Сплав на основе меди с эффектом памяти формы

Номер патента: 1691416

Авторы: Коваль, Неганов

Скачать ZIP архив.

Текст

)5 С 22 С 9/ САН ЕТЕ ВТО спользованодля проительных элементов. повышение области ных переходов и по- прочности. Сплав соний 8,0-10,6; железо ,0; ванадий 1,5 - 4,5; тальное. Сплав имеет перехода в интервабен выдержать 11-12 разрушения при наики АН УССРганов льство СССР, М. МЕДИ С ЭФФЕКся к металлургии, эффектом памяти зобретение о тности к спла ы, и может быт ства термочу в чаформизво Э) асти цикОСУДАР СТВЕ ННЫ Й КОМИТЕТ0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР У СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) СПЛАВ НА ОСНОВЕТОМ ПАМЯТИ ФОРМЫ(57) Изобретение относив частности к сплавам с осится к металлургии, м с эффектом памяти использованодля протвительных элементов Цель изобретения - повышение обл температур мартенситных переходов и лической прочности,Известный сплав, содержащий медь, алюминий, железо, дополнительно содержит титан, ванадий и хром при следующем соотношении компонентов, мас.ф,; алюминий 8,0 - 10,6; железо 1,5 - 4,5; титан 1 - 6; ванадий 1,5 - 4,5; хром 0,3 - 1,6; медь остальное.Введение алюминия в пределах 8,0- 10,6=,ь обеспечивает повышение температуры мартенситного перехода в среднем на 200-250 С, при этом достигается высокая пластичность сплава в состоянии исходной ф-фазы, Введение алюминия менее 8 приводит к повышению хрупкости сплава, а увеличение его более 10,6 снижает температуру мартенситного перехода на 180-200 С. Введение титана в пределах 1- 6 повышает циклическую прочность спла 2 формы, и может быть и изводства термочувств Цель изобретения - температур мартенсит вышение циклической держит, мас.,: алюми 1,5 - 4,5; титан 1,0 - 6 хром 0;3 - 1,6; медь ос температуры фазового ле 200 - 600 С и спосо тыс. термоциклов до грузке 2 кг/мм . 1 таб ва и стабилизируют амплитуду при обратном формоизменении, ТЧЭ в условиях работы, связанных с нагревом его тлеющим разрядом. Это связано с тем, что процесс распада метастабильных фаз мартенситного типа находится в прямой зависимости от содержания в сплаве титанового мартенсита, При концентрации титана менее 17 ь в. сплаве наблюдается относительно быстрый распад Р -фазы через стадию обратного мартенситного превращения на этапе термообработки сплава, а при концентрации отитана более 6 резко уменьшается обратимость формоизменения, При этом основным препятствием для обратимости является развитие конкурирующих высокотемпературных релаксационных процессов, возникающих при термоциклировании термочувствительного элемента (ТЧЭ) через высокотемпературный интервал мартен- ситного превращения. Причина такого поведения титана в сплаве может быть связана также с тем, что при превышении концентрации титана микропластическая деформация в ТЧЭ, обусловленная межфазными напряжениями, протекает в весьма специфических формах, например путем обрз зования различных межфазных просгоек, оторые приводят к неоднородному накоплению и последующему неоднородному распределению избыточной энергии на различных участках ТЧЭ. Дале в случая ре. кристаллизации реальное измельчение зерен ной структуры не наблюдается, поскольку при увеличении концентрации титана в сплаве в процессе термической обработки имеет место миграция отдельных участков границ Р -зерен,Введение в сплав ванадия в предегах 1,5-4,5 ОД повышает термическую устойчивость сплава при высокотемпературном режиме работы ТЧЭ, а также обеспечивает повышение сопротивления усталости ЧЗ при многократных тепловых деформациях. При этом рекомендуется вводить ванадий в виде лигатуры с железом (феррованадий) для обеспечения одновременного эффекта раскисления жйдкого металла, что в свою очередь способствует формированию мелкозернистой структуры сплава, Введение ванадия менее 1,50 вызывает рост размеров зерен в процессе изготовлениями ЧЭ, то приводит к появлению трещин и повреждению материала, а введение ванадия более 4,5 О вызывает появление в сплаве большого числа карбидообраэующих элементов, существенно снижающих термомехан ические свойства изготовленных ТЧЭ.