Способ обработки монокристаллов ферромагнитного сплава conial с содержанием ni 33-35 ат.% и al 29-30 ат.%

Изобретение относится к области металлургии, а именно к обработке монокристаллов ферромагнитного сплава CoNiAl с эффектом памяти формы, и может быть использовано для создания рабочего тела актуатора. Способ обработки монокристалла ферромагнитного сплава CoNiAl с содержанием Ni 33-35 ат. % и Al 29-30 ат. % для наведения двустороннего эффекта памяти формы включает отжиг образцов при температуре +1330÷1340°C в течение 8,5 ч в атмосфере инертного газа с последующей закалкой в воду и термомеханическую обработку. Термомеханическую обработку проводят за цикл нагрев/охлаждение, включающий нагрев в свободном состоянии помещенного в захваты испытательной машины монокристалла в форме параллелепипеда с плоскостями (001)B2, (110)B2, (10)B2 до температуры 275°C, приложение сжимающей нагрузки 500 МПа вдоль кристаллографического направления <011>B2||<100>L10, охлаждение под нагрузкой до температуры 0÷-50°C до полного завершения термоупругого В2-L10 мартенситного превращения, нагрев до температуры 125°C с выдержкой 1 ч в мартенситном состоянии и дальнейший нагрев до температуры 275°C для завершения обратного L10-В2 мартенситного превращения, затем осуществляют снятие нагрузки и охлаждение до комнатной температуры, при этом скорость нагрева/охлаждения во время термомеханической обработки составляет 5-7°C/мин. Обеспечивается высокая циклическая стабильность двустороннего эффекта памяти формы при термоциклировании в свободном состоянии при комнатной температуре. 1 табл.

 

Изобретение относится к области металлургии, а именно к обработке монокристаллов ферромагнитных сплавов CoNiAl с целью создания материала, обладающего двусторонним (двойным, обратимым) эффектом памяти формы (ДЭПФ) и высокой циклической стабильностью характеристик этого эффекта при термоциклировании в свободном состоянии. Способ может быть использован для создания рабочего тела актуатора, который можно применять в различных областях промышленности и медицины и для дальнейших разработок с целью получения в данных ферромагнитных материалах обратимых деформаций при воздействии магнитного поля (магнитный эффект памяти формы).

ДЭПФ заключается в самопроизвольном обратимом изменении размеров заготовки при термоциклировании через интервал термоупругих мартенситных превращений без воздействия внешней нагрузки. Использование ДЭПФ в отличие от одностороннего эффекта памяти формы (ЭПФ) позволяет упростить конструкции приводов и актуаторов, поскольку после срабатывания рабочий элемент возвращается в начальное положение без действия внешней возвращающей силы.

Важнейшими технологическими параметрами ДЭПФ являются величина обратимой деформации при проявлении ДЭПФ, интервал рабочих температур, который характеризуется температурами начала и конца прямого (Ms, Mf) и обратного (As, Af) мартенситного превращения, величина внешних противодействующих (запирающих) напряжений и циклическая стабильность проявления ДЭПФ (отсутствие изменения величины обратимой деформации, температуры восстановления формы с увеличением числа термоциклов).

Для наведения ДЭПФ в поли- и монокристаллах сплавов с термоупругими мартенситными превращениями обычно используют термомеханические обработки в сочетании с пластической деформацией аустенита или мартенсита и/или термоциклировании в заневоленном состоянии через температурный интервал мартенситных превращений в заневоленном состоянии.

