь остальное. Величина восстанавливаемой деформации сплава равна 3,6-3,9%. 1 табл. г (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИН (5I)5 С 22 С 9/01

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ fKHT СССР (21) 4685214/02 (22) 06, 03.89 (46) 30.01.91. Вюл. Ф 4 (71) Институт металлофизики АН

УССР, Киевский политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции и

Ленинградское производственное объединение "Красный выборжец" (72) Н.И.Ануфриев, В.А.Гутов, Г.З.Затульский, Ю.Н.Коваль, В.К,Ларик, Л.М.Неганов, П.В.Титов, Ю.Н.Чувашов и В.В.Шуваев (53) 621.785.79(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1 532643, кл. С 22 С 9/01, 1976.

Изобретение относится к металлургии, а именно к сплавам со свойством памяти формы,и может быть использовано для изготовления термочувствительных элементов реле, систем автоматики и автономных приводов, терморегуляторов бытовых нагревательных приборов.

Цель изобретения — увеличение восстанавливаемой деформации.

Пример. Для выплавки сплава на медной основе, обладающего памятью формы, применяют шихту из чистых металлов, таких как медь марки MO (ГОСТ 859-78), алюминий А99 (ГОСТ

11069-74), марганец Мр (ГОСТ 6008-82), кобальт (ГОСТ 123-78), лигатура медь — 2X бора. Сплав получают методом последовательного расплавления меди, марганца, кобальта, алюминия в открытом графитовом тигле индукцион„.SU„„1624039 А 1

, 54) СПЛАВ НА ОСНОВЕ МЕЛИ С ЭФФЕКТОМ

ПАМЯТИ ФОРМЫ (57) Изобретение относится к металлургии, а именно к сплавам со свойствами памяти формы, и может быть использовано для изготовления термочувствительных элементов еле, систем автоматики и терморегуляторов бытовых электроприборов. Цель изобретения увеличение восстанавливаемой деформации. Сплав дополнительно содержит бор при следующем содержании элементов, мас.Ж: алюминий 12,0-13,0; марганец

2,5-4,0; 1,0; бор 0,030,2; медь остальное. Величина восстанавливаемой деформации сплава равна

3,6-3,97. 1 табл. ной лечи. Выплавляют и испытывают известный и предлагаемый сплавы. Прн выплавке применяют одни и те же шихтовые материалы, технологию плавки, разливки и термической обработки, а также методику испытаний. Максимальную величину восстанавливаемой деформации определяют путем изгиба образца размером 1,5х5,0х40 при комнатной температуре с последующим восстановлением формы в кипящей воде.

В таблице приведены составы сплавов и их свойства (максимальная величина восстанавливаемой деформации

Оптимально выбранное количество компонентов, входящих в состав предлагаемого сплава, обуславливается следующими причинами.

1624039

12,0-13,0

2,5-4,0

0,7-1,0

0,03-0,2

Остальное

Алюминий

Марганец

Кобальт

Бор

Медь

Содержание компонентов, мас.Х

I I 1

Сплав

Al Ип Со В Си

Предлагаемый

2

4

Иэве стный. (5) 3,9

4,5

3,6

3,7

0,7

1,0

0,8

0,9

3,8

3,5

2,3

2,5

Ост.

0,20

0,04

0,03

О, 17!

2,0

12,5

13,0

12,9

3,1

Ь сплавах системы медь — алюминий — марганец, обладающих свойством памяти формы, алюминий и марганец являются элементами, строгим соотношением в содержании которых задается температурный предел проявления памяти формы и, следовательно, температурный предел срабатывания изделий иэ этих сплавов. Причем для поддержания заданного температурного предела проявления памяти формы минимальному содержанию алюминия должно соответствовать максимальное содержание марганца в сплаве и наоборот. Зависимость восстанавливаемой деформации от содержания в сплаве алюминия и марганца носит экстремальный характер.

При содержании в сплаве алюминия меньше 12,0 и марганца больше

4,0 мас.Х, а также алюминия больше

13,0 и марганца меньше 2,5 мас.Х резко падает величина восстанавливаемой деформации, При содержании в сплаве кобальта меньше 0,7 мас.Х не обеспечивается достаточная термостойкость изделий, работающих при 100 С, а при содержании кобальта выше 1,0 мас.Х увеличивается температурный гистерезнс мартенситного превращения, что приводит к снижению точности регулирования.

При содержании в сплаве бора меньше 0,03 мас.Х не обеспечивается достаточное по Сравнению с извести 35 сплавом увеличение восстанавливаемой деформации, а при содержании бора выше 0,2 мас.Х дальнейшее увеличение восстанавливаемой деформации не происходит.

Таким образом, дополнительное легирование сплава на основе меди, обладающего памятью формы, бором и принятое соотношение остальных компонентов сплава обеспечивает ему новое техническое свойство — высокий уровень восстанавливаемой пластической деформации.

Как видно из данных таблицы, предлагаемый сплав имеет величину восстанавливаемой деформации на 30-40Х большую, чем у известного, а именно

3,6-3,9Х. Таким образом, изготовление термочувствительных элементов из предлагаемого сплава позволяет уменьшить их размеры н разместить в существующих конструкциях электробытовых приборов, предназначенных, в частности, для кипячения воды, что обеспечивает надежное тепловое регулирование. Предлагаемый сплав существенно (примерно, на порядок дешевле таких материалов со свойством памяти формы, как ннкелид титана.

Формула изобретения

Сплав на основе меди с эффектом памяти формы, содержащий алюминий,марганец, кобальт, о т л и ч а ю щ н йс я тем, что, с целью увеличения восстанавливаемой деформации, он дополнительно содержит бор при следующем соотношении компонентов, мас.Х: