Способ обработки упорядоченных сплавов на основе золота Советский патент 1992 года по МПК C22F1/14 

Изобретение относится к области металлургии, а именно к способам изменения структуры сплавов на основе золота, применяемых в приборостроении.

В настоящее время известен способ обработки упорядоченных золото-медно-се- ребряных сплавов, включающий высокотемпературный отжиг в области гомогенного твердого раствора (выше критической температуры упорядочения Тк), закалку и последующий низкотемпературный отпуск для реализации упорядочения и старения одновременно.

Недостаток указанного способ-з заключается в том, что рекристаллизация выше Тк при высоких температурах не приводит к формированию ультрамелкозернистой структуры и, следовательно, не обеспечивает повышенных прочностных и пластических свойств. Кроме того, данный способ включает трудоемкую двойную термообработку и пригоден только для сплавов, где процессы старения и упорядочения проходят совместно.

Известен также способ обработки упорядоченных сплавов со сверхструктурой Llo, включающий деформацию со степенью 75-85% и отжиг в интервале на 10-20°С ниже температуры упорядочения Тк в течение 0,5-60 ч.

Недостатком этого способа является то, что он пригоден для ограниченного класса упорядоченных сплавов со сверхструктурой Llo, изменяющих тип кристаллической структуры при упорядочении, и авторы справедливо утверждают, что для сплавов со сверхструктурой LI2. к которым относится СизАи, способ не пригоден. В работе теоретически показано что рекристаллизация в деформированных сплавах типа СизАи ниже Тк не должна проходить, т.к. при упорядочении теряется подвижность дислокаций, которые становятся неполными в сверхрешетке. В результате этого сохраняется очень высокая плотность диспокаций от предшествующей пластической деформации. Следует отметить, что в указанном способе используется очень узкий

С

о

температурный интервал, в котором реализуются оптимальные свойства. Поэтому в промышленных условиях использование способа затруднительно.

Наиболее близким по технической сущ- ности и достигаемому положительному результату к предложенному является способ обработки упорядоченного сплава СизАи, включающий деформацию со степенью S0% и отжиг либо на 10°С ниже Т к в течение 700 ч, либо на 20°с выше Т к в течение 1 ч,

Недостатком указанного способа является то, что отжиг производится при относительно высоких температурах (вблизи УК или оыше Т к). Это не дает возможности пол- учить достаточно мелкое зерно, вел лчина полученного зерна составляет несколько микрометров, Отсутствие ультрзмелкого зерна, и свою очередь, но позволяет получить высокие значения прочности и пла- стичности сплава.

При отжиге ниже Т к процессы упорядочения сплава опережают его рекристаллизацию, при этом дислокации становятся неполными в сверхрешетке, теряют по- движность и рекристаллизация практически не может осуществляться. В работе на основании электронно-микроскопического исс- ледования структуры показано, что рекристаллизация деформированного iv/n-

2- :, ; ...MI яд к-:: мадлет-тч чи ijbiav /, ;.ч только вблизи ; ;-. / темг.(.;-. ры перехода порядок -иеиюрчдок) удается получи гь полную ре:; ристс.ллиоацию LI тлзаа, la:- как степень дальнего гоолдка уж;.: существенно :;нм,:,еп:.ч Но гфи эти:-- у ел о в и х для полной рекристаллизации требуются /.,я;ч- тельные термические выцоржки i-ops, . 700 ч.

Целью изобретения является :Т5вы:...-:; ние прочности и пластичное.

Поставленная цель дос игае ся , что в предлагаемом способе обработка упорядоченных сплавоз на основе золота уд ось добиться рекристаллизации в ок;р ..;-: ом интервале температур нижеТк. Пр-: зтом бы. а получена ультрамелкозернмстая структура с размером зерен порядка десятых долей микрометра, Такая структура г; ..:;,.- ,. чг за счет легирования платиной в . личеггаа 2-12 ат.% пластической деформ щ га 50- 80% и последующего отжига в инт-чйале температур на 50-400 С ниже Тк,

Такой способ обработки поззолкл рд:-:- работать новый метод упрочнения упорядоченных сплавов со сверхструктурой -Ь за счет получения ультрзмелкого зерна.

Отличительными признаками заявляемого решения является то, ч п спяап легируют платиной в количестве 2-12 ат.% и отжиг проводят при температуре на 5СЙОО°С ниже Тк. Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию новизна.

Новая совокупность признаков приводит к новым результатам: одновременно повышаются прочность и пластичность сплава по сравнению с данными свойствами а известных в настоящее время технических решениях для сплавов типа СизАи, Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию существенные отличия.