Известен способ термомеханической обработки и наведения ДЭПФ сплавов Ti-Ni с содержанием никеля 49-51 ат. % [патент РФ №2476619 С2, C22F 1/18, публ. 27.02.2013], сочетающий пластическую деформацию до 25-40%, рекристаллизационный отжиг при 700°C в течение 0,2-120 мин и последеформационный отжиг в интервале температур 350-500°C в течение 1,5-10 ч. Для наведения ДЭПФ требуется дополнительная тренировка после термомеханической обработки: охлаждение в заневоленном состоянии и термоциклирование через интервал мартенситных превращений. Получены высокие значения обратимой деформации при проявлении ЭПФ до 14,5% и ДЭПФ до 5,4% в сплавах Ti-Ni. Информация о влиянии термоциклов на стабильность характеристик ЭПФ и ДЭПФ отсутствует. В данном способе улучшение функциональных свойств достигается за счет контроля размера зерна поликристалла, создания дислокационной полигонизованной субструктуры и выделения наноразмерных частиц вторичных фаз, не испытывающих термоупругих мартенситных превращений. Такую термомеханическую обработку невозможно применить к известным ферромагнитным сплавам с ЭПФ, в том числе сплавам на основе CoNiAl. Ферромагнитные сплавы, такие как CoNiAl, CoNiGa, NiMnGa, NiFeGa и др., имеют достаточно низкий запас пластичности и в поликристаллическом состоянии хрупко разрушаются по границам зерен из-за сильной анизотропии механических и функциональных свойств. Поэтому достичь степени пластической деформации 25-40% без разрушения материала как в поликристаллическом, так и монокристаллическом состояниях представляется сложным. Возможность получения большой степени пластической деформации реализована только горячей прокаткой при 1300°C в сплавах CoNiAl в поликристаллическом состоянии [патент № EP 1460139 А1, публ. 22.09.2004]. Повышение пластичности сплава CoNiAl в этом случае реализуется за счет формирования двухфазного состоянии в аустените (β+γ) (β-фаза с В2 структурой, которая испытывает мартенситное превращение в тетрагональный L10-мартенсит и γ-фаза с ГЦК структурой, не испытывающая мартенситного перехода, объемная доля γ-фазы, которая выделяется преимущественно по границам зерен в поликристаллическом материале, должна составлять 20-50%). Такие высокие температуры деформации требует достаточно сложного оборудования, а при выделении большой объемной доли γ-фазы сокращается величина обратимой деформации при проявлении ЭПФ и сверхэластичности за счет уменьшения объемной доли материала, испытывающего мартенситное превращение.

В работе [Т. Niendorf, P. Krooβ, С. Somsen, G. Eggeler, Yu. I. Chumlyakov, H.J. Maier Martensite aging - avenue to new high temperature shape memory alloys // Acta Mater. - 2015. - V. 89. - P. 298-304] предложен способ улучшения функциональных свойств ферромагнитных монокристаллов сплава Co49Ni21Ga30, испытывающего, как и сплав CoNiAl, B2-L10 мартенситное превращение, основанный на старении под нагрузкой в мартенситном состоянии при 400°C в течение 20 мин закаленного кристалла после гомогенизационного отжига при 1200°C в течение 12 ч. Результатом такой термомеханической обработки является значительное повышение температур мартенситных превращений на 130°C и высокая стабильность обратимой деформации и температур мартенситных превращений при термоциклировании под действием внешней сжимающей нагрузки 100 МПа через интервал мартенситных превращений по сравнению с закаленным состоянием. Одной из физических причин стабилизации мартенсита после выдержки под нагрузкой в мартенситном состоянии является изменение симметрии ближнего порядка точечных дефектов в соответствии с симметрией L10-маретснита (SC-SRO - эффект). Информация о наведении ДЭПФ за счет старения в мартенсите и величине внешних напряжений, приложенных при старении, в данном примере отсутствует.

