Реферат: Взаємозв’язок структури І магнітних властивостей інварного сплаву Н36 після гідроекструзії

Взаємозв’язок структури і магнітних властивостей інварного сплаву Н36 після гідроекструзії

Ващук Д.Л., Надутов В.М., Давиденко О.А*., Спусканюк В.З*., Волосевич П.Ю., Залуцький В.П., Єфімова Т.В.

Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України, 03680, Київ-142, Україна
*Донецький фізико-технічний інститут ім. О.О. Галкіна НАН України, Донецьк-114, Україна

Відомо, що низьке термічне розширення інварних ГЦК Fe-Ni сплавів в інтервалі температур близьких до точки Кюрі і при низьких температурах обумовлено конкуренцією двох вкладів теплового грюнайзенівского і магнітного. Тому зміна магнітного порядку через структурні перетворення в результаті дії різного силового впливу може спричинити зміну інварних властивостей сплаву. Основною метою даної роботи було дослідження зміни магнітних властивостей інварного сплаву Fe-35,0%Ni-0,49%Mn (мас. %) в залежності від структури, сформованої інтенсивною пластичною деформацією (ІПД) методом гідроекструзії.

Структурні дослідження проведено методами металографічного, електронно-мікроскопічного та рентгеноструктурного аналізу. Вихідний стан був створений шляхом гомогенізації при температурі 1373 K протягом 30 хв. та наступного гартування в оливі при кімнатній температурі для фіксації аустенітного стану. Деформований стан отримували шляхом гідроекструзії вихідного зразка з ступенями деформації від = 0 до ε = 4,69.

Для з’ясування впливу деформації зразків сплаву на магнітні властивості зокрема на точку Кюрі застосовано метод магнітометрії та магнітної сприйнятливості. Вимірювання намагніченості насичення  і дійсної складової магнітної сприйнятливості  проведено на деформованих зразках та для порівняння на зразках у вихідному стані.

Металографічний та електронно-мікроскопічний аналізи показали, що при ступенях деформації сплаву ε = 0.. 4,69 середній розмір зерен зменшується з 100 мкм до 50 нм. За даними рентгеноструктурного аналізу оцінено розміри областей когерентного розсіяння (ОКР) і виявлено їх зменшення від 150 нм і більше, до ≈ 32 нм. Встановлено характер розподілу дефектів кристалічної будови сплаву після гідроекструзії.

Результати магнітних вимірювань при 293 К і 77 К показали, що намагніченість насичення сплаву зросла на 23% при зниженні температури. Величина  має мінімум на залежності від ступню деформації в околі деформації ε = 1,48. Точка Кюрі сплаву, визначена за кривими температурної залежності  і  з підвищенням ступеню деформації до ε = 4,69 поступово знижується на 9 та 23 К відповідно. Зміни магнітних характеристик обумовлені подрібненням структури і впливом дефектів кристалічної будови зерен на обмінну взаємодію.

Дилатометричні вимірювання показали, що температурний коефіцієнт термічного розширення  в околі 300 К зменшився до рівня -0,7410-6 К-1 порівняно з вихідним станом ( = 0) і високотемпературна частина кривої (Т) змістилася в бік низьких температур. Таким чином показано, що інварна аномалія корелює із зміною магнітного порядку в сплаві, обумовленою диспергуванням структури при ІПД.