Введение хрома в пределах О,З - 1,С; обеспечивает повышение статической ус"алости сплава, а также улучшает сочетание прочностных и пластических свойств ма"ериала по сравнению с известным способсм, Кроме того, в условиях действия тлеющего разряда (как источника нагрева ТЧЗ) указанное количество хрома обеспечивает достаточную стойкость сплава прот,в окисления и эрозии. Введение хрома менее 0,30 снижает статическую усталость сплава, что приводит к затуханию амплитуды перемещения при обратном формоизмеь ении ТЧЭ, а содержание хрома более 1,6;4 +е обеспечивает его полной растворимости в расплаве, что приводит к появлению трещин в ТЧЭ, источником кГ)торых являются микронеоднородности сплава,Выполнение сплавов в заявленных пределах обеспечиваэт повышение температуры мартенситных переходов и позволяет стабилизировать амплитуду обра тимого формоизменения ТЧЭ.П р и м е р, Из литых образцов сплавэв составов, приведенных в таблице, выре:ают пластинки размером О,З х 2,5 х ЗО мм, каждой из которых предварительно пр,са. ют обратимую память формы, Испытан я 10 15 20 25 30 35 40 4 Г, 50 ГГ свойств проводят на установке, обеспечивающей трехточечный изгиб образцов, С помощью груза Р (разновесы) образец нагружают в центральной части третьей подвижной опорой, связанной с указанной нитью, В качестве датчика перемещения служит индукционный преобразователь,сердечник которого располагается непосредственно на свободном конце указанной нити, На первичную обмотку индукционного датчика подают опорное напряжение 15 В с частотой 2000 Гц, снимаемое со звукового генератора, После выпрямления и компенсации постоянной составляющей звуковой сигнал, пропорциональный величине перемещения сердечника, поступает на вход одной из координат двухкоординатного самописца типа ПДСМ, на второй вход которого подают электрический сигнал от термопары "хромельалюмель", спай которой привариваат точечной сваркой непосредственно к поверхности образца. Нагрев осуществляют малоинерционной печью электросопротивления, расположенной вблизи образца, Величина прогиба образца пропорциональна квадрату расстояния между опорами. Максимальные напряжения (ох), возникающие в образце в точке приложения груза Р,(т.е, в том сечении, в котором по данной схеме нагружения изгибающий момент максимальный), определяют по ФормулеР 1 ВН%ах = - 4 - / - ( - ,где - расстояние между опорами ( = 20 мм);В и Н - ширина и толщина поперечного сечения образца,Все испьтуемые образцы нагревают доо фтемпературы на 30 - 50 С выше температуры Ак и охлаждают до температуры 21 - 25 С. Количество термоциклов регистрируют при помощи счетчика.Результаты проверки приведены в таблице,Сплав имеет температуры фазового перехода в интервале 200 - 600 С и способен выдержать 11 - 12 тыс. термоциклов до разрушения при нагрузке 2 кг/мм,Формула изобретения Сплав на основе меди с эффектом памяти Формы, содержащий алюминий, железо. о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения облэсти температур мартенситных переходов и циклической прочности, он дополнительно содержит титан, ванадий и хром при следующем соотношении компонентов, мас:АлюминииЖелезоТитанВанадий злементн, мас.Фст Величинанагрузки,Количествотис.циклов Ло Критические тенпеоатуон маотенситного превракения,С Т" начала раэруеения образцов кг. 1 ак Пк Составитель О.СидороваТехред М.Моргентал Корректор М.Шароши Редактор М.Петрова Заказ 3908 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина. 101 106 45 8,0 4,5 10,6 1,5 8,о Э,о 1 О,6 Э,Е 9,2 4,5 9,2 3,6 Офо 1512,0 Оф 5 12,0 3,0 1,0 6,3 4,6 1,0 6,0 1,6 1,0 0,3 6,0 1,6 6,0 О,Э 1,6 1,6 4,0 1,6 1,6 0,3 6,0 0,3 Прототип Прототип Ост и н н н н нн н н и 1,5 3,0 4,5 4,5 1,5 3,0 3,0 1,5 3,0 4,5 542 477 357 5 ЭО 468 294 415 443 510 100 92 1510 430 5 л 5 283 ЯЭ 1 2 оо Эо 5 ч 15 4 о 2 75 77 536 .461 347 525 ЭЭО 455 283 461 438 497 95 ц 9 561 492 36 о 550 3 о 6 489 Э 16 ч 36 ч 70 556 120 112 0,126 0,126 0,126 6,120 0,126 0,126 0,120 6,120 6,120 0,126 0,120 0,120 12700 12700 12800 11600 11906 12300 11500 12406 12906 11700 1370 1100

Смотреть

Заявка

4722424, 24.07.1989

ИНСТИТУТ МЕТАЛЛОФИЗИКИ АН УССР

КОВАЛЬ ЮРИЙ НИКОЛАЕВИЧ, НЕГАНОВ ЛЕОНИД МИХАЙЛОВИЧ

МПК / Метки

МПК: C22C 9/01

Метки: памяти, основе, эффектом, сплав, формы, меди

Опубликовано: 15.11.1991

Код ссылки

<a href="http://patents.su/3-1691416-splav-na-osnove-medi-s-ehffektom-pamyati-formy.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Сплав на основе меди с эффектом памяти формы</a>

Похожие патенты