В качестве наиболее близкого аналога-прототипа выбран способ получения нанокомпозитов с ДЭПФ на основе монокристаллов ферромагнитного сплава Co35Ni35Al30 [патент РФ № RU 2495947 C1, C22F 1/10, публ. 20.10.2013], включающий первичный отжиг образцов при температуре 1330÷1340°C в течение 8,5 ч с последующей закалкой в воду и вторичный отжиг (старение) в В2-аустените при 400°C, под нагрузкой 100-120 МПа. За счет данной термомеханической обработки наблюдается ориентированный рост неравноосных дисперсных частиц размером 10-20 нм, которые создают дальнодействующие внутренние поля и условия для ДЭПФ без дополнительных тренировок. В результате такой термомеханической обработки по способу-прототипу происходит улучшение функциональных свойств закаленных монокристаллов сплава Co35Ni35Al30. Так, при исследовании монокристаллов вдоль того же <011>В2-направления, вдоль которого была приложена нагрузка при вторичном отжиге (старении), наблюдается высокотемпературная сверхэластичность до 190°C с полной обратимостью заданной в цикле «разгрузка-нагрузка» деформации и наводится сжимающий ДЭПФ с величиной обратимой деформации -2,1(±0,5)%, т.е. размеры образца уменьшаются вдоль <011>В2-направления при охлаждении и восстанавливаются при нагреве. Дальнейшие исследования функциональных свойств нанокомпозитов, полученных по способу-прототипу на основе монокристаллов сплава Co35Ni35Al30, показали, что наилучшими функциональными свойствами обладают монокристаллы при изучении их под сжимающей нагрузкой вдоль <100>В2-направления, перпендикулярного <011>В2-направлению приложения нагрузки при вторичном отжиге (старении) [A. Eftifeeva, Е. Panchenko, Yu. Chumlyakov, Н.J. Maier Investigation of the two-way shape memory effect in [001]-oriented Co35Ni35Al30 single crystals // AIP Conference Proceedings. - 2016 - V. 1698 - P. 030002-1-03002-6]. В данном случае высокотемпературная сверхэластичность наблюдается до +290°C и наводится растягивающий ДЭПФ с величиной обратимой деформации до +2,2(±0,5)%, т.е. размеры образца увеличиваются вдоль <100>В2-направления при охлаждении за счет создания растягивающих внутренних полей напряжений 25 МПа. Величина внутренних напряжений оценивалась по величине внешних противодействующих сжимающих напряжений, которые приводили к подавлению растягивающего ДЭПФ. Существенным недостатком способа-прототипа является смещение температур В2-L10 мартенситных превращений в отрицательную область после вторичного отжига (старения под нагрузкой в аустенитном состоянии), при котором выделяются наноразмерные частицы вторичных фаз. Интервал рабочих температур при проявлении ДЭПФ в этом случае находится ниже комнатной температуры: Ms=-93°C, Af=-40°C, и температурный гистерезис составляет ΔТ=53 К при исследовании монокристаллов вдоль того же <011>B2-направления, вдоль которого была приложена нагрузка при вторичном отжиге (старении); при исследовании монокристаллов вдоль [001]B2-направления, температуры превращения получились несколько выше Ms=-66°C, Af=+18°C, но развитие превращения характеризуется широким температурным гистерезисом ΔТ=80 К. Низкие температуры развития термоупругих мартенситных превращений и широкий температурный гистерезис значительно сокращает возможности практического применения данных материалов. К недостаткам способа-прототипа можно также отнести широкий температурный интервал развития прямого и обратного мартенситного превращения более 100°C и низкие значения величины dε/dT=(1,2÷1,4)⋅10-4 °C-1 характеризующей изменение размера образца с уменьшением/увеличением температуры на 1°C при развитии мартенситного превращения.

Задачей настоящего изобретения является разработка способа обработки для улучшения функциональных свойств монокристаллов CoNiAl и создания условий наблюдения ДЭПФ вблизи комнатной температуры с высокой циклической стабильностью его характеристик.

Поставленная задача достигается способом обработки монокристаллов сплавов CoNiAl, включающим отжиг образцов при температуре +1330÷1340°C в течение 8,5 ч в атмосфере инертного газа с последующей закалкой в воду и термомеханическую обработку. Термомеханическая обработка отличается от прототипа тем, что ее проводят при низкой температуре +125÷150°C под высокой сжимающей нагрузкой 400-600 МПа в мартенситном состоянии с предварительным циклом нагрев/охлаждение/нагрев. Термомеханическая обработка проводится под нагрузкой в мартенситном состоянии с целью стабилизации мартенсита напряжений, увеличения характеристических температур мартенситных превращений и создания условий для наведения ДЭПФ. Низкая температура термообработки по сравнению со способом-прототипом выбрана, чтобы исключить выделение наноразмерных частиц, которые приводят к снижению температур термоупругих мартенситных превращений по сравнению с закаленным состоянием.

