Закономерности фазовых превращений и свойства порошковых магнитных материалов на основе системы Fe-Cr-Co-Si и нестехиометрического сплава CuAu тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.09, кандидат наук Генералова Ксения Николаевна

• Генералова Ксения Николаевна
• кандидат наук
• 2019

Оглавление диссертации кандидат наук Генералова Ксения Николаевна

Введение

Глава 1. Структура и свойства сплавов на основе систем Fe-Сг-Со-Б1 и СиАи, применяемых в приборостроении

1.1. Особенности формирования структуры и свойств гребневых магнитотвердых сплавов на основе системы Fe-Cr-Со

1.1.1. Получение магнитотвердых «гребневых» сплавов системы Fe-Сг-Со

1.1.2. Структура, свойства и фазовые превращения магнитотвердых

сплавов с 15% Со

1.1.3. Применение сплавов с 15%Со в приборостроении

1.2. Структура и свойства упорядоченных по типу L1о золото-медных сплавов

1.2.1. Изменение фазового состава и свойств сплавов золота в процессе упорядочения

1.2.2. Особенности длиннопериодических упорядочивающихся структур

1.2.3. Применение сплавов золото-медь с упорядоченной структурой в качестве электрических контактов

1.3. Постановка цели и задач исследований

Глава 2. Материалы и методики исследований и экспериментов

2.1. Образцы для исследования

2.2. Определение плотности и пористости

2.3. Определение статистических характеристик

2.4. Оптическая микроскопия

2.5. Электронно-микроскопические исследования

2.6. Дифференциальная сканирующая калориметрия

2.7. Методика рентгеноструктурного анализа

2.8. Методика определения триботехнических характеристик ССК

2.9. Методика определения твердости

2.10. Методика определения магнитных свойств

2.11. Методика резистометрических исследований

Глава 3. Гребневые магнитотвердые сплавы на основе системы 22Х15КС

3.1. Получение и термическая обработка

гребневых магнитотвердых сплавов

3.2. Свойства, структура и фазовые превращения гребневых магнитотвердых сплавов

3.3. Температурная зависимость свойств магнитотвердых гребневых сплавов .. 74 Выводы по главе

Глава 4. Нестехиометрический сплав ЗлМ-80, кинетика упорядочения

4.1. Получение и термическая обработка

образцов сплава ЗлМ-80

4.2. Исследование кинетики упорядочения сплава ЗлМ-80 с применением рентгеноструктурного анализа

4.2.1. Исходное разупорядоченное состояние сплава ЗлМ-80

4.2.2. Упорядоченное состояние сплава ЗлМ-80

4.2.3. Влияние температуры старения на упорядочение сплава ЗлМ-80

4.3. Исследование кинетики упорядочения сплава ЗлМ-80 с использованием резистометрии

4.3.1. Исходное, разупорядоченное состояние

4.3.2. Упорядоченное состояние

4.3.3. Влияние температурно-временных условий старения на удельное электросопротивление сплава ЗлМ-80

Выводы к главе

Глава 5. Технология изготовления и применение деталей из упорядоченных сплавов

5.1. Активная часть ротора в гистерезисном двигателе

5.2. Разработка и испытание ротора ГД из порошкового сплава 22Х15К4МС

5.3. Принцип работы слаботочных скользящих контактов в приборах навигации

5.4. Опытное испытание сплава ЗлМ-80 в качестве материала ССК

Выводы к главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ВЫВОДЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Приложение

Приложение

Приложение

Приложение

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Закономерности фазовых превращений и свойства порошковых магнитных материалов на основе системы Fe-Cr-Co-Si и нестехиометрического сплава CuAu»

Введение

Развитие навигационного приборостроения является одним из перспективных направлений техники. Уровень развития науки и техники во многом определяет развитие приборостроения. Потребность в создании высококачественных, конкурентоспособных и технологичных материалов является первостепенной задачей для развития прецизионного приборостроения. Промышленность испытывает потребность в материалах со стабильными характеристиками, высоким уровнем физических свойств, простотой изготовления. Современное материаловедение направлено на создание сплавов, способных обеспечить промышленность, в том числе прецизионное приборостроение новыми материалами.

