справочник (550668), страница 100
Текст из файла (страница 100)
Осуществляют ее различными способами. Дяя производства лент струю жидкого металла направляет на вращакхцийся охлаждаемый барабан. Изготовляют фолыу в виде ленты шириной 1-200 мм н толщиной 20-60 мкм. Аморфную тонкую проволоку получают извлечением жидкого металла нз ванны быстро вращающимся диском, погруженным вертикально торцом в расплав, Этот же способ применяют и длл производства аморфных металлических порошков. Гранулометрический состав порошков и их конфигурация задаются профилем рабочей кромки диска. Известен способ аморфизации охлаждением струн расплава в газообразной нли жидкой средах. Для изготовления тонких аморфных юггей в стеклянной изоляции металл помещают в стеклянную трубку, расплавляют с помощью токов высокой частоты, вытягивь ют и быстро охлаждают.
Нити имеют диаметр от 5 мкм до нескольких десятков микрометров. Возможность получения АМС определяется химическим составом н скоростью охлаждения жидкого расплава. Сплавы должны иметь низкую температуру плавления и высокую температуру аморфизации. Скорость охлаждения расплава составляет 1О -!0 С/с. Аморфное состояние сплава яваяется метастабильным. Поэтому АМС подвергают отжигу, в процессе которого происходит переход к более стабильному состоянию стеклофазы.
Однако при температурах отжита, превышающих (0,4-0,65) г, материал кристаллизуется. Конструкционные АМС обладают ценным комплексом механических свойств. Прежде всего нх особенностью являетсл сочетание высокой твердости и прочности. Твердость может достигать более 1000 НЧО,!, а прочность — 4000 МПа и выше. Например, сплав РеыСгмМоыС |в имеет твердость 1150 НЧО,! при п,=4000 МПа; сплав СомСгзвМомСм— соответственно 1400 НЧО,! и 4100 МПа. 542 АМС хараатеризуются высокой упругой деформацией — около 2 % н низкой пластичностью Ь = 0,03 ...0,3 %. Однако зги сплавы нельзя отнести к категории хрупких материалов, так как их можно штамповать, резать и прокатывать. Сплавы хорошо поддаются холодной прокатке с обжатнем 30-50 % и волочению с обжатием до 90 %.
Механические свойства некоторых АМС приведены в табл. 7.73. Таблица 7. 73. Механические свойства АМС (Щ ет Е/е, НУО,! 1 100 1015 640 760 890 860 0,03 0,3 0,14 0,02 0,11 0,2 2 300 2 180 2 160 325 540 730 129 850 1350 0,3 0,1-0,2 910 Наряду с высокими механическими свойствами АМС обладают хорошей коррозионной стойкостью. Возможность их использования ограничивается относительно низкой температурой нх перехода при ншреве в кристаллическое состояние 7,0, наличием отпускной хрупкости, возникающей при кратковременном нагреве до температур существенно ниже г„о, а также тем, что сортамент выпускаемых материалов ограничен (изготовляют только тонкие ленты, фольгу и нити).
Получать массивные заготовки и изделия можно мстодамн порошковой металлургии, однако обычнаа технология (спекание порошковых заготовок) неприемлема из-за низкой термической стабильности АМС. В экспериментальном порядке образцы из аморфных порошков получают взрывным лрессованнем. Срок службы АМС зависит от температуры эксплуатации. Термическае стойкость этих сплавов невысока, однако имеются материалы с г „> 725 С. К ним, в частности, относится сплав Т!4014!408110 с высокими механическими свойствами: 1070 Нг/О,1, п,=3 450 МПа и по/(д) 58 км.
Высокопрочные нити из АМС можно использовать в КМ, а ленты — в виде намотки для упрочнения сосудов высокого давленна. АМС вЂ” перспективный материал для изготовления упругих злемеитов. В зтой связи заслуживает внимания сплав Т!40Ве40Егго, имеющий высокую релаксационную стойз г кость и запас упругой знергии. По зффективной силе Р; = 47, /л, где о, — предел упру- 543 Реоойго Р070МегВго Реог)ч!40Р14В4 Р00Р11С7 Ре7$81 10В И !7!718!0Вп !'!14орегоР14В4А1г Рдм8!и Са402740 Т!ЯВ040ЕГ10 Р4 се 8!1 ! 010А1го С07181 11В 10 3 130 2600 1 710 3 040 3 300 2650 1 960 1330 1960 1860 ! 810 430 2940 169 144 144 121 85 103 103 67 76 106 82 24 104 54 55 84 40 26 39 53 50 38 57 45 56 36 гонги пружины из этого сплава на порядок превосходят пружины из обычных поликристаллических металлов. Отсутствие границ зерен, высокая твердость, износостойкость, коррозионная стойкость АМС позволяют получать из них высококачественный тонколезвнйный инструмент, например бритвенные лезвия.
Аморфизация поверхностных слоев изделий лазерной обработкой с целью повышешш их твердости может составить конкуренцию традиционным методам поверхностного упрочнення. Данным методом, в часпюсти, на порядок (1050 НУ0,1) повьппена поверхностная твердосп монокристаллического сплава 141аоН(зао и доспппугв твердость 1200 НУО,! на поверхности изделий из чугуна следующего состава, % (мас.): 3,20 С; 2,60 81; 0,64 Мп; 0,06 Р. Магнитомягкие и магнитотвердые АМС применяют в изделиях электронной техники. По химическому составу эти сплавы подразделяют на три системы: на основе железа, железа и никеля, железа и кобальта.
Разработано большое количество составов АМС, однако опытными н опытно-промышленными партиями выпускают сплавы ограниченной номенклатуры. АМС на основе железа отличает высокая индукция насыщения (В, = 1,5 ...1,8 Тл), и в этом отношении онн уступают только электротехническим сталям и железокобальтовым сплавам. По сравнению с электротехническими сталями АМС имеют в несколько раз более низкие потери на перемагничнвание. Перспективно испольэовать АМС в силовых трансформаторах. Однако для этого требуется изменить технологию изготовления трансформаторов (намотку ленты на катушки, отжиг в магнитном поле и в инертной среде, особые условия герметизации и пропитки сердечников). Магнитные свойства некоторых АМС группы железа приведены в табл.
7.74. Таблица 7. 74. Саейетаа АМС на еенове железа 131, 4Ц ° ! ° 3 ' Данные приведены после термической обработки в магнитном иолп Сплав получен закалкой в валках, остальные — закалкой на диске. Железонихелевые АМС (табл. 7.75) имеют высокую магнитную проницаемость, по индукции насыщения сравнимы с металлическими магнитными сплавамн н ферригами, обладают малой коэрцитивной силой и высокой прямоугольностью петли гнстерезиса. Используют их для изготовления трансформаторов и электромагнитных устройств, работающих иа повышенных частотах, что позволяет уменьшить габаритные раз- меры изделий н удельные потери.
Промышленно выпускают сплавы марок Н25-А и 10НСР. Таблица 7. 75. Свойства пели- и монокрнстанличееинх аелезоиикелеаых и железокебальтевы* ЛМС (31, 4Ц Л,тл Н,Л!ы О, С Н„.10 р 10,0ы и Железаннкелееые лйзС РслвН14аРгвВв "свсН1звМо,В 1з ЕсвзМ,вэг ыВ ы Н25-Л 1ОНСР 1,6 0,56 0,48 0,015 0,15 1,80 1,50 1,30 1,20 1,30 264 230 310 435 430 0,79 0,88 1,30 1,30 1,35 5 70 20 4,7 Железакабальтаеые Ай!С !О 200 20 31 20 1,50 1,60 1,20 1,20 1,25 20 Традиционные материалы Перывллоб (4-79Мо) Хердлеры Сеиявст Монокриствлл ыаргенпевопинкового ферр ига 0,77 0,50 1,00 0,40 0,80 0,40 4,0 1,6 460 300 500 180 30 80 30 20 0,40 1,00 0,80 3 1О Высокопроницаемые железокобальтовые АМС (см.
табл. 7.75) могут заменить в радиоэлектронной аппаратуре пермаллои с высокой индукцией; они превосходят последние по некоторым свойствам и по технологичности. Промышленно выпускают АМС марок: К83-А, К25-А, 24КСР, 7! КНСР, 45НПР-А и лр. Методом катодного распыления получены аморфные пленки из магниготвердого з сплава ЗшСоз с магнитной энергией 120 кДхг/и, которые можно использовать для изготовления малогабаритных постоанных магнитов различного назначения. Некоторые АМС на основе железа (93ЖХР-А, 96ЖР-А) в определенных температурных интервалах имеют низкий ТКЛР (а < 1О С ).
При комнатной температуре их свойства близки к свойствам поликристаллического сплава 36Н, однако они сохраняют низкое значение а вплоть до 250-300 С, в то время как сплав 36Н только до!00 С. 545 1 — 1ЗОО Рс Со 8! В, Гсв зСоыСгзэг зВ ц Ров,зСоы,вН! ьзНЬхз81 1вВ и 45НПР-А К83-А К25-А 24КСР 71КНСР 0,85 0,63 0,71 0,78 0,7 1,4 1,5 0,5 1,6 0.08 0,40 1,6 0,08 0,04 О,! 0,008 420 210 420 250 350 535 550 Резистивные АМС имеют высокое электрическое сопротивление. Из них изготовляют микропровод в изоляции из стекла.
Свойства некоторых резистивных материалов приведены в табл. 7.76. Таблица 7. 76. Саейства резистивиыз материалов 1121 По свойствам АМС системы РД вЂ” 81-В выгодно отличаются от кристаллических сплавов. Они имеют на порядок шоке термический коэффициент электросопротивлення н в 1,5 раза больше удельное электрическое сопротивление. Сплавы парамагнитны, коррозиоино-стойки, обладают линейной температурной зависимостью ЭДС и относительно высокой температурой кристаллизации. Их можно использовать не только для изготовления прецизионных резисторов, но и дла тензодатчиков прн измерении деформаций, мнкросмешеиий и т.
д. 7.10. Лазерные материалы Для создания лазера нужен материал с определенными свойствами, в котором в процессе накачки может быть создана активная среда. Такой материал называется лазерным веществом (ГОСТ 15093 — 90). Наиболее важными процессами, необходимыми для функционирования лазера, являются люминесценция и вынужденное излучение. Люминесценцня — неравновесное излучение тел, избыточное по отношению к тепловому, причем непускание фотонов происходит самопроизвольно. То же явление, при котором основную роль играет вынужденное излучение, возникающее в среде с инверсной заселеиностью, приводит к лазерному эффекту.