Кроме того, рекомендуется:

- после проведения отжига при +1330÷1340°C с последующей закалкой определить объемную долю γ-фазы в заготовке и характеристические температуры В2-L10 мартенситных превращений (Ms, Mf, As, Af);

- увеличение объемной доли γ-фазы в закаленных монокристаллах сплавов CoNiAl приводит к снижению величины обратимой деформации при проявлении ДЭПФ за счет уменьшения доли материала, испытывающего термоупругое мартенситное превращение;

- при проведении термомеханической обработки под нагрузкой в мартенситном состоянии следить, чтобы сжимающую нагрузку σ прикладывать к заготовке при T>Afσ (Afσ - температура начала обратного мартенситного превращения под сжимающей нагрузкой 400-600 МПа) в аустенитном состоянии. Величина внешней сжимающей нагрузки выбирается не более 600 МПа, чтобы исключить пластическую деформацию В2-аустенита. Внешнюю нагрузку необходимо поддерживать постоянной при выполнении всего цикла обработки;

- охлаждать заготовку под нагрузкой необходимо до T<Mfσ (Mfσ - температура конца прямого мартенситного превращения под сжимающей нагрузкой 400-600 МПа), чтобы полностью завершилось прямое мартенситное превращение; контролировать развитие прямого превращения возможно по зависимости «деформация-температура»;

- далее нагрев с последующей выдержкой в течение 1 ч проводить до температуры +125÷150°C, которая должна быть ниже температуры начала обратного мартенситного превращения Asσ (Asσ - температура начала обратного мартенситного превращения под сжимающей нагрузкой 400-600 МПа) для того, чтобы выдержка под нагрузкой выполнялась полностью в мартенситном состоянии; выдержка в мартенситном состоянии при более низких температурах и более низких напряжениях менее эффективна, поскольку значительно снижается диффузионная подвижность атомов, и возможность перераспределения точечных дефектов в соответствии с симметрией L10-мартенсита;

- термомеханическую обработку под сжимающей нагрузкой в мартенситном состоянии проводить вдоль кристаллографического направления типа <011>B2||<100>L10, перпендикулярного рабочему направлению <100>B2; именно при таком выборе кристаллографических направлений в монокристаллах CoNiAl после данной термомеханической обработки вдоль <001>B2-направления формируются внутренние растягивающие напряжения и условия для наведения ДЭПФ. Данное направление выбрано на основе многочисленных исследований монокристаллов CoNiAl, которые показали, что ориентированные вдоль <100>В2-направления кристаллы обладают наилучшими функциональными свойствами (максимальной обратимой деформацией, наибольшим температурным интервалом сверхэластичности, минимальным механическим гистерезисом и высокой циклической стабильностью ЭПФ и сверхэластичности) по сравнению с другими ориентациями. Это определяется высокими прочностными свойствами В2-фазы в <100>В2-кристаллах из-за равными нулю факторами Шмида для дислокационного скольжения по системам а<001>{110} и отсутствием процессов раздвойникования кристаллов L10-мартенсита под нагрузкой, что обеспечивает минимальный механический гистерезис при развитии мартенситных превращений под нагрузкой.

