Способ изготовления изделия из сплава с эффектом памяти формы на основе никелида титана со способным к изменению цвета покрытием в его деформированной части

Авторы патента:


Способ изготовления изделия из сплава с эффектом памяти формы на основе никелида титана со способным к изменению цвета покрытием в его деформированной части
Способ изготовления изделия из сплава с эффектом памяти формы на основе никелида титана со способным к изменению цвета покрытием в его деформированной части

 


Владельцы патента RU 2430189:

Аванян Эдуард Александрович (RU)

Изобретение относится к области металлургии, а именно к способам изготовления изделий из сплавов с эффектом памяти формы на основе никелида титана со способным к изменению цвета покрытием в его деформированной части, и может быть использовано при поизводстве датчиков, которые самопроизвольно информируют об изменении температуры и деформации путем изменения цвета их поверхности. Предложен способ изготовления изделия из сплава с эффектом памяти формы на основе никелида титана со способным к изменению цвета покрытием в его деформированной части. Способ заключается в том, что заготовку изделия очищают, деформируют, заневоливают, нагревают до 400-500°С, выдерживают при этой температуре и окунают в жидкий азот или жидкий воздух. Технический результат - получение изделия из сплава с эффектом памяти формы со способным к изменению цвета покрытием в его деформированной части, стойким к температурным и химическим воздействиям. 2 ил.

 

Способ изготовления изделия из сплава с эффектом памяти формы на основе никелида титана со способным к изменению цвета покрытием в его деформированной части.

Изобретение относится к области металлообработки, а именно к способу изготовления изделий из сплавов с эффектом памяти формы на основе никелида титана со способным к изменению цвета покрытием в его деформированной части. Данный способ может быть использован при производстве солнечных установок и светочувствительных датчиков.

Известно, что дорогостоящие изделия с эффектом памяти формы (ЭПФ) на основе никелида титана обычно используются в наиболее ответственных устройствах, в которых невозможно применять более дешевые, но менее стойкие к температурным и химическим воздействиям изделия с ЭПФ на основе медных сплавов. Для эффективной работы таких устройств подчас требуется затемнять их поверхность. При этом традиционные способы окрашивания различных изделий с применением пигментов и растворителей не обеспечивают должной стойкости к температурным и химическим воздействиям. А окрашивание изделий из никелевых и титановых сплавов путем применения широко используемого при затемнении поверхности стальных изделий термического воронения и синения (например, путем нагрева заготовки до 450-470°С и окунания ее в льняное масло (зачернение) или в расплав NaNO2 (55%) и NaNO3 (45%) (синение) [1]) не дает ощутимого результата.

Задачей изобретения является изготовление изделия из сплава с эффектом памяти формы на основе никелида титана со способным к изменению цвета покрытием в его деформированной части.

Для решения указанной задачи заготовку изделия из сплава с эффектом памяти формы на основе никелида титана очищают, деформируют путем изгиба, заневоливают, нагревают до температуры 40-500С, выдерживают при этой температуре и окунают в жидкий азот или жидкий воздух.

На фиг.1 представлена фотография изготовленного по предлагаемому способу проволочного изделия с эффектом памяти формы на основе никелида титана, находящегося в охлажденном мартенситном состоянии с осуществленной согласно предлагаемому способу только в его центральной части деформацией путем изгиба. На фиг.2 показана фотография изготовленного по предлагаемому способу проволочного изделия с эффектом памяти формы на основе никелида титана, находящегося в нагретом аустенитном состоянии с осуществленной согласно предлагаемому способу по всей его длине равномерной деформацией путем изгиба.

Согласно предлагаемому способу поверхность заготовки из никелида титана очищают до металлического блеска, деформируют путем изгиба, заневоливают, нагревают до температуры 400-500С, выдерживают при этой температуре и окунают в жидкий азот или жидкий воздух.

В результате получают изделие с затемненной поверхностью. Причем данное затемнение, образуется только на деформированных в соответствии с предлагаемым способом участках изделия на фиг.1, только в его деформированной центральной части, а на фиг.2 по всей длине равномерно деформированного изделия. К тому же полученное в деформированной части изделия покрытие обладает колориметрическим эффектом, выражающимся в том, что в нагретом аустенитном состоянии оно имеет синий (см. фиг.2), а в охлажденном мартенситном состоянии - фиолетовый цвет (см. фиг.1). При этом способность изменения цвета с фиолетового на синий и наоборот сохраняется в дальнейшем при многократных циклических аустенитных и мартенситных превращениях.