Одним из принятых методом получения требуемой структуры материалов с целью улучшения свойств является термическое воздействие. При разработке режимов термической обработки многих сплавов одной из важнейших задач является регулирование фазовых превращений. Упорядочение является фазовым переходом, заключающимся в появлении в структуре определенного порядка. Упорядочение имеет место в различных фазовых системах. В ходе атомного упорядочения меняются физико-механические свойства. Многие материалы с упорядоченной структурой имеют уникальный набор функциональных свойств, вследствие чего нашли применение в различных отраслях промышленности. К таким прецизионным материалам относят магнитотвердые и магнитомягкие сплавы, интерметаллиды с различными сверхструктурами, биметаллы и т.д.

Магнитотвердые материалы находят применение в навигационном приборостроении в качестве ответственных деталей различных приборов. Благодаря хорошему сочетанию магнитных характеристик и технологичности изготовления, перспективным является применение технологии порошковой металлургии.

Благородные металлы обеспечивают надежную передачу электрического сигнала, поэтому находят широкое применение в прецизионном

приборостроении. Изделия из сплавов золота, серебра, платины и др. обладают повышенной коррозионной стойкостью и стабильностью работы в контактных парах.

Развитие промышленного и гражданского транспорта повлекло за собой повышение требований к точности и надежности навигационных приборов, что привело среди прочих инноваций к созданию динамически настраиваемых гироскопов (ДНГ) и навигационных систем в целом. Практическое воплощение ДНГ получил в качестве датчика угловой скорости.

Режимы работы ДНГ зависят от параметров свойств магнитотвердых материалов, применяемых для разработки роторов гистерезисных двигателей (ГД). Наиболее широко используемым материалом для роторов был сплав Fe-Co-V (Викаллой). Но из-за высокого содержания кобальта и сложности технологии изготовления качественных магнитов, использование Викаллоя в массовом производстве ограничено. Современные ДНГ используют роторы в виде шихтованных пакетов. Для их изготовления используют штамповку из листового Викаллоя, и последующую пайку для создания пакета. Другими материалами, применяемыми в гироскопических двигателях, являются сплавы систем Cu-Ni-Fe, Fe-Mo, ^^-Мо. Варьированием химического состава в данных группах материалов можно получить гистерезисные характеристики в широком диапазоне полей. Но сплавы Fe-Mo и Со^-Мо не нашли широкого распространения. В связи с миниатюризацией и усложнением конструкций ДНГ возрастают требования к рабочим характеристикам, поэтому представляют интерес магнитотвердые «гребневые» сплавы на основе системы Fe-&-Со, способные обеспечить требуемые характеристики. Уровень свойств «гребневых» сплавов возможно варьировать за счет применения различных технологий порошковой металлургии и термической обработки. Актуальность использования магнитотвердых сплавов системы Fe-Cr-Co обоснована возможностью упрощения технологии получения деталей (в том числе миниатюрных) за счет применения порошковой металлургии и режимов термического воздействия. Технологии

порошковой металлургии и режимы обработки обеспечат создание новых приборов с улучшенными свойствами.

Другим важным направлением современного навигационного материаловедения является разработка материалов для слаботочных скользящих контактов (ССК). ССК обычно применяются для соединения различных блоков, где требуется переключение электрических цепей. При современном развитии приборов навигации, к ССК предъявляют все более жесткие требования по работоспособности, так как контактная группа определяет надежность приборов в целом. Хорошо исследованной конструкцией ССК в гироскопии принято считать группу контактов щетка/кольцо. Сотрудникам Института физики металлов (ИФМ) УрО РАН принадлежат разработки упорядоченных бинарных сплавов золота для контактных материалов, используемых в точном приборостроении.

Актуальность применения сплавов на основе Fe-&-Со и золота для изготовления ответственных деталей ДНГ обусловлена увеличением работоспособности за счет реализации упорядоченной структуры при использовании заданного термического воздействия.

Тематика диссертации соответствует направлению из Стратегии научно-технологического развития РФН1 «Переход к передовым цифровым, интеллектуальным производственным технологиям, роботизированным системам, новым материалам и способам конструирования, создание систем обработки больших объемов данных, машинного обучения и искусственного интеллекта», Государственной программе Российской Федерации «Развитие авиационной промышленности на 2013-2025». Исследования выполнены при поддержке гранта РФФИ №17-33-50076 «Изучение кинетики превращения, структуры и физико-механических свойств сплава золото-медь в ходе атомного упорядочения после предварительной деформации».

Степень разработанности темы исследования.