Техническим результатом предложенного способа обработки монокристаллов ферромагнитного сплава CoNiAl с содержанием Ni 33-35 ат. % и Al 29-30 ат. % является наведение ДЭПФ с большой обратимой деформацией до 6,5(±0,5)% (в 3 раза больше по сравнению со способом-прототипом) и высокой стабильностью данного эффекта при термоциклировании через интервал мартенситных превращений: при увеличении числа термоциклов от 1 до 100 ни обратимая деформация, ни температуры термоупругих мартенситных превращений не изменяются. ДЭПФ реализуется при температурах испытания вблизи комнатной температуры Ms>+7°C, Af>+60°C. При развитии прямого и обратного мартенситного превращения в свободном состоянии коэффициент dε/dT, характеризующий изменение размера образца при изменении температуры на 1°C, в 10÷100 раз превышает данные значения для образцов, полученных по способу-прототипу. Высокие значения dε/dT=(60÷290)⋅10-4 °С-1 приводят к тому, что как при охлаждении, так и при нагреве образец массой m=0,2 г совершает прыжок, отрываясь от твердой поверхности с начальной скоростью около 1,1 м/с и поднимая груз 10 мг на расстояние больше 60 мм, т.е. преобразуя тепловую энергию в механическую работу.

Пример 1 конкретного выполнения.

Исходным материалом является монокристалл сплава Co35Ni35Al30, из которого методом электроискровой резки вырезаны заготовки в форме параллелепипеда с плоскостями огранки (001)B2, (110)B2, (10)B2, размер образцов может быть различный от 3×3×6 мм3 до 20×20×40 мм3. Образцы гомогенизировали в среде гелия при +1340°C в течение 8,5 ч и закаливали в воде комнатной температуры (отжиг). В высокотемпературной фазе закаленный монокристалл имеет двухфазную структуру (В2+γ-фаза). Объемная доля γ-фазы не превышает 2%. На следующем этапе проводили термомеханическую обработку по описанному выше способу: заготовку помещают в захваты испытательной машины и в свободном состоянии нагревают до температуры +275°C, прикладывали сжимающую нагрузку 500 МПа вдоль <110>В2 кристаллографического направления в монокристалле. Данную нагрузку поддерживали постоянной в течение всего этапа термомеханической обработки. Циклы нагрев/охлаждение проводили со скоростью 5-7°C/мин. Далее заготовку охлаждали под нагрузкой до полного завершения термоупругого В2-L10 мартенситного превращения (Т=0°C<Mf500), контролируя развитие превращения по изменению размеров образца, величина деформации превращения составила 4,0%. Затем нагревали до Т=+125°C<As500 и выдерживали при этой температуре 1 ч в мартенситном состоянии, далее нагревали до +275°C для завершения обратного L10-В2 мартенситного превращения, снимали нагрузку и охлаждали до комнатной температуры. При обратном превращении не вся деформация, заданная при прямом переходе, являлось обратимой (остаточная деформация составляла 1,3%), что свидетельствует о стабилизации L10-мартенсита. Далее измеряли величину ДЭПФ вдоль <001>B2-направления, проводили термоциклирование через интервал термоупругих мартенситных превращений в свободном состоянии, нагрузка, приложенная к образцу для закрепления его в захватах установки и измерения обратимой деформации, не превышала 1 МПа.

В результате получен растягивающий ДЭПФ вдоль <001>B2-направления с обратимой деформацией +6,5(±0,5)%, температурами мартенситных превращений Ms=+7°C, Af=+60°C, высокой стабильностью при термоциклировании через интервал мартенситных превращений и высокими значениями dε/dT=(60÷290)⋅10-4 °C-1. Внутренние растягивающие поля напряжений, способствующие ориентированному росту мартенсита охлаждения, т.е. наведению ДЭПФ, составляют 65 МПа, что в 2,5 раза больше, чем в способе-прототипе.

Пример 2 конкретного выполнения.

