Инварный сплав

Инварный сплав

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ИНВАРНЫЙ СПЛАВ, содержащий никель, углерод и железо, о тл и ч а ющ и И с я тем, что, с целью снижения температурного коэффици ента линейного расширения и его стабилизации в интервале 100-335 К, он содержит компоненты в следующем соотношении , нас. %: Никель28,0-31,0 0,4-1,5 Углерод Остальное Жел1езо

. СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (И) (5В С 22 С 38/08

ПО ДЕ ®М ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРИТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗ06РЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕ П!ЛИТВУ

28,0"31,0

0,4-1,5

Остальное

Никель

Углерод

Желеэо

ПОСУДИ. СТВЕККЫЙ КОМИТЕТ СССР . (21) 3595346/22-02 (22) .24.05.83 (46) 30.03.84. Бюп. В 12 (72) В.И. Гриднева В.F. Гаврилюк .и .В.М. Надутое (71) Институт металлофиэики АН УССР . (53) 669. 15-018.52(088.8) (56) I. Гудремон Э. Специальные стали.

М., "Металлургия", 1966, т. 1, с. 503

2. Прециэионные сплавы. Справочник.. N. "Металлургия"., 1974, с. 295, 303.

3.. Авторское свидетельство СССР:

Ф 751 147,. кл. С 22 С 38/08, 1978. (54) (57) ИНВАРНЫЙ СПЛАВ, содержащий никель, углерод и желеэо, о т- л и ч а ю шийся тем, что, с це-, лью снижения температурного коэффици.. ента линейного расширения .и его ста- билиэации в интервале 100-335 К, он содержит компоненты в следующем соот ношении, мас.Ж:

Остальное, $0

Недостатками данного сплава являются низкие инвариые свойства, т.е. высокий и изменяющийся в температурой ТКЛР и невозможность испольэаЭ

15 ванин сплава при низких температурах в качестве инвара, так как происходит $ -э î -превращение при температурах ниже комнатной.

Известен также иннар на основе же..

20 леза и никеля с добавкой палладия для повышения каррозионной стойкости )2) мас.Х!

29,0-31 0

6, 0-10,0

Никель

Палладий

Железо

Остальное

Величина положительного ТКЛР известного сплава минимальна в температурном интервале 293-473К.

Недостатком указанного сплава яшляется невозможность ега применения в области низких температур.

Наиболее близким к предлагаемому является сплав (3), содержа- 35 щий

Никель

Углерод

Железо

23-32,8

0,02-0,36

Остальное

Наличие углерода в известном сплаве. понижает температуру - с6 -пре*. вращения и расширяет температурный интервал применения сплава.

4$

Недостатком известного сплана является сравнительна высокий YKJlP особенно прн содержании никеля менее 287.

Прн содержании никеля менее 28,0Х. легирование любым количеством углерода неспособна вызвать магнитное упорядочение, необходимое для проявления наварного эффекта. При,содержа-55 нии никеля более 28,0Х для получения необходимой магнитной структуры требуется большое количество угле1 108285

Изобретение относится к черной ме галлургии и мажет быть использовано

s производстве инваров для криогенной техники, метрологии, геодезии и приборостроения. 5

Известен сплав на основе железа и никеля P) содержащий, мас.Х!, Никель,. 30„6 рода в сравнении с составом базового сплава.

Цель изобретения - снижение температурного коэффициента линейного расширения и его стабилизации в интервале 100-335 К.

Укаэанная цель достигается тем, что инварный сплав, содержащий никель, углерод и железа, содержит компоненты в следукяцем соотношении, мас .X:

Никель

Углерод

28,0-31 0

0,4-1,5

Железо

Остальное

Сплав может содержать примеси, вызывающие изменения инварных свойств, мас.X:

До 0,3

До 0,4

До 0,05

Кремний

Марганец

Хром

Легиронание заключается в том, что введение углерода в инварный сплав с содержанием никеля меньше оптимального (36X) способствует ближнему атомному упорядочению, заключающемуся в уменьшении числа связей Ni-Ni и увеличении числа связей Pc-Ni и, соответственно, количества атомов никеля в ближайшем окружении атомов железа. Таким образом, атомное упорядочение создает эффективную концентрацию никеля, .приближающую силан к инвару Н36.

Атомное упорядочение в железоникелевых сплавах в инварной области составов сопровождается магнитным, и, следователЬно, благодаря введению уг. лерода создается магнитная структура, характерная для инвара с оптимальным содержанием никеля.

Бинарный сплав Fe — 30,6X Ni нахо-. дится в основном в парамагнитном состоянии. ТКЛР предлагаемого сплава высок и непостоянен. При легировании

0,4Ж С в сплаве начинают проявляться магнитные особенности (линии-сателлиты на хвостах спектра), обеспечивающие инварный эффект. Однако для такого сплава еще не удается получить

ТКЛР, сравнимый с данными для сплава

Н36. Введение углерода до,1,53 С позволяет получить магнитную структуру, блиэкун к ЯГР спектру сплава Н36 и практически идентичные тепловые свойства. Растворить более 1,5Ж С в спла,4 1, m11ð в интервале 100-335Кс

«10 град щЫ иих

Состав, мас.Ж

13 (Ти м

335К) "30,6

Остальной

0,45

То-же

0,35

31,0

4,5

0,3

0,4

30,4

1,5

30,4

1,5

О,З

0,8

0 5

28,0

1,8

0,6

31,0 ниже 213 К протекает -эц, -превращение.

Составитель Г. Дудик

Редактор 8. Ковалева Техред C.Ëåãåçâ Корректор И. Муска

Заказ 1683/26 Тйраж 603 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-,35; Раушская наб. ° д. 4/5

Жйлнал 11ПП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 з 1082

Ф ве Fe " ЗОХ Ni не удается из-за понижения никелем растворимости углерода в 11 -железе. Углерод сверх

1,5Х находится в сплаве в форме графита. 5

Для обоснования пнедельных содержаний углерода и никеля выплавляют слитки в вакуумной индукционной Печи.

Значения TKJIP определяют на кварцевом дилатометре чувствительностью 1О

1 10 град

Результаты измерений представлены в таблице.

Из данных таблицы видно, что введение углерода, начиная с 0,4Ж, су.- 15 щественно улучшает инварные свойства.

Сплавы, содержащие 0 — 5X С и:

856 4

28,0-31,0 Ni имеют значения TKJIP, удовлетворяющие требованиям к ннва1 ным сплавам.

Предлагаемый инварный сплав мож быть использован в точном приборостроении для. различных деталей измерительных приборов, s метрологии для создания атриховых мер длины, в геодезии для проволок базисных мерных приборов и тонких металлических лент нивелирных реек, в криогенной технике для стержней и болтов термостатов и трубопроводов криогенных жидкостей..

При применении предлагаемого салана снижается его стоимость вследствие зкономии дорогостоящего никеля.