Спосіб підвищення фізико-механічних властивостей виробів із об’ємноаморфних сплавів на основі цирконію

Спосіб підвищення фізико-механічних властивостей виробів із об'ємноаморфних сплавів на основі цирконію, що включає одержання аморфних литих зразків та їх термічну обробку, який відрізняється тим, що в аморфній матриці отримують 4060 % об'ємної частки нанокристалічних фаз шляхом нагрівання зразків до температури вище на 120 К початку кристалізації даного сплаву, витримують при цій температурі 15 хвилин і охолоджують у воді. (19) (21) u201011656 (22) 30.09.2010 (24) 10.03.2011 (46) 10.03.2011, Бюл.№ 5, 2011 р. (72) ЩЕРЕЦЬКИЙ ОЛЕКСАНДР АНАТОЛІЙОВИЧ, ШУМІХІН ВОЛОДИМИР СЕРГІЙОВИЧ, ЛАХНЕНКО ВОЛОДИМИР ЛЕОНІДОВИЧ, ВЕРХОВЛЮК АНАТОЛІЙ МИХАЙЛОВИЧ, РАЗДОБАРІН ІВАН ГРИГОРОВИЧ (73) ФІЗИКО-ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ІНСТИТУТ МЕТАЛІВ ТА СПЛАВІВ НАЦІОНАЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ НАУК УКРАЇНИ 3 57867 4 часу приводить до значного збільшення долі нанокристалічних фаз в аморфній матриці і, як наслідок, до зниження фізико-механічних властивостей. Приклад. Реалізацію корисної моделі здійснювали стосовно сплаву Zr62,9Cu17,7Ni9,7Al7,5Ti2,2. Аморфні зразки діаметром 3 мм і заввишки 6 мм нагрівали в інертній атмосфері із швидкістю 20 К/хвил. до різних температур, але нижче за температури кристалізації, після чого витримували їх різний час і швидко охолоджували в воді. Долю кристалічних фаз в зразках визначали методом диференціально-скануючої калориметрії на термоаналізаторі «NETZSCH» (Німеччина). Після цього зразки розрізали і використовували для вивчення структури і фізико-механічних властивостей. Результати представлені в таблиці. Таким чином, встановлено, що запропонований спосіб значно підвищує фізико-механічні властивості в з 1560 до 2080 МПа; HV з 765 до 1389 МПа. формують 4060 % об'ємної долі нанокристалічних фаз шляхом нагрівання аморфного сплаву до температури вище на 120 К початку кристалізації даного сплаву, витримують при цій температурі 15 хвилин і охолоджують в воді. Суть способу полягає в тому, що в процесі нагрівання аморфного сплаву до певної температури у ньому утворюються кристалічні фази. Цей процес має дифузійний характер, тому залежно від температури нагрівання сплаву і часу витримування можливо регулювати фазовий склад та долю цих фаз в матриці аморфного сплаву, що оказує істотний вплив на фізико-механічні властивості. Максимальне значення міцності та твердості аморфного сплаву досягається при долі нанокристалічної фази у ньому в об'ємі 40-60 %. Така кількість досягається при нагріванні сплаву до температури вище на 1-20 К початку його кристалізації та витримуванні при цій температурі 15 хвилин. Відхилення від приведених технологічних параметрів знижує фізико-механічні властивості сплаву. Збільшення температури нагрівання та Таблиця Фізико-механічні властивості сплаву Zr62,9Cu17,7Ni9,7Al7,5Ti2,2 після термообробки (нагрівання та витримування 1 хвилину)* Спосіб одержання Відомий Пропонований -«-«-«-« Температура нагріву, К 673 703 723 773 695 780 в, МПа HV Об'ємна доля нанокристалічних фаз, % 2390 3166 4341 3441 2451 2520 765 1013 1389 1101 850 970 нема даних 40 50 80 * Температурний інтервал кристалізації сплаву знаходиться в межах 704776 К. Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601