Исходным материалом в данном примере является монокристалл другого сплава Co38Ni33Al29, из которого также методом электроискровой резки вырезаны заготовки в форме параллелепипеда с плоскостями огранки (001)B2, (110)B2, (10)B2. Проведен первичный отжиг при +1340°C в течение 8,5 ч с последующей закалкой в воду комнатной температуры. Получены заготовки с объемной долей γ-фазы 12%. Термомеханическую обработку проводили по описанному выше способу. После нагрева заготовки до температуры +275°C в захватах испытательной машины прикладывали более низкие, чем в примере 1, сжимающие напряжения 440 МПа вдоль <110>B2 кристаллографического направления в монокристалле, которые поддерживали постоянными в течение всего этапа термомеханической обработки. Под нагрузкой заготовку охлаждали до полного завершения термоупругого В2-L10 мартенситного превращения (Т=-50°C<Mf440), контролируя развитие превращения по изменению размеров образца. Затем нагревали до Т=+125°C<As440 и выдерживали при этой температуре 1 ч в мартенситном состоянии, далее нагревали до +275°C для завершения обратного L10-В2 мартенситного превращения, снимали нагрузку и охлаждали до комнатной температуры. Скорость нагрева/охлаждения поддерживали 5-7°C/мин. Далее изучали наведенный ДЭПФ вдоль <001>В2-направления, проводили термоциклирование через интервал термоупругих мартенситных превращений, нагрузка, приложенная к образцу для закрепления его в захватах установки и измерения обратимой деформации, не превышала 2 МПа.

В результате получен растягивающий ДЭПФ вдоль <001>В2-направления с обратимой деформацией +5,0(±0,5)%, который реализуется при температурах Ms=+38°C, Af=+89°C, значения dε/dT составляют (6,0÷11,0)⋅10-4 °C-1. Внутренние растягивающие поля напряжений, способствующие ориентированному росту мартенсита охлаждения, т.е. наведению ДЭПФ, в данном примере достигали 100 МПа.

В таблице 1 приведены механические и функциональные свойства монокристаллических образцов сплавов Co35Ni35Al30 и Co38Ni33Al29, ориентированных вдоль <001>B2-направления: 1) полученного образца после предложенного способа обработки, и для сравнения 2) закаленного образца, 3) образца, полученного по способу-прототипу. Как показывают, полученные результаты, предложенная обработка в мартенситном состоянии приводит к значительному улучшению функциональных свойств монокристаллов ферромагнитного сплава CoNiAl.

Таким образом, предложенный способ обработки монокристаллов ферромагнитного сплава CoNiAl с содержанием Ni 33-35 ат. % и Al 29-30 ат. % для наведения ДЭПФ позволяет реализовать комплекс свойств, недостижимый при применении известных способов обработки. Микроструктурный механизм полученных эффектов нуждается в специальном исследовании.

В данной таблице 1: f - объемная доля γ-фазы; Ms - температуры начала прямого мартенситного превращения при охлаждении, Af - температуры конца обратного мартенситного превращения при нагреве; ΔT - температурный гистерезис, определенный как разница между температурами на середине петли ДЭПФ при прямом и обратном мартенситном превращении; εДЭПФ - величина обратимой деформации при ДЭПФ; <σG> - величина внутренних растягивающих полей напряжений, определенная по величине внешних противодействующих сжимающих напряжений, которые приводят к подавлению растягивающего ДЭПФ.


Способ обработки монокристалла ферромагнитного сплава CoNiAl с содержанием Ni 33-35 ат. % и Al 29-30 ат. % для наведения двустороннего эффекта памяти формы, включающий отжиг образцов при температуре +1330÷1340°C в течение 8,5 ч в атмосфере инертного газа с последующей закалкой в воду и термомеханическую обработку, отличающийся тем, что термомеханическую обработку проводят за цикл нагрев/охлаждение, включающий нагрев в свободном состоянии помещенного в захваты испытательной машины монокристалла в форме параллелепипеда с плоскостями (001)B2, (110)B2, (10)B2 до температуры 275°C, приложение сжимающей нагрузки 500 МПа вдоль кристаллографического направления <011>B2||<100>L10, охлаждение под нагрузкой до температуры 0÷-50°C до полного завершения термоупругого В2-L10 мартенситного превращения, нагрев до температуры 125°C с выдержкой 1 ч в мартенситном состоянии и дальнейший нагрев до температуры 275°C для завершения обратного L10-В2 мартенситного превращения, затем осуществляют снятие нагрузки и охлаждение до комнатной температуры, при этом скорость нагрева/охлаждения во время термомеханической обработки составляет 5-7°C/мин.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к металлургии, а именно к материалам электрода свечи зажигания. Материал электрода свечи зажигания представляет собой сплав на основе никеля, содержащий кремний в количестве от 0,7 до 1,3 мас.