Приоритет в создании магнитных материалов системы Fe-Cr-Co принадлежат японским исследователям Н, Homma M., ЛпБ. и др. В

настоящее время материалы этой системы разрабатывают такие фирмы как: НПО

«Магнетон» (Россия), Yuxiang Magneticmaterials Ind. Co. Ltd. (Китай), Magnet-sdm (Китай), International Magnaproducts Inc. (США) идр. Большой объем исследований получен и представлен в работах российских ученых А.И. Миляева, Б.Е. Винтайкина, Е.В. Белозерова. Одними из первых порошковые сплавы данной системы были созданы в Перми, сотрудниками Пермского политехнического университета и ПАО «Пермская научно-производственная приборостроительная компания».

Резистивные и магнитные материалы на основе упорядоченных сплавов, в том числе на основе благородных металлов, разрабатывали исследователи ИФМ УрО РАН совместно с ЕЗ ОЦМ (Верхняя Пышма, Россия). Материалы на основе системы железо-хром-кобальт и золото-медные сплавы нашли применение в промышленности. Для обеспечения дальнейшего повышения качества навигационных приборов требуется создание новых сплавов и разработка режимов термообработки.

Целью работы является установление зависимостей, связывающих структуру и свойства концентрационно-неоднородных магнитотвердых «гребневых» сплавов системы Fe-Cr-Co-Si-Mo(W) и нестехиометрического сплава системы CuAu, выбор режимов термического воздействия, обеспечивающих фазовый состав и структуру с повышенным уровнем физико-механических свойств.

Для достижения поставленной цели в работе сформулированы следующие задачи:

1. Выяснить влияние легирующих добавок Mo и W на формирование структуры и магнитных свойств концентрационно-неоднородных «гребневых» сплавов системы Fe-Cr-Co-Si.

2. Разработать режимы получения и термической обработки сплавов системы Fe-Cr-Co-Si, легированных Mo и W, с целью достижения высокого уровня магнитных свойств.

3. Установить кинетические закономерности фазовых превращений в порошковых сплавах системы Feв исследуемом интервале температур.

4. Изучить кинетику атомного упорядочения по типу L10 в золото-медном сплаве нестехиометрического состава, ^-56ат.%Аи (ЗлМ-80). Выявить зависимость структурных превращений от режима упорядочения в сплаве ЗлМ -80.

5. Провести испытания роторов в составе ДНГ из концентрационно-неоднородных сплавов системы Fe-Cr-Co-Si-Mo, контактной группы из нестехиометрического сплава золота, изготовленных по разработанным технологическим схемам.

Положения, выносимые на защиту:

1. Разработанный метод жидкофазного спекания гребневых сплавов Fe-&-

со структурой альфа-фазы, который позволяет получать материалы с плотностью не менее 7,6 г/см3 с требуемой концентрационной неоднородностью.

2. Технологию получения гребневого сплава 22Х15К4МС, обеспечивающую наилучшее сочетание магнитных свойств. Высоким магнитным свойствам соответствовала вытянутая форма сильномагнитной фазы со средней шириной 50 нм и длиной порядка 100 нм. Наиболее высокое значение индукции были у материала с округлой формой со средним размером примерно 60 нм. Применение сплава с 4%Мо в конструкции ДНГ позволило сократить время производства активной части ротора, уменьшить время разгона ротора гироскопа.

3. Экспериментально подтвержденный результат образования в структуре упорядоченной длиннопериодной фазы СиАи11 при охлаждении от температур близких к ТК в сплаве ЗлМ-80. Полученное состояние материала характеризуется низким значением электросопротивления и повышенной твердостью. Применение нестехиометрического сплава в конструкции ССК позволило снизить износ контактной пары щетка/кольцо.

Научная новизна:

1. Впервые для концентрационно-неоднородных гребневых сплавов на основе системы Fe-Cr-Co-Si установлено, что добавки Мо и W интенсифицируют процессы структурообразования, благодаря спеканию в альфа-фазе и контактному плавлению. У сплавов 22Х15К4МС и 22Х15К2М2ВС получена плотность не менее 7,6 г/см3 и заданная концентрационная неоднородность распределения Сг, Со и Мо.

2. Разработаны новые режимы получения и термической обработки порошковых материалов 22Х15КС4М и 22Х15К2М2ВС, обеспечивающие за счет ускоренных процессов структурообразования наибольшие магнитные свойства. Наилучший уровень свойств соответствует сплаву 22Х15К4МС с морфологией магнитной фазы с вытянутой структурой сильномагнитных частиц.

