Сплав на основе меди с эффектом памяти формы

 

Использование: для термочувствительных электрических контактов стартеров тлеющего разряда для зажигания мощных люминесцентных ламп низкого давления (ЛЛНД). Сплав содержит, мас.%; алюминий 8,0-11,0, ниобий 0,5-8,0, кадмий 0,2-5,0. медь-остальное. Сплав выдерживает 6 тыс. включений. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5j)5 С 22 С 9/01

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ. СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4739766/02 (22) 22.09.89 (46) 30.09.92. Бюл. ЬЬ 36 (71) Институт металлофизики АН УССР (72) Л. M. Неганов и Ю. Н. Коваль (56) Авторское свидетельство СССР

М 1691416, кл. С 22 С 9/01, 1990.

Изобретение относится к области металлургии, в частности, к сплавам с эффектом памяти формы и может быть использовано для производства термочувствительных элементов (ТЧЭ).

Цель изобретения — повышение эксплуатационной стойкости в стартерах тлеющего разряда высокой мощности, Известный сплав на основе меди с эффектом памяти формы, содержащий алюминий, Дополнительно содержит кадмий;.. ниобий при следующем соотношении компонентов (в мас.%): алюминий 8,0-11,0 ниобий 0,5-8,0 кадмий 0.2-5,0 медь остальное

Содержание в сплаве ниобия в пределах 0,5-8,0% препятствует распадуР-фазы, а также обеспечивает необходимую стойкость сплава к электрической эрозии при нагреве от тлеющего разряда. Положитель. ный эффект достигается тем, что ниобий в соединении с остальными компонентами способен существенно защитить матрицу сплава m ионного вытравливания под действием ионной бомбардировки. При этом, „„ Ц„„1765227 А1 (54) СПЛАВ НА ОСНОВЕ МЕДИ С ЭФФЕКТОМ ПАМЯТИ ФОРМЫ (57) Использование: для термочувствительных электрических контактов стартеров тлеющего разряда для зажигания мощных люминесцентных ламп низкого давления (ЛЛНД). Сплав содержит, мас.%; алюминий

8„0-11,0, ниобий 0,5-8,0, кадмий 0,2-5,0, медь — остальное. Сплав выдерживает 6 тыс. включений. 1 табл. указанное содержание ниобия позволяет устранить интенсивную миграцию вещества из сплава при упругом взаимодействии ионов с атомами.

Содержание ниобия в сплаве менее

0.5% аномально уменьшает противоэрозионные свойства материала и, следовательно, снижает циклическую прочность, а введение в состав ниобия более 8,0% приводит к избыточному упрочнению матрицы сплава в мартенситном состоянии, что снижает пластичность превращения и приводит к затуханию амплитудного значения перемещения с каждым последующим переходом через интервал температур мартенситного превращения.

Введение в сплав кадмия в пределах

0,2-5,0% позволяет повысить стойкость сплава к воздействию высокопроводящей плазмы, возникающей в момент разрыва контактов, включенных электрически последовательно с индуктивным дросселем, Высокопроводящая плазма, возникающая в результате концентрации теплоты I R a ма2 лом объеме сплава при испарении жидких мостиков, не образует твердых веществ, способствующих залипанию (сверке) кон1765227

15!

30

Оес ТЧЭ (r) 1

Химические элененти (а ат.г, нас) Температуры иаиенеиия и

Кео еклочений

Примечание рооста>юегения исходной

Оорны ТЧЭ (С) Та

Дэ уста- После ноаки е аскрыГРИС тия

ИЬ CII Fe

Cr CI>

» н

0,2

3,0

$,0

$,0

0,2

3,0

3,0

0,2

3,0

$,0

0,1

$,2 тип

1 8,0

2 9,$

3 11,0

4 8,0

$ 11,0

6 8,0

7 11,0

8 9,$

9 9,$

10 8,0

11 7,8

12 11,2

13 8,0

14 9,2

1$ 10,6

16 8,0

17 10,6

18 8,0

19 10,6

20 9,2

21 9,2

22 8,0

23 7,8

24 10 ° 8

146

128

92

11$

137

10$

116

1I 0

13$

164

41

$36

464

347

$2$

33о

49$

283

403

438

497

$63

204

0,$

4,0

8,0

0,0

0,$

4,0

4,0

8,0

4,0

0,$

0,4

8 ° 2 прото

I $3 121

138 102

10383

108 7$

329 10$

190 118

l l 2 91

124 98

1 3 9 93

148 120

193 332

87 28

$42 $10

477 430

3$7 322

$30 $0$

338 28Э

466 4Э1

294 260

41$ 38$

443 41$

$10 462

$ao $0a

216 19$

6,0

6,0

6,0

6,0

6,0

6,0

6,0

6,0

6,0

6,0

0,038

О, 071

2 ° 1

2,2 г °

2,0

2>3 г,4

2,2

2,2

2,0

2,1

О,019

0,011

177

16$

124

149

162 !