Положительный эффект предложенного способа обусловлен формированием рекри- стал л изо в а и но и ультрэ мел ко зе р н истой структуры, состоягцей из зерен-монодоменов размером порядка десятых долей микрометра. В упорядоченных сплавах типа Li рекристаллизации в данном температурном интервале ранее провести не удавалось.

Следует отметить, что добавки платины lie только измельчают зерно, но и повышают Гктем самым, расширяя температурный интервал отжигов, в котором можно получать оптимальные механические свойства сплавов в упорядоченном состоянии. Это обсто- н вльотво улучшает технологичность сплава.

При легироьанип платиной в кол /пествз

менее 2 аг.% по удается провести р::,нь

сталлиз щию с г- ,, п полном объеме и сос г петс г ,:;е i-iO реализовать высокие

еханлчг-сюле сяой-ствя.

ЛЗГИрОПапГ .И П Л-П И НО / П КОЛИ --- : :- ;

оолее i2 аг.% пои;--|ц.:ается расходдрагоцен- них ...-;Г:таллоп. нс в -.. же пре:.1я не прс/юхс- pi.™- до.,-.;-е иного измельчения зерна,

Urn ч is; чмы - результат получен П(:и /U;- кч.- ;аапия платиной в количестве 6-8зт.%.

-{U -.AI 4iuet сочетаг-:)в прочностных Cij iHCTij и плассичиости сллав;- получается в интервале температур на 50-400°С нижеТк.

Стхчг при температуре вы1ье Тк 50°С

пр1 нзг -з.иг i- укрупленико зерна и снижению

ргч ,.четных свойств сплава. При темперап.-ро от ;-:iira ниже Тк - 400°С к и в одной из

г-..-ся.жженных сплавов рекристаллизация в

полном объеме уже не идет, что снижает

п.-;..дстичнос 1Ь.

Примеры осуьцестпления способа.

Упорядочен|- Ый сплав СизАи легироза ли платиной в количестве 2-12 гт.%. Плзсти- частая деформация осуществлялась доподным солочением на 70%. Отжиг проводили в вакууме с оС агочн;,.- / аамением 10

1,3 С 0 Г;ЛиДУ ОЦ.-1М ../..1Ь ..еН ИвМ СО СКОрОС 1 ью -; Л С/м1лн. ,: -,с,кие - ..ч гес стики (предел текучести аО,2, предел прочности Се относительное удлинение (определяли из полных диаграмм растяжения, полученных на машинах ZD-1Q/90 и Instron- 1122. Структуру изучали с помощью просве- чивающего электронного микроскопа ЕМ-200СХ.

Полученные механические свойства сплавов СизАи и СизАи с платиной, обработанных соответственно известным и пред- ложечным способом, приведены в таблице, В результате сравнительного анализа можно сделать вывод: одновременно прочность и пластичность сплавов, обработанных по заявляемому способу, получаются более вы- сокими по сравнению с прототипом и не могут быть получены другими известными способами.

Упорядоченные сплавы на осноае золота типа СизАи, обработанные по заявляемо-

му способу, пригодны для приборостроения в качестве контактных материалов. Высокие прочностные свойства обеспечивают хорошую износостойкость контактной пары. Высокая пластичность сплава исключает аозможность хрупкого разрушения контактного узла в условиях сильной вибрации и перегрузки.

Формула изобретения Способ обработки упорядоченных спла- еов на основе золота типа СизАи, включающий пластическую деформацию и отжиг, о т- личающийся тем, что, с целью повышения прЪчности и пластичности за счет формирования ультрзмелкозернистой структуры, сплав дополнительно легируют платиной в количестве 2-12 ат.%, а отжиг ведут на 50-400°С ниже критической температуры упорядочения.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способам изменения структуры и механических свойств упорядоченных сплавов на основе золота, применяемых в приборостроении, Способ заключается в следующем: сплав СизАи легируют платиной в количестве 2-12 ат.%, пластически деформируют и отжигают на 50-400°С ниже критической температуры упорядочения. Способ позволяет получить ov 770-1270 МПа, Оо.470-900 МПа,5 40- 1 -аОя

СизАи СизАи + 2dr.% Pt

СизАи + 8ат.% Рг

СизАи -t 8ат.% Pt СизАи + 8ат.% Рг СизАи + 8ат.% Pt СизАи + 8ат.% nt СизАи + 8ат.% Pt СизАи 12ат.