Аналогичное покрытие с колориметрическим эффектом получается также на подвергнутой деформации изгибом поверхности обработанных по указанному способу листовых заготовок из сплава с ЭПФ на основе никелида титана.

Полученное по описанному способу изделие со способным к изменению цвета покрытием может быть использовано в качестве радиационно-тепломеханического элемента с ЭПФ для различных светочувствительных датчиков и солнечных установок.

Способность к изменению цвета при различных типах воздействия обычна для наноматериалов, применяемых при производстве визуальных датчиков, и изобретение может быть использовано для цветовой индикации фазового состояния полученных в соответствии с предлагаемым способом изделий и, следовательно, тех температурных и деформационных воздействий, что стимулировали реализацию аустенитно-мартенситных превращений.

Таким образом, в результате применения предлагаемого способа получают изделие с ЭПФ на основе никелида титана, которое может быть использовано при производстве солнечных установок, светочувствительных датчиков, а также термодатчиков и тензодатчиков, которые самопроизвольно информируют об изменении температуры и деформации путем изменения цвета их поверхности.

Источники информации

1. А.П.Авдеенко, А.Е.Поляков. ББК 6П4.52. УДК 620.197 А-18. Краткий курс лекций «Коррозия и защита металлов». Украина, г.Краматорск, Донбасская государственная машиностроительная академия (ДГМА), 0904 - «Металлургия», 2003 г. ISBN 5-7763-2074-7, стр.73.

Способ изготовления изделия из сплава с эффектом памяти формы на основе никелида титана со способным к изменению цвета покрытием в его деформированной части, заключающийся в том, что заготовку изделия очищают, деформируют, заневоливают, нагревают до 400-500°С, выдерживают при этой температуре и окунают в жидкий азот или жидкий воздух.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области металлургии, а именно способам химико-термической поверхностной обработки титановых сплавов, и может быть использовано в машиностроении для повышения износостойкости и коррозионной стойкости деталей машин.

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть применено для упрочняющей обработки кромок лопаток паровых турбин при их изготовлении или при восстановительном ремонте.
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в турбомашиностроении при восстановлении рабочих и направляющих лопаток паровых турбин, газоперекачивающих установок и компрессоров газотурбинных двигателей, изготовленных из титановых сплавов.
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в турбомашиностроении при восстановлении рабочих и направляющих лопаток паровых турбин, газоперекачивающих установок и компрессоров газотурбинных двигателей, изготовленных из легированных сталей.

Изобретение относится к технологии механической обработки металлов давлением при интенсивной пластической деформации и может быть использовано для изготовления нанокристаллических труднодеформируемых металлов или полуфабрикатов с улучшенными физико-механическими свойствами.

Изобретение относится к области машиностроения и может использоваться в турбомашиностроении при восстановлении эксплуатационных свойств рабочих и направляющих лопаток паровых турбин, газоперекачивающих установок и компрессоров газотурбинных двигателей, изготовленных из титановых сплавов.
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в турбомашиностроении при восстановлении рабочих и направляющих лопаток паровых турбин, газоперекачивающих установок и компрессоров газотурбинных двигателей, изготовленных из легированных сталей.
Изобретение относится к области машиностроения и может использоваться в турбомашиностроении при восстановлении эксплуатационных свойств рабочих и направляющих лопаток паровых турбин, газоперекачивающих установок и компрессоров газотурбинных двигателей, изготовленных из титановых сплавов.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к способам изготовления металлических пластин из гафния, используемых в активных зонах атомных реакторов, в химической и нефтегазовой промышленности.

Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к способу изготовления сварных листовых изделий из титановых сплавов и может быть использовано в машиностроении, в частности в авиастроении при производстве самолетных конструкций из титановых сплавов.
Изобретение относится к области металлургии, а именно к способу получения жаропрочных титановых сплавов с использованием горячего изостатического прессования (ГИП), для изготовления лопаток и дисков компрессора высокого и низкого давления, дисков ГТД, силовых и энергетических установок

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способам обработки крупногабаритных заготовок из титановых сплавов с улучшенными физико-механическими свойствами для изготовления изделий, эксплуатируемых в различных областях промышленности, в том числе машиностроении, авиадвигателестроении и медицине

Изобретение относится к области металлургии, в частности к материаловедению в машиностроении, и может быть использовано при изготовлении проволоки из титановых сплавов и изделий из нее, например пружин
Изобретение относится к металлургии, в частности к обработке псевдо- -титановых сплавов, и может быть использовано для изготовления конструкционных деталей и узлов авиакосмической техники

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано в технологических циклах получения полуфабрикатов сплавов на основе ванадия

Изобретение относится к металлургии, в частности к изделиям из сплавов никелида титана с эффектом памяти формы, и может быть использовано в энергетическом машиностроении и приборостроении, в медицине

Изобретение относится к области металлургии, в частности к получению дистанционирующей решетки для позиционирования топливных стержней в сборке тепловыделяющих элементов ядерных установок

Изобретение относится к деформационной обработке металлов и сплавов и может быть использовано в машиностроении, авиа-двигателестроении, автомобильной промышленности
Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к термомеханической обработке изделий (полуфабрикатов, деталей, узлов и др.) из титановых сплавов Способ термомеханической обработки изделий из титановых сплавов включает термомеханическую обработку, которую проводят в двенадцать стадий, при этом на первой стадии осуществляют нагрев до температуры (Тпп +200÷Тпп+270)°C, деформацию в четыре этапа при охлаждении до температуры (Тпп+70÷Тпп -100)°C с изменением направления деформации на 90° при чередовании осадки и вытяжки со степенью деформации 30÷60% на каждом этапе; на второй стадии - нагрев до температуры (Т пп+120÷Тпп+170)°C, деформацию в четыре этапа при охлаждении до температуры (Тпп-50÷Т пп-110)°C с изменением направления деформации на 90° при чередовании осадки и вытяжки со степенью деформации 30÷60% на каждом этапе; на третьей стадии - нагрев до температуры (Т пп+20÷Тпп+70)°C, деформацию в четыре этапа при охлаждении до температуры (Тпп-70÷Т пп-140)°C с изменением направления деформации на 90° при чередовании осадки и вытяжки со степенью деформации 30÷60% на каждом этапе; на четвертой стадии - нагрев до температуры (Тпп-20÷Тпп-40)°C, деформацию со степенью 15-60% при охлаждении до температуры (Тпп -100÷Тпп-140)°C; на пятой стадии - нагрев до температуры (Тпп+70÷Тпп+90)°C, деформацию со степенью 30-60% при охлаждении до температуры (Т пп-40÷Тпп-90)°C; на шестой стадии - нагрев до температуры (Тпп-20÷Тпп -40)°C, деформацию со степенью 20-40% в процессе охлаждения до температуры (Тпп-60÷Тпп-100)°C; на седьмой стадии - нагрев до температуры (Тпп+20÷Т пп+50)°C, деформацию со степенью 30-60% в процессе охлаждения до температуры (Тпп-40÷Тпп -70)°C; на восьмой стадии - нагрев до температуры (Т пп-20÷Тпп-40)°C, деформацию со степенью 20-60% в процессе охлаждения до температуры (Тпп-60÷Т пп-100)°C; на девятой стадии - нагрев до температуры (Тпп+30÷Тпп+70)°C, деформацию при прокатке со степенью 40-70% в процессе охлаждения до температуры (Тпп-70÷Тпп-170)°C; на десятой стадии - нагрев до температуры (Тпп-20÷Т пп-40)°C, деформацию при прокатке со степенью 30-50% в процессе охлаждения до температуры (Тпп-100÷Т пп-200)°C; на одиннадцатой стадии проводят нагрев до температуры (Тпп-70÷Тпп-170)°C с выдержкой 15-60 мин, охлаждение на воздухе или в воде; на двенадцатой стадии проводят нагрев до температуры (Тпп-270÷Т пп-470)°C с выдержкой 5-15 часов, где Тпп - температура полиморфного превращения; при этом с четвертой по восьмую стадию направление деформации на 90° изменяют от двух до четырех раз
Изобретение относится к области металлургии, в частности к обработке металлов давлением, и может быть использовано для получения высокопрочной проволоки из ( + )-титановых сплавов, предназначенной для изготовления витых и плетеных конструкций
Наверх