Сплавы с постоянным модулем упругости

Сплавы с заданными свойствами упругости, помимо низких значений ТКМУ, должны обладать высоким сопротивлением малым пластическим де­формациям и релаксационной стойкостью в условиях статического и цикли­ческого нагружения.Уровень ТКМУ чистого железоникелевого сплава даже при неболь­ших колебаниях концентрации никеля, неизбежных в сталеплавильном про­изводстве, становится нестабильным и претерпевает значительные измене­ния.

Легирование хромом повышает стабильность сплава. Элинвар, со­держащий 36% Ni и 12% Сг, характеризуется такими же значениями ТКМУ, как и чистый Fe-Ni сплав, но менее зависящими от возможных отклонений в концентрации никеля. Однако он имеет более низкие механические свойства, которые нельзя улучшить термической обработкой из-за стабильности аусте- нитной структуры. Кроме того, температура Кюри этого сплава составляет около 100 °С, что ограничивает температурный интервал его применения.

Для повышения температуры Кюри в элинварах увеличивают кон­центрацию никеля, а для улучшения механических свойств элинвары допол­нительно легируют титаном, алюминием или бериллием и подвергают двой­ной закалке 900-950 °С в воду и старению при 600-700 °С в течение 4 ч (табл. 1.2.2).

Таблица 1.2.2

Состав и свойства элинварных сплавов (ГОСТ 10994-74)

После первой закалки элинварные сплавы высокопластичны. Относи­тельное удлинение сплава 42НХТЮ составляет не менее 30%, сплава

44НХТЮ — не менее 20%. В этом состоянии они могут подвергаться штам­повке и механической обработке.

В табл. 1.2.2 указаны состав и свойства элинварных сплавов.

При повторной закалке избыточные фазы растворяются в аустените, а при старении из твердого раствора происходит выделение упрочняющих дисперсных фаз (FeNi)3(TiAl), Ni3Ti. К наибольшему упрочнению приводит сочетание низкотемпературной термомеханической обработки с последую­щим старением.

Элинварные дисперсионно-твердеющие сплавы типа 42НХТЮ, 44НХТЮ применяют для изготовления упругих чувствительных элементов прецизионных приборов: расходомеров, регуляторов скорости и датчиков линейных ускорений, динамометров электронных весов, волосковых спира­лей часовых механизмов.

Сплав ЗОН25КТЮ относится к элинварам с наиболее высокой точкой Кюри (470 °С). Благодаря этому он сохраняет температурную стабильность упругих свойств и релаксационной стойкости вплоть до 400 °С. Сплав реко­мендуется применять после низкотемпературной термомеханической обра­ботки с последующей закалкой и старением. Учитывая большое влияние предшествующей обработки на свойства стали, конкретный режим деформа­ции и термической обработки подбирается для каждой партии сплава в зави­симости от заданных механических свойств. Высокий запас пластичности в горячем и холодном состоянии позволяет изготавливать изделия сложной формы.