3. Высокой стабильностью при получении в интервале температур от 270 до 350°С обладает сплав золота с 20 масс.% меди, в котором при выдержке и охлаждении формируется упорядоченная длиннопериодная структура СиАи11 с низким значением электросопротивления. Впервые зафиксировано значение удельного электросопротивления сплава золото-медь более низкое, чем раннее достигнутые.

Практическая и теоретическая значимость:

На основе полученных теоретических и экспериментальных результатов разработаны материалы с упорядоченной структурой и улучшенными физическими и механическими свойствами. Установлена связь между режимами обработки, морфологией фаз и свойствами гребневого сплава, определена роль W и Мо в концентрационно-неоднородных материалах на основе системы Fe-Cr-Со. В широких температурных интервалах изучена кинетика образования фаз в сплаве ЗлМ-80, определены экстремальные значения электросопротивления для системы золото-медь и показана возможность перехода СиАи1 в СиАи11. Незавершенность процесса упорядочения оставляет возможность дальнейшего совершенствования свойств сплава.

Полученные результаты предназначены для практического применения в приборостроении при разработке двигателей ДНГ в том числе малогабаритных и контактных групп со стабильной передачей электрического сигнала.

1. На основании зависимости распада твердого раствора от температуры при старении, разработаны режимы термической обработки, обеспечивающие высокий уровень магнитных свойств в концентрационно-неоднородных сплавах 22Х15К4МС, 22Х15К2М2ВС.

2. Разработаны режимы получения беспористых порошковых поликомпонентных сплавов 22Х15К4МС и 22Х15К2М2ВС с высокими значениями остаточной индукции, коэрцитивной силы и магнитного произведения.

3. Формирование атомноупорядоченной структуры позволило получить в нестехиометрическом сплаве ЗлМ-80 термически стабильное структурное состояние с комплексом оптимальных свойств: высокой твердостью и низким удельным электросопротивлением (р).

4. Новые технологические схемы создания активной части ротора динамически настраиваемого гироскопа из сплава 22Х15К4МС позволили сократить время производства деталей и получить стабильные моментные характеристики изделия. Контактная группа щетка/кольцо, изготовленные из упорядоченного сплава Си-80 мас.%Аи, обеспечивает стабильную передачу электрического сигнала и высокую износостойкость слаботочных скользящих контактов.

Апробация работы:

Основные результаты работы доложены и обсуждены на следующих конференциях: П-й Международной молодежной научно-практической конференции, 24-25 сентября, Юго-Зап. гос. ун-т., Курск, 2015г.; III Международной научно-практической конференции «Инновационные технологии в материаловедении и машиностроении», г. Пермь, 03-07 октября 2016г.; XXXVII Всероссийской конференции, посвященной 70-летию Государственного ракетного центра им. академика В.П. Макеева. г. Миасс, 2017.; Международной научно -

технической конференции «Актуальные проблемы порошкового материаловедения», посвященной 85-летию со дня рождения академика В.Н. Анциферова, 26-28 ноября 2018г.

Публикации:

По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ, в том числе 6 статей в журналах, рекомендованных ВАК. Получен один патент на изобретение.

Личный вклад автора:

Представленные в работе результаты исследований, выполнены и получены лично автором или при его непосредственном участии.

Анализ научно-технической литературы, изготовление, подготовка образцов, обработка результатов, проведение экспериментов, анализ и интерпретация полученных данных выполнены лично автором. Рентгеноспектральные и резистометрические исследования проведены при участии автора. Постановка задач исследования, обсуждения и интерпретация результатов проведены при непосредственном участии автора совместно с научным руководителем и соавторами опубликованных статей.

Достоверность сведенных в работе результатов подтверждается использованием в процессе работы современных сертифицированных методов и методик, большим объемом полученных экспериментальных результатов, подтвержденным работами других исследователей. Экспериментальные данные подтверждены критерием достоверности. Результаты опубликованы в рецензируемых научно-технических журналах.

Структура и объем работы:

Диссертация состоит из введения, 5 глав, списка литературы; изложена на 138 страницах с приложениями, включает 38 рисунков, 20 таблиц и 4 приложения. Список литературы включает 139 источников. Автор выражает искреннюю благодарность д.т.н. Волкову А.Ю., к.т.н., профессору Иванову А.С., д.ф.-м.н., профессору Спиваку Л.В. и сотрудникам кафедры «Металловедение, термическая и лазерная обработка металлов» Пермского национального

исследовательского политехнического университета за участие в обсуждении результатов и помощь при оформлении диссертации.

