[其他]高強度弱磁性鐵-鎳-鉬系恒彈性合金

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 85102397
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85102397A
• 公開（公告）日: 1987-04-15
• 發(fā)明（設計）人: 陳其安;阮乃揚;景軍;秦樺
• 申請（專利權(quán)）人: 首都鋼鐵公司特殊鋼公司冶金研究所
• 主分類號: C22C38/14
• 分類號: C22C38/14;C22C38/16;C22C30/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明屬于靜態(tài)應用的，綜合物理-力學性能的恒彈性合金。

靜態(tài)應用恒彈性合金雖然已經(jīng)有了較大的發(fā)展，但是在國際上還沒有一種合金能在高強度、弱磁性和恒彈性方面同時達到本合金的水平。現(xiàn)將與本合金所涉及的性能、成份有關之專利或文獻報導簡列于下以供參考。

弱磁恒彈性合金：法國專利1493730，493033;美國專利3516823均是在Fe-Ni-Cr合金中加入第三組元（如Mo、W等等）、降低Ni含量以便使居里點降到室溫附近。但上述合金有如下缺點：

1.補償溫度范圍狹小，為-10℃～+60℃

2.彈性模量溫度系數(shù)e之絕對值過大。

｜e｜≤5×10^-5/℃

3.未報導具體之磁性和力學性能。

又如具有較高強度之恒彈性合金：如Ni-SpanC。02〔1〕、Ni-SpanD合金〔2〕、Thermelast4002，5400和4200合金〔3〕等。這些合金也可具有較高的強度。例如，固溶+回火狀態(tài)，σb達110kg/mm²冷軋+回火狀態(tài)，σb達160kg/mm²。它們也可以具有較低的頻率溫度系數(shù)，如βe≤10×10^-6/℃，經(jīng)換算，其彈性模量溫度系數(shù)｜e｜≤28×10^-6/℃。而冷軋+回火后并不具有e、g均為零的特點。并且這些合金的磁性都比較強，不能滿足在抗磁場干擾的情況下使用的要求。

在國際上與本發(fā)明合金在成份上相近之合金列舉于下：

合金名稱????Ni????Mo????Cr????Ti????Al????Be????文獻

Thermelast????5405????39-41????4～6????4～6????～1????〔4〕

″????5429????41-43????8～10????～1????〔4〕

NiVarOx????M40????40????9????～1????〔5〕

″????M????36????6????～1????〔5〕

″????M30????30????9????～1????〔5〕

由上表可見，所有Fe-Ni-Mo系恒彈合金均含有有毒元素Be，而難以在保證不污染環(huán)境的前提下進行生產(chǎn)。

本發(fā)明的目的在于滿足靜態(tài)應用的彈性元件（如壓力傳感器、應變片標定樑、扭桿陀螺儀等）為實現(xiàn)高精度、高靈敏度、高抗干撓能力而對材料性能所提出的特殊要求。為此研制了這種高強度、弱磁性具有優(yōu)良綜合性能的恒彈性合金。

本發(fā)明合金的化學成份為：C≤0.05%、Si≤0.6%、Mn0.3～0.8%、P≤0.02%、S≤0.02%、Ni40～44%、Mo5～9%、Ti2.0～4.0%、Al0.5～1.0%、Cu0～1%、Fe余。合金經(jīng)固溶處理（溫度950～1050℃、保持20分，水冷）和時效處理（溫度550～750℃，保持2～4小時，爐冷）后，主要物理和機械性能如下：

彈性模量E（公斤/毫米²） 18000～20000

彈性模量溫度系數(shù)-60～+100℃（×10^-6/℃） ≤±20

磁感應強度B₁₀₀（高斯） 100～200

抗拉強度σb（公斤/毫米²） 140～160

延伸率δ（%）????≥5

固溶處理后，進行變形率為60～80%的冷軋加工變形，然后時效處理，則合金的彈性模量大幅度地降低，而機械性能顯著提高，彈性模量和切變模量同時達到恒定：

彈性模量E（公斤/毫米²） 13000～17000

切變模量G（公斤/毫米²） 6300～6700

彈性模量溫度系數(shù)e-60～+100℃（×10^-6/℃） ＜±20

切變模量溫度系數(shù)g-60～+100℃×10^-6/℃） ＜±20

抗拉強度σb（公斤/毫米²） 170～180

屈服極限σ0.2（公斤/毫米²） 150～170

彈性極限σe（公斤/毫米²） 120～150

延伸率δ%????≥2

在具體使用場合下它具有以下優(yōu)點：

合金用Ti、Al作瀰散強化元素，排除了使用昂貴而有毒的Be。