Сплав на основе железа Советский патент 1979 года по МПК C22C38/10 

Изобретение относится к области прецизионных сплавов, в .частности кразработке сплавов для литья NOTKPOпр6во,цов со специсшьными фиэически; свойствами. Известны прецизионные сплавы с з.аданной величиной температурного коэффициентарасишрения (КТР). Для получения согласованных , спаев- с .эло тровакуумньвли стеклами боросиликатной группы используют- сплавы систем железо-никель и желеэ6-никель коба.п В частности , для спая с широко используемыми стеклами с КТР (3060) 10 К применяют сплавы типа 29НК, ЗОНКД, 34НКг 42Н, ЗВНК. Все перечисленные сплавы образуют подгруппу сплавов с низким значением КТР. Из указанных сплавов сплав 38Н является наиболее близким к изобретению по технической сущности и дос тигаемому результату. Он имеет следующий химический состав, вес.%: Никель37,5-38,5 Кобальт1,5-2,5 ЖелезоОстальное 1. Такое сплав обладает температурHfcJM коэффициентом расширения (3040). 10 К Металлостекляннкй согласованный спай системы си.ааз 3BUK - стекло С37-2 ьаиболее перспективен ,цля получения запомкна о-д} х устройств (ЗУ), на базе стеклованных проводов .диаметром 300-БОС мкм„ При 11спользовапиь сп-ппв 38НК - стекло С37-2, имеющих со1 -часованпые КТР, практически отсутствуют остаточные внутренние напряжения в стеклянной изоляции, «то обеспечиваег высокие врегленные характеристики тонкой магнитной пленки (ТМП) f наносимой на стекл.о. Стекло С37-2, серийно выпускаемое проMHuineHiiocTbM, широкий диапазон рабочих частотных характеристик, высокую температурную, химическую и радиационную стойкостъ. Однако использование остеклованных проводов диаметром 300-500 мкм не позволяет добиться Ш1ниатюризации ЗУ. Для получения -более миниатюрных ЗУ необходимо снизить диаметры проводов (до 20-50 мкм). Это может быть достигнуто при использовании литых микропроводов в стеклянной изоляции. Однако настроить устойчивый процесс литья мнкропроводов из сплава 38НК со стеклом С37-2 не удается из-за отсутствия смачивания в сгстеме металл-стекло. Использование других стекол (например С40-1, С27-3, С52-1) приводит к ухудшению частотных характеристик ЗУ.

Целью изобретения является повышение технологичности литья микропроводов,

Это достигается тем, что сплав на основе железа, содержащий никель и кобальт, дополнительно содержит церий и лантан при следующем соотнсхиении компонентов, вес,%: Никель37,5-38,5

Кобальт1,5-2,5

Церий0,5-1,2

Лантан0,1-0,8

ЖелезоОстальное

Легированием малыми добавками редкоземельных элементов (РЗЭ) достигают устойчивости процесса литья микропроводов. Наилучшие результаты получены при легировании сплава РЗЭ, имеющими большее сродство к кислороду, азоту и водороду, - церием и лантаном. Введение в сплав церия 0,51,2%, позволяет получить микропровода со стеклом С37-2 диаметром 2040 мкм, длиной до 100 м..Комплексное введение церия (0,5-1,2%) и лантана (0,1-0,8%) позволяет получать микропровода диаметром 20-50 мкм, длиной до 500. м. Введение РЗЭ в меньших ко.личествах не приводит к улучшению процесса литья; легирование сплава большим количеством РЗЭ приводит к появлению тугоплавких окислов в зоне формирования микропровода и нежелательному возрастанию КТР сплава.

Микропровода получены по типовой технологии литья на установке ВУ-2. Измерение свойств микропроводов проводят по типовым методикам измерения соответствующих характеристик (ОСТ ПО.094.000 - ОСТ ПО.094.002). Результаты испытаний микропроводов из сплавов указанных составов представлены в таблице.

Известный Никель 37,5-38,5

Кобальт 1,5-2,5 Железо Остальное ПредлагаегЫе

37,6 1,5 0,5

0,1

Остальное

38,0

-1 о

1,8 0,8

0,6 Остальное

38,5 2,5 1,2 0,8

Остальное

Микропровода в изоляции

из стекла С37-2 получить не удается

20-30 до 500

.1-3 30-40 до 500

1-3 40-50 до 500

Предлагаемый сплав получен методом вакуумно-аргснной плавки в высокочастотном генераторе типа ЛПЭ-37

Техническая эффективность изобретения заключается в том, что получение микропроводов из желеэоникелевого сплава с требуемым комплексом свойств впервые позволяет вести разработку миниатюрных ЗУ на базе коаксиальных микропроводов с ТИП, Формула изобретения

Сплав на основе железа, содержащий никель и кобальт, отличающ и и с я тем, что, с целью повышения .технологичности литья микропроводов, он дополнительно содержит церий и лантан при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Никель 37,5-38,5

Кобальт .1,5-2,5

Церий 0,5-1,2

Лентан0,1-0,8

Железо Остальное Источники информации,

0 принятые во внимание при экспертизе

1. СМТУ/ЦНИИЧМ 1478-68.