Влияние пластической деформации методом осадки на свойства инварного сплава Fe—35%Ni—0,49%Mn

Abstract

В работе исследованы свойства инварного ГЦК-сплава Fe—35,0%Ni—0,49%Mn после термической обработки и пластической деформации осадкой со степенью e = 1,1. После пластической деформации формируется структурно-напряжённое состояние, которое влияет на магнитную подсистему и межатомное взаимодействие, о чём свидетельствует снижение TC, сверхтонкого магнитного поля, модулей упругости и температуры Дебая. После осадки сплав несколько меняет своё термическое расширение, сохраняя, однако, инварное поведение. За счёт изменений магнитного вклада в грюнайзеновское расширение коэффициент деформированного осадкой сплава при температурах ниже комнатной близок к нулю, а в интервале 220—350 К – отрицательный. Придавая инварному изделию необходимую форму осадкой, можно обеспечить его упрочнение, которое в нашем случае составляет ≈ 30%.

В роботі досліджено властивості інварного ГЦК-стопу Fe—35,0%Ni—0,49%Mn після термічного оброблення і пластичної деформації осадкою зі ступенем e = 1,1. Після пластичної деформації формується структурно-напружений стан, який впливає на магнетну підсистему і міжатомову взаємодію, про що свідчить зниження TC, надтонкого магнетного поля, модулів пружности і Дебайової температури. Після осадки стоп дещо змінює своє термічне розширення, зберігаючи, однак, інварну поведінку. За рахунок змін магнетного внеску в Ґрюнайзенівське розширення коефіцієнт деформованого осадкою стопу при температурах, нижчих за кімнатну, близький до нуля, а в інтервалі 220—350 К – неґативний. Надаючи інварному виробу необхідну форму осадкою, можна забезпечити його зміцнення, яке в нашому випадку становить ≈ 30%.

In this work, the properties of f.c.c. Invar Fe—35.0%Ni—0.49%Mn alloy after both the heat treatment and the plastic deformation by upsetting with strain degree e = 1.1 are investigated. After the plastic deformation, the strain-induced state is formed, which affects both the magnetic subsystem and the interatomic interaction as it is evidenced by the reduction of TC, the hyperfine magnetic field, the elastic modulus, and the Debye temperature. After upsetting, the alloy slightly changes its thermal expansion, nevertheless, maintaining the Invar behaviour. Due to changes of the magnetic contribution in the Grüneisen expansion, the coefficient α of the alloy deformed by upsetting is close to zero at temperatures below the room one, and in the range 220—350 K, it is negative. With forming the Invar product by upsetting, it is possible to provide strengthening, which is ≈ 30% for our case.