Глава 1. Структура и свойства сплавов на основе систем Fe-Cr-Co-Si и СиЛи,

применяемых в приборостроении

Поиск сплавов с заданным уровнем электропроводности, специфическими магнитными, теплофизическими и т.д. свойствами представляет обширное поле для исследования в современном материаловедении [1,2]. Такие материалы находят применение в машино- и приборостроении в качестве компонентов электротехнических, электронных устройств. Использование прецизионных и благородных сплавов во многом определяет уровень технологического развития [1,2,3]. Разработчики уделяют особое внимание производству изделий из материалов с низким расходом редких или дорогостоящих элементов, высокой технологичностью, уровнем и стабильностью свойств.

Получение материалов в состоянии далеком от термодинамического равновесия расширяет возможности варьирования комплексом характеристик. Перевод сплава в неравновесное состояние на одной из стадий технологии для придания необходимых свойств может быть реализован воздействием температуры. Для сплавов систем Fe-0"-Со и СиАи характерен такой вид фазового перехода, при котором процесс перераспределения атомов под воздействием температуры сопровождается упорядочением: кристаллическая решетка распадается на две подрешетки, заполненные атомами разного сорта [2]. Материалы с упорядоченной структурой занимают особое место в материаловедении, машиностроении и приборостроении. В результате упорядочения сплавы состоят из двух или более фаз, обеспечивая тем самым набор требуемых характеристик [4,5].

Магнитотвердые материалы системы Fe-Cr-Co и сплавы на основе СиАи используют в навигационном приборостроении в качестве изделий ответственных узлов. Сплавы с содержанием 22%Сг и 15%Со применяют для изготовления постоянных магнитов и активной части ротора гистерезисного двигателя (ГД). Современное приборостроение активно развивает оптоволоконные, лазерные и твердотельные волновые гироскопы, но основными для сухопутного, наземного и

воздушного транспорта остаются динамически-настраиваемые гироскопы (ДНГ) [6].

Использование ГД в современной гироскопии обусловлено надежностью, простотой изготовления, хорошими энергетическими показателями, малыми габаритами ДНГ [6,7]. Применение сплавов Fe-Cr-Co в качестве материала гистерезисных двигателей позволит конструировать приборы, работающие при больших значениях индукции и коэрцитивной силы, обеспечит миниатюризацию гироскопов.

Основное требование при разработке новых резистивных материалов [8,9] для приборостроения - стабильная передача сигнала. Золото-медные сплавы обладают требуемым набором физико-механических, специальных свойств и технологичны при производстве деталей контактных пар. Усовершенствование их физико-механических свойств и износостойкости позволит уменьшить преждевременную потерю работоспособности приборов и создавать новые с лучшими характеристиками контактные группы.

1.1. Особенности формирования структуры и свойств гребневых магнитотвердых сплавов на основе системы Fe-Cr-Со

Варьирование химическим составом «гребневых» магнитотвердых сплавов и режимов термической обработки позволяет получать набор высоких магнитных характеристик. «Гребневые» сплавы удовлетворяют требованиям по технологичности к прецизионным деталям гироскопов.

1.1.1. Получение магнитотвердых «гребневых» сплавов системы Fe-Сг-Со

Для порошковых материалов характерны особенности структуры которые как полагали ранее требуют высоко-энергетического воздействия, например динамическое горячее прессование (ДГП) [10], и/или использование для спекания деталей из шихты содержащей большое количество сплава железо-хром-кобальт

[11]. Получение из поликомпонентной шихты высококачественных сплавов казалось теоретически невозможным, т.к. коэффициент диффузии в твердой фазе на несколько порядков ниже чем в жидкой.

Перспективность порошковой металлургии для разработки магнитотвердых материалов подтверждена многочисленными результатами исследований [17,18]. Основная проблема получения магнитотвердых материалов данным методом - их концентрационная неоднородность. Повышение технологичности и качества изделий из сплавов Fe-Cr-Co возможно при создании технологии, обеспечивающей получение плотных однородных материалов без высокоэнергетического воздействия и использования порошков-сплавов.

