Способ текстурирования металлов

. Ъ ).,)БИЬлис ТЕН ОБ метал 78. тричери ре, М ТАЛ обрая финость я мелообра ния и о К ) ческои сущ ту к предла тся способ ному д азца. ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ВТОРСКОМУ СВИ(56) Горелик С.С. Рекристаллизациялов и сплавов, - М,: Металлургия, 19Гордеев В.Ф. и др, Действие элеского тока на ориентацию металловкристаллизации, Изв, СО АН СССР 116, сер. техн. наук, вь:п. 3, с, 137-139(54) СПОСОБ ТЕКСТУРИРОВАНИЯ МЛОВ(57) Изобретение относится к металботке и предназначено для изменезической структуры металлов. Суизобретения: способ текстурирова Изобретение относится к метал ботке и предназначено для измене фзической структуры металлов,Известен способ текстурирования металлов, включающий рекристаллизацию металлов за счет создания анизотропных напряжений в образце при его пластической деформации 1).Данный способ позволяет изменять структуру металлов, при этом существенно меняются их многие физические характеристики, в частности возникает анизотропия этих свойств,Недостатком указанного способа является то, что при текстурировании меняются размеры и геометрия обрабатываемого образца.Наиболее близким по техниности и достигаемому результагаемому изобретению являе таллов, включающии рекристаллизацию металлов за счет пропускания электрического тока в образце, вызывающего его нагрев, Новым является то, что пропускается электрический ток сверхвысокой плотности (более 10 А/м ) в обрабатываемом образце при одновременном поддерживании температуры образца существенно ниже его температуры плавления, менее 0,4 Тп и вплоть до криогенных температур. При этом через 0,5-5 с наблюдается ориентированное текстурирование металла, ось преимущественной ориентации текстуры совпадает с направлением вектора плотности тока в данной точке, После выключения тока или даже его уменьшения до 10 А/м текстура2возвращается к исходному состоянию до обработки 0,5-10 с. текстурирования металлов, включающии РекРисталлизацию металлов за счет пРопувскания электрического тока плотностью 10 - 10 А/м в образце, вызывающего ег нагрев до температуры, близкой, но ниже температуре плавления (Тп - Т30-50 К, и создающего ориентированную объемную текстуру 21.Этот способ отличается простотой и удобством практической реализации, позволяет менять физические характеристики металлов, например величину электрической проводимости, При этом размеры и геометрия обрабатываемого образца практически не меняются.Недостатком рассматриваемого способа является сравнительно длительное время текстурирования (5-10 мин) и невозможность возврата к исход о обработки состоянию текстуры обрЦелью изобретения является ускорение процесса текстурирования и сохранение возможности возврата к исходному до обработки состоянию текстуры образца,Поставленная цель достигается тем, что предложен способ текстурирования металлов, включающий рекристаллизацию металлов за счет пропускания электрического тока высокой плотности (более 10 А/м ) в8 2 обрабатываемом образце при одновременном поддержании температуры образца существенно ниже его температуры плавления, менее 0,4 Тпл и вплоть до криоген н ы х тем ператур,Сущность способа состоит в том, что при пропускании электрического тока в образце плотностью более 10 -10 Аlм в за 8 9 2 висимости от рода металла и поддержании его температуры существенно ниже температуры плавления, менее 0,4 Тпл и вплоть до криогенных температур в металлах через 0,5-5 с наблюдается ориентированное текстурирование, При этом ось преимущественной ориентации текстуры совпадает с направлением вектора плотности тока в данной точке. После выключения тока или даже его уменьшения до 10 А/м текстура7 2 возвращается к исходному до обработки состоянию (0,5-10 с).В предложенном способе текстурирование наблюдается при пропускании посто 4 янного и переменного (проверялось до 5 10 Гц) токов. Однако, как и в прототипе, процессы преобразования текстуры протекали горазда быстрее (в 3-4 раза) при импульсно- периодическом токе.Для выявления текстурирования металла и его динамики использовалось два метода:1, Метод дифракции лазерного излучения на металлических зеркальных поверхностях,Луч, отраженный от поверхности образца без тока в нем или притоках менее 107 А/м , создает на экране круглое пятно 2 оадиуса Я, а при токах более 10 -10 А/м в8 9 зависимости от рода металла эллипс с главными полуосями а Р и ЬР с ориентацией, показывающей, что ось преимущественного направления текстуры ориентирована вдоль вектора плотности тока в данной точке образца, Величина главной полуоси "Ь" зависит от тока (приблизительно, линейно) и в наших измерениях составляла 5-10 Р, при неизменной величине другой оси а в К, т,е, наблюдалась дифракция излучения на ориентированной текстуре.2, Методом измерения вольт-амперныххарактеристик тонкопленочных образцов и5 фольг выявлено изменение удельного сопротивления материала при токах более10 -10 А/м в зависимости от рода металла,Сопротивление образцов изменялось на20 ф и более. При этом наблюдалась ярко10 выраженная анизотропия электросопротивления в плоскости образца.Во всех измерениях указанными способами при снятии тока и даже его уменьшении до 10 А/м исследуемые параметры7 215 возвращаются к исходным, имевшимся вобразце до воздействия тока,Таким образом, в предложенном способе наблюдается динамическое текстурирование металла, исчезающее после20 выключения либо уменьшения тока до 107А/м, в отличие от текстурирования металлав прототипе, где созданная текстура сохраняется после снятия тока. Существеннымотличием предложенного способа текстури 25 рования от прототипа является и то, чтотекстурирование при пропускании в образце тока определенной плотности производится при температуре образцасущественно ниже его температуры плавле 30 ния, менее 0,4 Т, что осуществляется интенсивным охлаждением образца.Охлаждение образцов производилось водой, сухой углекислотой, жидким азотом, а вряде случаев для тонкопленочных образцов35 (менее 0,2 мкм) достаточным было и естественное охлаждение на воздухе,Положительный эффект от примененияпредложенного способа связан с реализацией металлической среды с управляемыми40 физическими характеристиками, так как внастоящее время не существует эффективных обратимых методов изменения физических параметров металлов.Формула изобретения45 1. Способ текстурирования металлов,включающий пропускание электрическогстока в металлическом образце, вызывающе.гоегонагрев,отличающийся тем,чтос целью возможности реализации управля50 емой анизотропии физических свойств, п 2 оо.пускают ток плотностью более 10 А/м8одновременно поддерживают температуробразца ниже его температуры рекристаллизации,55 2.Способпоп.1,отличающийстем, что температуру образца поддерживают на криогенном уровне.