В лаборатории №24 Института металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (ИМЕТ РАН) разработана новая технология получения бездефектных литых стержней и прекурсоров из ферромагнитных Fe-Co сплавов. Данные стержни обладают уникальным комплексом физических и механических свойств, отличающим их от всех известных металлических изделий.
Наряду с высокой прочностью при сжатии (2600 МПа) и высокой прочностью при изгибе (2300 МПа) указанная группа сплавов проявляет эффект сверхупругости. Упругая деформация при сжатии достигает 4-6 %, при изгибе - 3 %, при кручении и растяжении – 2 %. Такой стержень ведет себя как металлический эластомер. Ударопрочность нового материала в несколько раз выше, чем у других кристаллических аналогов. К тому же, эти стержни обладают высокой жаропрочностью. Они не испытывают пластической деформации и сохраняют исходную форму вплоть до температуры плавления 1100 °С.
В процессе изготовления стержней могут быть реализованы различные варианты структурного дендритного упрочнения, что обеспечивает возможность реализации эффекта самозатачивания. При получении сверхупругих и жаропрочных стержней используется запатентованный способ зонной плавки (патент РФ 2796511).
Новый способ включает в себя проведение зонной плавки стержня, перемещающегося вертикально вниз в специальном неподвижном индукторе. Загрузку стержня осуществляют в стеклянную трубку-контейнер внутри вакуумированной трубки-камеры, а зонную плавку проводят за несколько проходов с постепенным увеличением скорости перемещения трубки-камеры через индуктор, обеспечивая широкую зону расплава стержня без его взаимодействия с материалом контейнера.
В настоящее время на опытной установке ИМЕТ РАН получают литые бездефектные стержни диаметром 3-10 мм и длиной до 1000 мм из труднодеформируемых сплавов с высокими механическими и упругими свойствами. Высокопрочные длинномерные Fe-Co стержни с уникальными эффектами сверхупругости, ударопрочности и жаропрочности могут заменить ряд используемых сегодня материалов в металлургической, авиакосмической и автомобильной промышленности.
Их можно использовать в качестве:
- упругих фиксаторов крепежных соединений;
- амортизаторов и демпферов ударных нагрузок;
- антенн;
- новых видов хирургического инструмента, медицинских протезов;
- спиц колес автотранспорта;
- самозатачивающихся ударных наконечников, инструмента для ремонта различных валов;
- материала для напыления высокопрочных износостойких покрытий на детали, подверженные абразивным и высокотемпературным воздействиям и др.
Подробнее о новых разработках можно посмотреть по ссылке: https://amorphous-wires.ru