Спосіб отримання малогабаритних прутків з дроту елінварного сплаву

Спосіб отримання малогабаритних прутків з дроту елінварного сплаву, що включає обробку дроту з наступним старінням прутка при 3 30882 використання дроту діаметром 4,5мм для виготовлення резонаторів електромеханічних фільтрів зумовлює великі втрати дорогого металу у відходи та високу тр удомісткість їх виго товлення. До недоліків відомого способу за прототипом слід також віднести обмеження за довжиною дроту, що обумовлені можливостями термоволочильної установки, та високого значення температурного коефіцієнту частоти (ТКЧ), яке не відповідає технічним вимогам на виготовлення електромеханічних фільтрів. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення способу отримання малогабаритних прутків з елінварного сплаву, переважно типу 44НХМТ, в якому за рахунок іншого технологічного процесу з новими режимами, що включає, перед здійсненням операції старіння прутка, обробку дроту методом динамічного старіння, який поєднує в одному процесі дії температури та напруження, забезпечується поліпшення технологічності, зниження трудомісткості, скорочення часу проведення процесу та економія матеріалу, що дозволяє одержати малогабаритні прутки заданого діаметру без обмеження за довжиною дроту, підвищеної якості та з поліпшеним заданим комплексом стабільних фізичних та елінварних властивостей, у тому числі з високою добротністю та низьким ТКЧ (температурний коефіцієнт частоти). Поставлена задача досягається тим, що в способі отримання малогабаритних прутків з дроту елінварного сплаву, переважно типу 44НХМТ, що включає обробку дроту з наступним старінням прутка при температурі 650°С на протязі двох годин для одержанням прутків з необхідним комплексом фізичних та елінварних властивостей, відповідно до корисної моделі, перед процесом старіння прутка дріт обробляють методом динамічного старіння, який проводять при одночасній дії на нього температури, переважно 700°С, та пружних розтягуючих напружень, переважно 4кг/мм 2, з наданням необхідної форми прутку із заданим діаметром, в результаті чого отримують високодобротний пруток з діаметром, меншим відносно до дроту, що обробляється, без обмеження за його довжиною. У результаті використання корисної моделі, що заявляється, забезпечується одержання технічного результату, який полягає у поліпшенні технологічності, зниженні трудомісткості, скороченні часу проведення процесу, економії матеріалу та одержанні малогабаритних прутків заданого діаметру без обмеження за довжиною дроту, підвищеної якості та поліпшеним заданим комплексом стабільних фізичних та елінварних властивостей. У пропонованому способі при здійсненні динамічного старіння дроту - одночасній дії температури та пружних розтягуючих напружень на дріт, відбувається розпад пересиченого твердого розчину в полі пружних розтягуючих напружень, яке утворюється зовнішнім навантаженням. Динамічне старіння підвищує комплекс механічних власти востей: підвищення 4 s ,s характеристик міцності ( в 0,2 ) супроводжується підвищенням відносного подовження з 1,9% до 5,4% внаслідок зниження y . Така поведінка механічних властивостей характерна для утворення упорядкованих структур та пов'язана з орієнтованим виділенням другої фази в полі напружень. Величина остаточного прогину зменшується з підвищенням температури динамічного старіння. Зниження величини остаточного прогину можливо внаслідок збільшення напружень при динамічному старінні. Отримані результати досліджень свідчать про можливість отримання малогабаритних прутків з дроту із елінварного сплаву тип у 44НХМТ при високих температурах динамічного старіння без рихтування. В наслідок цього, запропонований спосіб дозволяє не тільки отримувати малогабаритні прутки діаметром 3,4мм із дроту елінварного сплаву типу 44НХМТ, але й одночасно забезпечувати необхідний комплекс фізико-механічних та елінварних властивостей. За наявними в заявника відомостями сукупність суттєви х ознак, які характеризують сутність корисної моделі, що заявляється, не відома з рівня техніки, що дозволяє зробити висновок про її відповідність критерію "новизна". Спосіб отримання малогабаритних прутків з дроту елінварного сплаву, що заявляється, може бути багаторазово використаний у металургії з одержанням очікуваного технічного результату, що дозволяє зробити висновок про відповідність корисної моделі критерію "промислова придатність". Таким чином, пропонований спосіб отримання малогабаритних прутків з дроту елінварного сплаву є те хнічним рішенням, яке відповідає всім умовам патентоздатності корисної моделі. У пропонованому способі, до термічної обробки прутка старінням, використовується відомий метод динамічного старіння (старіння в полі пружних напружень), яке замінює відому операцію рихтування в існуючому виробництві необхідного сортаменту елінварів. Раніше динамічне старіння для поліпшення елінварних властивостей дроту з елінварного сплаву для виготовлення напівфабрикатів для подальшого виготовлення резонаторів канальних електромеханічних фільтрів не використовувалося. Однак, у зв’язку з тим що, елінварний сплав типу 44НХМТ, є елінварним дисперсійно-твердіючим сплавом, то, як доказано відомими дослідженнями [2], обробка цього сплаву методом динамічного старіння дозволяє суттєво поліпшити широкий комплекс його механічних властивостей та придати йому необхідну форму. Пропонований спосіб отримання малогабаритних прутків з дроту елінварного сплаву, переважно типу 44НХМТ, здійснюють таким чином. Спосіб отримання малогабаритних прутків з дроту елінварного сплаву, переважно типу 44НХМТ, включає обробку дроту методом динамічного старіння, який проводять при одночасній дії на нього температури, переважно 700°С, та пружних розтягуючих напружень, 5 30882 переважно 4кг/мм 2, з наданням необхідної форми прутку із заданим діаметром. Таким чином, процес динамічного старіння поєднується з наданням необхідної форми виробу. Після цього, здійснюють наступне старіння прутка при температурі 650°С на протязі двох годин для одержанням прутків з необхідним комплексом фізичних та елінварних властивостей. В результаті обробки дроту отримують високодобротний пруток з діаметром, меншим відносно до дроту, що обробляється, без обмеження за його довжиною. Приклад здійснення пропонованого способу отримання малогабаритних прутків діаметром 3,4мм з дроту діаметром 4,5мм із елінварного сплаву тип у 44НХМТ. Елінварний сплав типу 44НХМТ містить нікель (Ni) 44%; хром (Сr) 4,71%; титан (Ті) 3,02%; алюміній (Аl) 0,82%; кремній (Si) 0,36%; магній (Мn) 0,28%; молібден (Мо) 0,27%; вуглець (С) 0,026%; залізо (Fe) 46,514%. Для отримання прутків з необхідним комплексом фізичних та елінварних властивостей для одержання напівфабрикату для виготовлення резонаторів канальних електромеханічних фільтрів із цього сплаву у стані постачання, спочатку дріт діаметром 4,5мм піддають динамічному старінню на термоволочильній установці при температурі 700°С з прикладанням розтягуючого навантаження 4кг/мм 2 на протязі 25 хвилин. Потім пруток розрізають на заготовки потрібної довжини за розміром печі, та здійснюють їх старіння шляхом завантаження у вакуумну піч і витримують в печі протягом двох годин при температурі 650°С для одержання високодобротний пруток з діаметром 3,5мм, який менший за діаметр дроту, що обробляється, без обмеження за його довжиною. Такий спосіб обробки дроту із елінварного сплаву типу 44НХМТ виключає втрати дорогого металу у відходи. Оптимальним режимом термообробки є динамічне старіння при температурі 700°С з витримкою часу на протязі 25 хвилин з наступним старінням прутка при температурі 650°С з витримкою часу на протязі 2 годин. Це приводить після обробки до суттєвого підвищення опору мікропластичним деформаціям. Така зміна властивостей пов’язана зі зміною морфології та структурним перетворенням. Динамічне старіння при 700°С приводить до повного зняття деформаційних дефектів та подальшому розвитку гомогенного g - g ' перетворення. Результати випробувань зразків прутків, одержаних за способом за прототипом та пропонованим, наведені в таблиці. Як видно із таблиці, пропонований спосіб з використанням динамічного старіння в результаті поєднання в одному процесі дії напруження та температури, дозволяє отримувати малогабаритні високодобротні прутки малого діаметру, меншим по відношенню до дроту з елінварного сплаву типу 44НХМТ, що обробляється, та забезпечувати в них комплекс необхідних фізико-механічних властивостей. Порівняння даних за температурним коефіцієнтом частоти (ТКЧ), отриманих на дроті і після динамічного старіння, дозволяє зробити висновок, що динамічне 6 старіння знижує чутливість температурного коефіцієнту частоти до температури старіння. При всіх досліджуваних режимах динамічного старіння добротність має значення більш 25000, аж до температури старіння 700°С. Більш високі температури старіння приводять до зниження добротності нижче необхідного рівня 25000. Поліпшення всього цього комплексу властивостей внаслідок використання динамічного старіння зумовлює відповідно і зростання надійності практично усіх деталей та виробів. Окрім впливу на зростання надійності та інших якісних показників служби деталей та виробів, динамічне старіння дозволяє підвищити і їх розмірну стабільність. По даній корисній моделі проведені випробування, які показали перспективність такого підходу для отримання малогабаритних прутків з високою добротністю (більш 30000-35000 одиниць), ТКЧ близьким до нуля та підтвердили одержання очікуваних те хнічного результату і позитивного ефекту. Використання більш ефективного пропонованого способу отримання малогабаритних прутків з дроту елінварного сплаву, що застосовує старіння під механічним навантаженням, дозволить забезпечити потреби електротехнічної та радіоелектронної промисловості у напівфабрикатах (у вигляді малогабаритних прутків з елінварного сплаву типу 44НХМТ), які мають необхідний комплекс фізикомеханічних та елінварних властивостей для виготовлення, наприклад, резонаторів канальних електромеханічних фільтрів. Джерела інформації: 1. Ж.П. Пастухова, А.Г. Ра хштадт, Ю.А. Каплун Динамическое старение сплавов. М.: Металлургия. - 1985. (прототип). 2. Е.Н. Власова, В.И. Маторин. Структурные особенности и упругие свойства элинварных сплавов типа 44НХМТ. Прецизионные сплавы, №5, с.78-86, Москва, 1979г. Фізико-механічні та елінварні властивості ТКЧ в інте темпера °СТемпература динамічного старіння, °С Спосіб Добротs 0,2, y, d , ність sв , МПа % % Q МПа +2 +8 -60°... +20°С відомий прототипом за 10931068 54 2,5 15000 0,5 -8 7 запропонований 30882 500 550 12381216 50 1,9 38000 8 0 12351213 54 3,5 37000 -1×10 -8×10-6 -8×10-6 -6 600 -10×10-6 13601304 52 4,0 56000 2,5×10 650 - 12,5×10 15201380 24 5,4 34000 0,5×10 6 700 6 6 15401410 36 4,6 385000 +4×10- -4×10-6 6 Динамічне старіння при t=700°С + старіння при t=650°С з витримкою часу на протязі 2 годин