Изобретение относится к области металлургии, а именно никель-кобальтовым сплавам. Ni-Co сплав содержит, вес.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к способам обработки деталей из интерметаллидных сплавов, полученных аддитивными технологиями, и может быть использовано для повышения плотности сложнопрофильных деталей газотурбинных двигателей.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к способам создания острой кубической текстуры в железоникелевых сплавах, и может быть использовано для создания магнитопроводов в электротехнических устройствах, а также в качестве лент-подложек при получении многослойных ленточных сверхпроводников второго поколения.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к способу изготовления никель-титановых прокатных изделий, и может быть использовано для изготовления исполнительно-приводных механизмов, имплантируемых стентов и других медицинских устройств.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к предсварочной термообработке компонента турбины. Способ предварительной термообработки перед сваркой компонента турбины из никелевого сплава Inconel 939 включает нагрев компонента турбины до первой температуры в диапазоне от температуры на 35°F (19,4°C) ниже температуры растворения фазы γ' и до температуры начала плавления сплава и выдержку при этой температуре, охлаждение со скоростью 1°F (0,56°C) в минуту до температуры 1900°F(±25°F) (1038±15°C) и выдержку при этой температуре, охлаждение со скоростью 1°F в минуту до температуры 1800°F(±25°F) (982±15°C) и выдержку при этой температуре.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к способу термообработки дисперсионно-твердеющих сплавов на основе никеля, и может быть использовано при производстве сотового заполнителя системы теплозащиты для гиперзвукового летательного аппарата или космического аппарата.
Способ относится к формированию в изделии износостойкого приповерхностного слоя, содержащего соединения кобальта с водородом и кислородом в виде гидроксида кобальта Со(ОН)2 и гетерогенитов 3R - Со+3[O(ОН)] и 2Н-СоО(ОН), и заключается в том, что изделие из кобальтсодержащего материала нагревают во влажном воздухе при температуре от 100°С до менее 200°С в течение от 0,5 до 2,0 час.

Изобретение относится к металлургии, а именно к восстановительной обработке деталей из жаропрочных сплавов на никелевой основе, и может быть использовано в авиационной и энергетической промышленности для продления ресурса работы деталей газотурбинных двигателей и установок.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к термомеханической обработке сплавов на основе никеля. Способ термомеханической обработки заготовки из сплава на основе никеля включает первый этап нагревания заготовки до температуры 1093-1163°С, первый этап ротационной ковки нагретой до 1093-1163°С заготовки с уменьшением площади поперечного сечения на 30-70%, второй этап нагревания заготовки до температуры 954-1052°С, причем между окончанием первого этапа ковки и началом второго этапа нагревания заготовку поддерживают при температуре ниже температуры растворения карбидов М23С6 и не позволяют ей охлаждаться до температуры окружающей среды, и второй этап ротационной ковки нагретой до 954-1052°С заготовки с уменьшением площади поперечного сечения на 20-70%.

Изобретение относится к области металлургии, а именно никель-кобальтовым сплавам. Ni-Co сплав содержит, вес.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к сплавам на основе кобальта, и может быть использовано для ремонта и упрочнения рабочих лопаток турбин авиационных газотурбинных двигателей с рабочей температурой не менее 1000°С.

Изобретение относится к изготовлению распыляемой композитной мишени, содержащей фазу сплава Гейслера Co2FeSi, которая может быть использована при производстве микроэлектроники.

