Спосіб обробки виробів із магнітних сплавів з ефектом пам’яті форми

Спосіб обробки виробів із магнітних сплавів з ефектом пам'яті форми, що полягає в тому, що магнітний виріб з властивостями пам'яті форми піддають дії магнітного поля в одному напрямку, який відрізняється тим, що після цього поле вимикають, здійснюють нагрівання виробу до температури вище за точку Кюрі і охолоджують до кімнатної температури. Корисна модель стосується обробки виробів із магнітних сплавів, а саме матеріалів з пам'яттю форми, що можуть знайти широке застосування в будівництві приладів. Відомим є спосіб обробки виробів з ефектом пам'яті форми, що полягає у попередній пластичній деформації, що викликає бездифузійне мартенситне перетворення, у процесі якого атоми зміщуються менш ніж на міжатомну відстань, і наступному нагріванні, що призводить до зворотного мартенситного перетворення, повертаючи атоми у початкове положення [Enami К, Nagasawa A and Nenno S Scripta Metall 1975; 9:941] Недоліком відомого способу є неповна зворотність форми та необхідність попередньої деформації, що не завжди можливе. Відомим Є спосіб обробки виробів із зворотною зміною форми під дією температури, що циклічно змінюється [Buehler W.J., Gilfrich J.V., Wiley R С , J Appl. Phys., 1963.34:1475] Відомиф спосіб полягає у багатократному нагріванні і охолодженні, що відповідно супроводжуються зворотним і прямим мартенситним перетворенням. Спосіб може бути використаний для сплавів з невеликим температурним гистерезисом прямого і зворотного мартенситного перетворення, так що об'ємний ефект перетворення забезпечує зміну форми виробу у вузькому інтервалі температур Недоліком способу є сильна залежність температури мартенситного перетворення від хімічного складу, так що випадкові невеликі зміни хімічного складу різко змінюють робочу температуру ефекту і роблять спосіб неприродним для обробки виробів із магнітних сплавів. Відомим є спосіб зворотної зміни форми виробів під дією циклічно змінюваного магнітного поля К. Ullakko, J.K. Huang, С. Kantner, R.C. Handley, V. V. Kokorin. Appl. Phys. Letters, 1996;69:1966], що полягає у прикладенні магнітного поля при кімнатній температурі, спричиняю чого рух двійникових границь між мартенситними варіантами, які в той же час є магнітними доменами Зворотність деформації забезпечується тим, що магнітне поле прикладається послідовно у ортогональних напрямках. Недоліком відомого способу є неповна зворотність форми, тому що завжди залишається нетрансформована частка доменів попередньої орієнтації, що зменшує величину ефекту пам'яті форми Технічним завданням цієї корисної моделі є створення способу обробки виробів із магнітних сплавів з ефектом пам'яті форми, що забезпечить повну зворотність деформації при зберіганні магнітних властивостей. Поставлене завдання вирішується тим, що виріб із магнітних сплавів з ефектом пам'яті форми піддають дії" магнітного поля в одному напрямку, після чого поле вимикають, здійснюють нагрівання виробу до температур вище за точку Кюрі і охолоджують до кімнатної температури Перевагою способу, що заявляється, є повна зворотність деформації" виробу, тобто повна пам'ять форми при зберіганні магнітних властивостей. Як виріб, використовано монокристал сплаву Ni49oMrt29 6Ga2i4 Температури початку (н) і закінчення (к) прямого (М) і зворотного (А) мартенсит (О 7769 них перетворень, вимірювані методами магнітної сприйнятливості і калориметрії, дорівнюють відповідно Ан=310 7 К, Ак=312 7 К, Мн=305.9 К, Мк=302 8К Температура Кюрі ТС=369К Спосіб реалізують наступним чином. До виробу прикладають магнітне поле (стадія 1, Фіг 1) В результаті магнітний, відповідно мартенситний, домен, що має сприятливу орієнтацію відносно прикладеного поля, росте за рахунок несприятливо орієнтованого шляхом руху двійниковоі границі між ними, внаслідок чого виріб видовжується у напрямку прикладеного поля Величина отриманої деформації склала 3.83% (ліва вісь на ФІг.1). Менше значення деформації у порівнянні з її теоретичним максимумом, що може бути обчислений за формулою Е=(1-с/а)100%, де с і а є параметри кристалічної ґратки сплаву, означає, що не весь об'єм виробу заповнено доменом з тією віссю легкого намагнічування с, що співпадає з напрямком зіо 320 прикладеного поля. Потім магнітне поле вимикається (стадія 2, Фіг.1), і виріб нагрівають вище температури Кюрі (до 390К, стадія 3 на Рис. 1). Як наслідок, довжина виробу зменшилась, оскільки параметр ґратки аустеніту менший за параметр а мартенситу. Зменшення довжини склало 1.43% (ФІг.1. права вісь). Наступне охолодження до кімнатної температури (стадія 4, Рис 1)викликало подальше зменшення довжини виробу внаслідок аустенітомартенситного перетворення. Виріб стиснувся на 2 4% (Фіг.1, права вісь) Сумарне зменшення довжини за весь цикл нагрівання і охолодження складає 3.83%, що є рівним величині деформації, спричиненої прикладеним полем Таким чином, отримано повне відновлення форми виробу. Спосіб може бути реалізований як в лабораторних, так і промислових умовах. Температура, К стадія - ма-тштме поле стадія - ігагрЬмшня де температури ФІГ.1 Комп'ютерна верстка М. Мацело Підписне Тираж 28 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