При создании концентрационно-неоднородного «гребневого» сплава необходимо обеспечить получение беспористой заготовки с использованием поликомпонентной шихты. К возможным путям решения данной проблемы относят [12]:

1. Длительное высокотемпературное спекание. Спекание в диапазоне температур 1300-13500С способно обеспечить коэффициент вариации концентрации легирующего элемента (V) на уровне 0,04-0,2 [12].

2. Применение дисперсных компонентов (карбонильных порошков). Карбонильные порошки имеют в диаметре порядка несколько микрон. Их использование позволяет получить V равный 0,11-0,15, но при этом сохраняется пористость порядка 10%.

3. Использование инфильтрации. Применение инфильтрата позволяет понизить энергию активации гомогенизации [12].

4. Контактное плавление. Спекание без присутствия жидкой фазы не обеспечивает гомогенность материала. В процессе образования жидкой фазы и в результате взаимной диффузии компонентов материала, происходит проникновение атомов из расплава в твердый раствор, изменяя при этом состав твердой фазы. Контактное плавление применяют для получения прецизионных магнитных материалов с улучшенными характеристиками [13]. Метод

контактного плавления также используется при изготовлении магнитов системы Бе-С-Со [11].

5. Спекание в альфа-фазе значительно ускоряет усадку и гомогенизацию [14].

Промышленность заинтересована в усовершенствовании технологий производства деталей из прецизионных сплавов небольшими партиями в короткий срок. Основные требования - повторяемость технологии и небольшой процент брака. Получение деталей из магнитотвердых сплавов системы Fe-Cr-Co различной формы с учетом перечисленных требований возможно при применении технологии порошковой металлургии [15,16].

Таким образом, благодаря спеканию дисперсных порошков в альфа-фазе и контактному плавлению существует возможность получения однородного беспористого материала [19].

1.1.2. Структура, свойства и фазовые превращения магнитотвердых

сплавов с 15% Со

Создание новых магнитоизотропных перспективных сплавов Fe-Cr-Co для изготовления магнитов и активной части ротора гистерезисного двигателя связано с подробным изучением их структуры и магнитных свойств. Сплав 25Х15К является базовым [20] для промышленных разработок такого типа. Сплав с 15% Со и примерно 22% Сг относят к «гребневым» [21,22]. На рисунке 1.1 изображены изотермический и политермический разрезы области расслоения а^а1 + а2. Из [23] известно, что область расслоения для сплавов с 22-23%Сг и 15%Со имеет асимметричный характер и максимально возможная температура процесса образования двухфазной структуры сдвинута в область с меньшим содержанием хрома (Сг). Такие «гребнеобразные» кривые - специфика сплавов Fe-Cr-Co. В «гребневых» сплавах, зависимость точки Кюри (Тс) от концентрации (С) в широких интервалах варьирования содержания кобальта и хрома сдвинута в сторону меньшего содержания хрома с выраженными максимумами. Наибольшее

значение функциональной зависимости точки Кюри от концентраций приходится на сплавы с содержанием 22,5%Сг и 15%Со [22,23,24].

Рисунок 1.1 - Изотермические и политермические сечения области расслоения а-твердого раствора [23]

Именно магнитотвердые «гребневые» сплавы используются для решения задач, связанных с изготовлением роторов гистерезисных двигателей [25].

В таких материалах в процессе термической обработки происходит распад ОЦК а - твердого раствора на две изоморфные ОЦК фазы, отличающиеся химическим составом: ферромагнитную а1 фазу (на основе FeCo) и парамагнитную а2 фазу (на основе FeCr). В процессе многоступенчатого старения изменяется морфология фаз, происходит концентрационное расслоение а на а1 и а2 фазы и упорядочение [26,27,28].

По литературным данным [29] в сплавах системы Fe-Сг-Со при проведении режимов термической обработки возможно реализовать различные морфологические состояния фаз, их взаимное расположение и элементный состав. Подобные данные подтверждены иностранными источниками [30,31]. На основании исследований [29] установлено, что оптимальной структурой магнитожесткого материала с требуемым уровнем свойств считается структура с взаимопроникающими областями ферро- и парамагнитной фаз. Такому типу

отвечает оптимальное значение коэрцитивной силы и магнитной энергии материала.