Изобретение относится к получению композиционного металломатричного материала, армированного сверхупругими сверхтвердыми углеродными частицами. Способ включает приготовление смеси порошков металла и фуллеритов и ее прессование при давлении 5-8 ГПа и температурах 800-1000°С с обеспечением образования сверхтвердых углеродных частиц.
Изобретение относится к области металлургии, а именно к составам для защиты лопаток паровых турбин от ударно-капельной эрозии. Сплав на основе кобальта для наплавки на лопатки паровой турбины содержит: B 1,5-5, C 0,5-1, Cr 15-18, Fe 10-12, Ni 5-10, Mo 2-4, Si 2-4, Mn 5-8, Cu 2-5, W 10-12, Co - остальное.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к изготовлению полосы из магнитомягкого сплава. Способ изготовления полосы из магнитомягкого сплава толщиной менее 0,6 мм, пригодной для механической резки, включает холодную прокатку полосы, полученной горячей прокаткой полуфабриката, затем полосу подвергают непрерывному отжигу пропусканием через печь непрерывного действия при температуре в пределах от температуры перехода упорядочения/разупорядочения сплава до температуры начала ферритно-аустенитного превращения сплава, причем скорость движения полосы устанавливают таким образом, чтобы время выдержки полосы в печи непрерывного действия при температуре отжига составляло меньше 10 минут.

Изобретение относится к области порошковой металлургии, а именно к составам спеченных антифрикционных материалов, которые могут быть использованы в машиностроении.
Изобретение относится к электрохимическому синтезу магнитных материалов. Получают порошок интерметаллидов самария и кобальта.

Изобретение относится к области металлургии жаропрочных свариваемых деформируемых сплавов и изделий, выполненных из этих сплавов, и может быть использовано для изготовления элементов камеры сгорания, сопла и других узлов газотурбинных двигателей и установок, работающих до температуры 1250°C.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способам получения деталей аддитивным спеканием. Предложен способ производства детали на основе сплавов Co-Cr-Mo, имеющих значения среднего предельного удлинения при 800°C более 10% и среднего предела текучести при 800°C более 400 МПа.

Изобретение относится к изготовлению распыляемой композитной мишени из сплава Гейслера Co2FeSi. Способ включает механическое смешивание порошков компонентов сплава Гейслера Co2FeSi с получением однородной порошковой смеси и ее спекание. Порошковую смесь готовят из высокочистых порошков кобальта, железа и кремния. Спекание порошковой смеси ведут методом электроимпульсного плазменного спекания в графитовой пресс-форме при температуре 600°С и минимальном давлении 2,5 кН путем пропускания последовательностей импульсов постоянного тока 5000 А с длительностью импульса 3,3 мс через засыпку порошковой смеси с получением композитной мишени из сплава Гейслера Co2FeSi. Осуществляют контроль пористости мишени на основе данных дилатометрической кривой усадки. Обеспечивается получение механически прочных, не окисленных композитных мишеней с пористостью в диапазоне 10-30%. 1 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 пр.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к обработке монокристаллов ферромагнитного сплава CoNiAl с эффектом памяти формы, и может быть использовано для создания рабочего тела актуатора. Способ обработки монокристалла ферромагнитного сплава CoNiAl с содержанием Ni 33-35 ат. и Al 29-30 ат. для наведения двустороннего эффекта памяти формы включает отжиг образцов при температуре +1330÷1340°C в течение 8,5 ч в атмосфере инертного газа с последующей закалкой в воду и термомеханическую обработку. Термомеханическую обработку проводят за цикл нагревохлаждение, включающий нагрев в свободном состоянии помещенного в захваты испытательной машины монокристалла в форме параллелепипеда с плоскостями B2, B2, B2 до температуры 275°C, приложение сжимающей нагрузки 500 МПа вдоль кристаллографического направления <011>B2<100>L10, охлаждение под нагрузкой до температуры 0÷-50°C до полного завершения термоупругого В2-L10 мартенситного превращения, нагрев до температуры 125°C с выдержкой 1 ч в мартенситном состоянии и дальнейший нагрев до температуры 275°C для завершения обратного L10-В2 мартенситного превращения, затем осуществляют снятие нагрузки и охлаждение до комнатной температуры, при этом скорость нагреваохлаждения во время термомеханической обработки составляет 5-7°Cмин. Обеспечивается высокая циклическая стабильность двустороннего эффекта памяти формы при термоциклировании в свободном состоянии при комнатной температуре. 1 табл.

Наверх