Вплив заліза на дисперсійне твердіння в сплавах Cu-Ni-Mn

Abstract

В роботі досліджено закономірності формування структури і властивостей дисперснотвердних сплавів Сu–Ni–Mn–Fe в концентраційному діапазоні Ni (19.3–21.0 %), Mn (19.5–20.5 %), Fe (0.6–2.7 %), Cu – залишок (у ваг. %). Використано методи кількісного металографічного, рентгеноструктурного, сканувального електронно-мікроскопічного, мікрорентгеноспектрального і диференціального термічного аналізів. Встановлено, що в структурі литих сплавів Сu–Ni–Mn–Fe присутні два твердих розчини на основі a-Cu, які різняться вмістом компонентів і мікротвердістю. Визначено температурні інтервали утворення цих розчинів: (1010±10) °С і (890±10) °С, відповідно. Крім того, в структурі за температури (405±15) °С виділяється фаза NiMn внаслідок дисперсійного твердіння сплавів. Після відпалу за температур 500 і 900 °С протягом 60–750 годин, об’ємна частка і розміри цієї фази збільшуються з подовженням тривалості і зниженням температури відпалу. При підвищенні вмісту заліза до 2,7 ваг. % густина виділень фази NiMn збільшується, особливо, протягом перших 60 годин відпалу за 900 °С. Збільшення вмісту заліза покращує окалиностійкість і практично не впливає на температуру плавлення і рідкоплинність сплавів Сu–Ni–Mn–Fe. Твердість сплавів Сu–Ni–Mn–Fe з підвищенням вмісту заліза збільшується в середньому на 10 НRB. Однак, за температури випробувань 400 °С погіршуються міцність на розтяг (в ~1.3 рази) і відносне видовження (в ~10 разів).