Патент на изобретение №2379372
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ СПЛАВА
(57) Реферат:
Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для обработки двухфазных сплавов на основе оксидов. Сплав Bi2O3 – CdO подключают к отрицательному полюсу источника высокого напряжения с постоянной полярностью для увеличения микротвердости сплава или к положительному полюсу упомянутого источника для уменьшения микротвердости сплава и осуществляют нагрев и выдержку сплава в заданном температурном режиме. После выдержки сплав подвергают резкому охлаждению без отключения от источника высокого напряжения. Обеспечивается возможность изменять механические свойства сплава в желаемом направлении. 1 табл.
Изобретение относится к металлургии сплавов и предназначено для обработки двухфазных сплавов на основе оксидов. Известен способ [Горелик С.С., Дашевский М.Я. Материаловедение полупроводников и металловедение. М.: Металлургия, 1973. – 495 с.], в котором свойства двухфазного сплава изменяют за счет изменения состава фаз и изменения структуры кристалликов фаз, которые достигаются введением дополнительной (новой) примеси, термического и термомагнитного отжига и (или) закалки. Однако эти способы не позволяют воздействовать на растворимость электрически активных примесей. Наиболее близким по технической сущности является способ обработки сплавов металлических деталей, который заключается в нагревании деталей до температуры выше комнатной и регулируемом охлаждении. До начала охлаждения деталь подключают к одному полюсу источника высокого напряжения с постоянной полярностью. Полярность и длительность подключения напряжения выбирают в зависимости от химического состава детали и требуемых физических свойств (Заявка ФРГ Данный способ выбран в качестве прототипа изобретения. Задачей предложенного способа является расширение диапазона свойств обрабатываемых материалов. Достигается это тем, что в способе обработки сплава, включающий нагрев и охлаждение при подключении к одному из полюсов источника высокого напряжения с постоянной полярностью, согласно изобретению сплав подключают к одному из полюсов источника высокого напряжения на весь период нагревания и после выдержки сплава в заданном температурном режиме его подвергают резкому охлаждению без отключения от источника высокого напряжения. Воздействие нагревания, например, на двухфазный сплав Вi2O3-СdO при подключении его к отрицательному полюсу источника высокого напряжения величиной 3000 В приводит к увеличению микротвердости на 32-37% по отношению к первоначальному значению, а при подключении к положительному полюсу источника высокого напряжения величиной 3000 В – к уменьшению микротвердости на 4% по отношению к первоначальному значению. При сравнении изменений микротвердости сплава, подвергшегося нагреванию с подключением к источнику высокого напряжения, и без подключения, установлено, что данное изменение составляет при продолжительности процесса 3 часа – 30% в сторону уменьшения микротвердости, если образец был подключен к положительному полюсу источника, и 11% в сторону увеличения микротвердости при подключении образца к отрицательному полюсу источника высокого напряжения. Известно, что при нагреве сплавов происходит изменение взаимной растворимости компонентов сплава друг в друге и при этом наблюдается изменение различных свойств исследуемых сплавов. В предложенном способе обработки сплава происходит изменение взаимной растворимости его компонентов, но создание определенного вида носителей заряда за счет подаваемого на сплав высокого напряжения определенной полярности приводит к более сильному изменению взаимной растворимости и вследствие этого, к более заметному изменению микротвердости сплава, чем при нагреве в отсутствии электрического потенциала. Таким образом, подключение сплава к определенному источнику высокого напряжения на всем протяжении нагрева и закалки является новым и существенным признаком, который в аналогах не обнаружен, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию «изобретательский уровень». Пример реализации способа. Образец двухфазного сплава Вi2O3-СdO с содержанием 17 моль.% CdO помещают в ячейку, изготовленную на подобии цилиндрического конденсатора. Исследуемый образец является внутренней обкладкой цилидрического конденсатора. Ячейка помещается в нагревательную печь и вакуумируется. Образец подключается к отрицательному полюсу источника высокого напряжения, если требуется увеличить микротвердость сплава, и к положительному полюсу, если необходимо уменьшить микротвердость сплава. Образец нагревают от комнатной температуры до 873±5К и выдерживают при этой температуре в течение 3 часов. При дальнейшем увеличении времени нагревания практического изменения микротвердости не наблюдается. После нагревания вакуумированная ячейка с образцом подвергается резкому охлаждению на воздухе до комнатной температуры без отключения от источника высокого напряжения. Изменение микротвердости двухфазного сплава до проведения процесса и после него осуществляется на микротвердомере ПМТ-3 при комнатной температуре. Зависимость микротвердости Нµ от, U – напряжения,
Предложенный способ обработки сплава (по сравнению с прототипом – способ предложен только для металлических деталей) при одновременном его подключении к определенному полюсу источника высокого напряжения дает возможность изменять механические свойства в желаемом направлении.
Формула изобретения
Способ обработки двухфазного сплава на основе оксидов Bi2O3 – CdO, характеризующийся тем, что сплав подключают к отрицательному полюсу источника высокого напряжения с постоянной полярностью для увеличения микротвердости сплава или к положительному полюсу упомянутого источника для уменьшения микротвердости сплава и осуществляют нагрев и выдержку сплава в заданном температурном режиме, а после выдержки сплав подвергают резкому охлаждению без отключения от источника высокого напряжения.
|
||||||||||||||||||||||||||
1558776, НКИ С22-3/02, 1972 г.).
– времени процесса двухфазного сплава Вi2O3-СdO под электрическим потенциалом, при температуре 873К отражено в таблице.