33

141

127

238

106

$61

492

368

$$0

386

489

436

$$6

604

230

0,129

0,130

0>130

0!130

0,128

О,! 30

0,130

0,129

O,330

0,128

0,130 о,13о

0,129

0,130

0,130

0,129

0 128

0,130

0,131

0>130

0 ° 129

О,!30

O, I26

0 ° 131

0,117

0,122

0,12Э

0,124

0,120

0,123

0,122

0,121

0,12$

0,119

0,096

0,090

0,064

0,086

0,087 а, ОВ7

0,086

0 ° 087

0,083

0,086

o,08ã

0,084

0,061

0,046

Паранетры стабильные ост. ост. ост. ост. ост. ост. ос>, ост, ост. ост. ост. ост. о от. о от. ест. ост. оcr. ост. ост. ест.

acr. о от. о от. о от.

I °

>!

° !

«! !»

>!»

I °

Раэруыение по тренинаи

Раарунелие

ТЧЭ

0,3

1,0

1,6

О 3

1,6

0,3

1,6

1,0

0,3

o,j

0i2

1,7

1>$

3,0

4,$

4,$

1,$

3 0

3,0

4,$

3,0

1,$

1,3

4 ° 6

1,$

3,0

4,$

4,$

I,5

3 ° 0

3,0

1,$

3,0

4,$

I,4

4,6

1,0

4,0

6 ° 0

1 ° 0

6,0

6,0

1,0

4,0

1,0 .6,0

0,9

6,1!!

ll

Il

ll

II

II

ll и

>!

« «l l«« и

««ll тактов. Введение кадмия в указанных пределах также тормозит процессы миграции веществ в газоразрядной среде. Положительный эффект достигается тем, что кадмий позволяет одновременно с указанным повысить предел усталости путем стабилизации пластичности мартенситной фазы.

Введение кадмия менее 0,2% резко снижает стойкость сплава к действию высокопроводящей плазмы, При этом сильно снижаются пластичность мартенситной фазы. Введение кадмия более 5,0% приводит к сильному росту размеров зерна в структуре сплава, что способствует развитию и росту трещин по границам зерен, ослаблению

2(ежатомных связей и ускоренному вытравливанию вещества под действием тлеющего разряда, Это ведет к раннему повреждению

ТЧЭ в стартере.

Выполнение сплавов в заявляемых пределах обеспечивает высокую эксплуатационную стойкость сплава к газоразрядной среде и, следовательно, увеличивает циклическую прочность газоразрядных стартеров повышенной мощйости, например, стартеров типа ЯОС-220ХЛ4 (1), используемых для зажигания люминесцентных ламп низкого давления (ЛЛНД) мощностью 80 Вт, Пример. Из слитков сплавов, изготовленных в индукционной печи, вырезаются пластины размером 0,3x2,5х7,0 мм. Каждую пластину, после предварительной термомеханической обработки, взвешивают на аналитических весах, а затем приваривают к ножкам стартеров тлеющего разряда (CTP).

Сборку стартеров, включающую вакуумирование, очистку, заполнение газовой средой и др., производят на стандартной автоматической линии изготовления СТР мощностью 80 Вт. Полученные изделия подвергают сравнительным испытаниям на число зажиганий ЛЛНД мощностью 80

Вт. После изменения исходных параметров зажигания, внешнюю колбу СТР разрушают и извлекают ТЧЭ. Затем, при помощи аналитических весов, вновь определяют вес каждого ТЧЭ. Результаты испытаний сведены в таблицу.

Предложенные сплавы обеспечивают стабильное зажигание ЛЛНД-80 до уровня

6 тыс. зажиганий. Сплав-прототип имеет 23 раза ниже зсплуатационную стойкость. !

Формула изобретения

Сплав на основе меди с эффектом памяти формы преимущественно для термочувствительных электрических контактов стартеров тлеющего разряда для зажигания мощных люминесцентных ламп низкого давления, содержащий алюминий, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной стойкости в стартерах тлеющего разряда высокой мощности, оно дополнительно содержит ниобий и кадмий при следующем соотношении компонентов, мас.%: алюминий 8,0-11,0 ниобий 0,5-8,0 кадмий 0,2-5.0 медь остальное,