Сплави з постійним модулем пружності

Сплави із заданими властивостями пружності, крім низьких значень ТКМУ, повинні володіти високим опором малим пластичним де-формаціям і релаксаційної стійкістю в умовах статичного і циклічного навантаження.

Для чистого залізонікелевого сплаву навіть при невеликих коливаннях концентрації нікелю, неминучих в сталеплавильному виробництві, рівень ТКМУ стає нестабільним і зазнає значних змін.

Легування хромом підвищує стабільність сплаву. Елінвар, що містить 36% Ni і 12% Сr, характеризується такими ж значеннями ТКМУ, як і чистий Fe – Ni сплав, але менш залежними від можливих відхилень в концентрації нікелю. Однак він має більш низькі механічні властивості, які не можна поліпшити термічною обробкою через стабільності аустенитной структури. Крім того, температура Кюрі цього сплаву становить близько 100 ° С, що обмежує температурний інтервал його застосування.

Для підвищення температури Кюрі в елінвар збільшують концентрацію нікелю, а для поліпшення механічних властивостей елінвар додатково легують титаном, алюмінієм або берилієм і піддають подвійний гарту від 900 – 950оС в воду і старіння при 600 – 700оС протягом 4 ч.

Після першої гарту елінварние сплави високопластичне. Відносне подовження сплаву 42НХТЮ становить не менше 30%, сплаву 44НХТЮ – не менше 20%. У цьому стані вони можуть піддаватися штампування і механічної обробки. При повторній загартуванню надлишкові фази розчиняються в аустените, а при старінні з твердого розчину відбувається виділення зміцнюючих дисперсних фаз (FeNi) 3 (TiAl), Ni3Ti. До найбільшому зміцнення призводить поєднання низькотемпературної термомеханічної обробки з подальшим старінням.

Температурна залежність модуля пружності ряду елінварних сплавів наведена на малюнку 4.4.

Температурні залежності модуля пружності сплавів 42НХТЮ (1), 44НХТЮ (2) після гартування і старіння при 700оС (4 год) і сплаву 30Н25КТЮ (3) після холодної деформації 50% і старіння при 550оС

Малюнок 4.4 – Температурні залежності модуля пружності сплавів 42НХТЮ (1), 44НХТЮ (2) після гартування і старіння при 700оС (4 год) і сплаву 30Н25КТЮ (3) після холодної деформації 50% і старіння при 550оС

Елінварние дисперсно-тверднуть сплави типу 42НХТЮ, 44НХТЮ застосовують для виготовлення пружних чутливих елементів прецизійних приладів: витратомірів, регуляторів швидкості та датчиків лінійних прискорень, динамометрів електронних ваг, волоскових спіралей годинникових механізмів. Сплав 30Н25КТЮ відноситься до елінвар з найбільш високою точкою Кюрі (470оС). Завдяки цьому він зберігає температурну стабільність пружних властивостей і релаксаційної стійкості аж до 400оС. Сплав рекомендується застосовувати після низькотемпературної термомеханічної обробки з наступним загартуванням і старінням. З огляду на великий вплив попередньої обробки на властивості стали, конкретний режим деформації і термічної обробки підбирається для кожної партії сплаву в залежності від заданих механічних властивостей. Високий запас пластичності в гарячому і холодному стані дозволяє виготовляти вироби складної форми.

Посилання на основну публікацію