Структурообразование и функциональные свойства тонкомерных лент из сплавов на основе меди, полученных спиннингованием расплава

• Автор: Летенков, Олег Викторович
• Шифр специальности: 05.16.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Великий Новгород
• Количество страниц: 158 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. ФУНКЦИОНАЛЬНО МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СПЛАВОВ НА ОСНОВЕ МЕДИ, ПОЛУЧЕННЫХ ЗАКАЛКОЙ

РАСПЛАВА

1.1. Мартенситные превращения и эффект памяти формы.

1.2. Влияние термообработки на мартенситное превращение и ЭПФ

в сплавах на основе меди, полученных закалкой расплава.

1.3. Эффект обратимой памяти формы.

1.4. Влияние технологических факторов на геометрию и качество лент, получаемых методом ВЗР.

1.5.Постановка задачи

2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Приготовление сплавов.
2.2.Методика получения лент спиннингованием расплава
2.3. Определение характеристических температур мартенситного превращения измерением электросопротивления
2.4. Установка для исследования функциональномеханических свойств тонкомерных лент с ЭПФ в условиях изгиба.
2.5. Испытания на растяжение.
2.6. Электронномикроскопический, микрорентгсноспектральный, рентгеноструктурный и оптический анализ
3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПОЛУЧЕНИЯ ЛЕНТ
ИЗ СПЛАВОВ НА ОСНОВЕ МЕДИ
3.1. Влияние технологических режимов спиннингования на геометрию и качество поверхности лент из сплавов на основе меди
3.2. Оптимизация технологического процесса получения лент методом закалки расплава.
3.3. Особенности микроструктуры сплавов на основе меди, полученных закалкой расплава
4. ВЛИЯНИЕ ТЕРМООБРАБОТКИ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ МАРТЕНСИТНОГО ПРЕВРАЩЕНИЯ В ЛЕНТАХ МЕДНЫХ СПЛАВОВ.
4.1. Влияние отжига на характеристики мартенситного превращения
4.2. Влияние старения на мартенситное превращение и эффект
памяти формы.
4.3. Обратимый эффект памяти формы в лентах
4.4 Применение тоикомсрных лент в качестве рабочих элементов в оптических процессорах
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Однако, если сплав закалить, то эв-тектоидное превращение не происходит, а Р-фаза испытывает МП. J . Рис. Так, P-фаза может упорядочиваться по типу В2 (структура типа CsCl), D (структура типа Fe3Al), и L2j (структура типа Си2МпА1). Упорядочение влияет на тип мартенситных структур, различающихся механизмом образования и количеством плотноупакованных слоев в элементарной решетке (тип NR или NH, где N - период решетки вдоль оси «С») [, ]. В сплавах системы CuAl(Ni, Мп) в зависимости от электронной концентрации образуются мартенситные фазы типа R, 2Н или их совокупность. Матричной фазой для таких сплавов является ргфаза, упорядоченная по типу DO3 (рис 1. Особенность систем CuZnAl и CuAlZn состоит в том, что они испытывают упорядочение по типу D через промежуточное по типу В2 (р2-фаза), которое способствует формированию 9R мартенсита. В настоящее время установлено, что традиционный метод получения (выплавка с последующей термомеханической обработкой (ТМО)) медных сплавов приводит к формированию сравнительно грубозернистой структуры. Следствием этого могут быть низкие механические характеристики сплавов и, в частности, низкая прочность при механоциклировании [, , 0]. Высокая упругая анизотропия кристаллов, приводящая к существенному повышению уровня напряжений на межзеренных границах. Для медных сплавов фактор упругой анизотропии находится на уровне А — ч- [, ]. Значительная ориентационная зависимость превращения, вызывающая срыв когерентности деформации на границах зерен. На рис. Си-,7А1 и значения деформаций при МП сплава системы CuZnSn при различных ориентациях оси растяжения (здесь и далее состав сплавов приводится в % (по массе)). Результаты показывают, что максимальная величина деформации наблюдается в кристаллографическом направлении [1] и в зависимости от типа сплава в 5 ч- раз превышает деформацию в направлении [1]. В связи с этим основное внимание исследователей направлено на повышение долговечности таких материалов путем измельчения зерна. Рис. Деформационные кривые монокристалла сплава Си-,7А1 [8] (а); величина деформации (%) монокристалла сплава системы С^пБп для различных ориентировок [] (б). Вид деформирования - растяжение. Т, Сг, Zr, V, Со и т. ВЗР), позволяющий получать материалы в виде тонких лент [-, , , , ]. Необходимо добавить, что дополнительный интерес к лентам с ЭПФ вызван требованиями миниатюризации, экономичности и быстродействия термочувствительных элементов, выполненных на их основе. Исследования функциональных свойств микрокристаллических сплавов показывают, что с уменьшением размера зерна повышается фазовый предел текучести, растет деформационное упрочнение и уменьшается доля восстанавливаемой деформации (рис. Однако замечено, что свойства по-ликристаллических сплавов зависят не столько от абсолютного размера зерна, сколько от отношения размера зерна к толщине образца (<ЗЛ). Поэтому функциональные свойства лент могут быть довольно высокими. В работе [] отмечается, что у образцов сплава системы Си-8п, полученных традиционным способом (с! Наряду с размером зерна существует еще одна важная характеристика закаленных из расплава материалов - наличие закалочных дефектов (дислокации, вакансии), поскольку такие дефекты могут изменять структурное состояние сплава и влиять на положение критических точек. Например, увеличение скорости охлаждения вызывает повышение концентрации закалочных дефектов и приводит к снижению всех точек МП [, , , , ]. Особенность сплавов системы Си2пА1, полученных методом ВЗР, состоит в том, что высокая скорость охлаждения способна подавлять дальний порядок Э0з матричной фазы (в структуре наблюдается ближний ООз и дальний В2 порядки). В результате этого происходит повышение равновесной температуры МП и соответствующее повышение температуры М„ []. Поэтому, в зависимости от того, какой процесс доминирует, в сплавах системы Си2пА1 может наблюдаться как повышение точки М„ [, 6], так и ее понижение [, ]. В состав сплавов систем СигпА! Рис. Деформационное поведение поли кристаллического сплава системы CuZnSn при °С (на 9°С выше Ак) при различных отношениях d/t [].