Дополнительное легирование Мо и W приводит к изменению фазового состава гребневых сплавов и резкому увеличению свойств [27,32]. Молибден и вольфрам переходят преимущественно в слабомагнитную а2 фазу, в результате возникает большая разница параметров решеток фаз и улучшаются магнитные свойства [33].

Структурное состояние магнитотвердых сплавов с 22-23%Сг и 15%Со изучено достаточно подробно [34,35]. Процесс спинодального распада а -твердого раствора сопровождается образованием перемежающихся наноразмерных сильномагнитных частиц а1 фазы и слабомагнитных частиц а2 фазы [35]. На рисунке 1.2 представлены изображения двухфазной структуры сплавов Fe-Cr-Co [35]. Такого рода структура отвечает высококоэрцитивному состоянию материала. При этом процесс приобретения магнитным сплавом системы Fe-Cr-Co состояния с высокими магнитными свойствами сопровождается большим количеством взаимосвязанных процессов [35]. При проведении высокотемпературного отпуска формируется морфология фаз, последующее многоступенчатое старение изменяет химический состав сформировавшихся фаз (сильномагнитная фаза обогащается кобальтом, слабомагнитная - хромом), вследствие чего коэрцитивная сила материала увеличивается. Попутно происходит процесс упорядочения в сильномагнитной FeCo фазе [36,37,38,39]. Экспериментально процесс упорядочения впервые исследовали с помощью метода ядерного гамма-резонанса и метода калориметрии на магнитотвердом сплаве 25Х15КА [40]. Наличие тепловых эффектов, а так же характерных структурных элементов на диаграммах, полученных методом ядерного гамма-резонанса, связывали с образованием кластеров сильномагнитной FeCo фазы [41,42].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Генералова Ксения Николаевна, 2019 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Основы материаловедения : учебник / Г.Г. Бондаренко, Т.А. Кабанова, В.В. Рыбалко; под. ред. Г.Г. Бондаренко. - М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2014. - 760 с. : ил.

2. Физико-химические основы материаловедения / Г. Готтштайн; пер. с англ. К.Н. Золотовой, Д.О. Чаркина; под. ред. В.П. Зломанова. - М. : Лаборатория знаний, 2009. - 400 с.: ил.

3. Спеченные материалы для электротехники и электроники. Справочное издание. Гнесин Г. Г., Дубок В. А. и др. - М., Металлургия, 1981. 344 с.

4. В. Г. Вакс. Упорядочивающиеся сплавы: структуры, фазовые переходя, прочность // Соросовский образовательный журнал. 1997. № 3. С. 115-123.

5. Fundamentals of materials science and engineering. D. William, Jr. Callister. -4th Edition. - Wiley, 2012. - 1087 p.

6. Юльметова О. С., Щербак А. Г., Челпанов И. Б. / Под ред. Валетова В.А. Специальные технологии изготовления прецизионных узлов и элементов гироскопических приборов. Учебное пособие - СПб:Университет ИТМО, 2017. -131 с.

7. А. А. Брянцев. Применение Fe-Сг-Со в качестве активного слоя ротора синхронно-гистерезисного гиродвигателя // IV российская молодежная научная школа-конференция «Энергетика, электромеханика и энергоэффективные технологии глазами молодежи» Секция 1. Энергоэффективные технологии в электромеханике. (ТПУ). Томск. С. 77-80.

8. Электрические и электронные аппараты: учебное пособие / сост. Н.Ю. Сипайлова; Томский политехнический университет. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2014. - 236 с.

9. Причины отказов слаботочных скользящих контактов и управление их надежностью / Куранов В. Г., Кузьмиченко Б. Б., Смолин В. В., Мишенский О. Ю., Мешковская А. Г./ В кн.: Электрические контакты.-М.: Наука, 1975, с. 23 -34.

10. Гасанов Б. Г. Теоретические основы структурообразования, свойства и принципы выбора параметров технологии производства горячедеформированных порошковых магнитных материалов: автореферат дис. .. доктора технических наук.- 05.02.01 / Новочеркасский гос. техн. ун-т. - Ростов-на-Дону, 1998. - 32 с.

11. Патент США № 298806. Sintered magnetic alloy and method of production / Adams E., Hubbard W.M.

12. Анциферов В.Н., Пещеренко С.Н., Шацов А.А. Диффузионная гомогенизация порошковых материалов системы Fe-Ni-Cr-Mo // Известия вузов. Черная металлургия. - 1987. - № 9. - С. 65-68.

13. Боброва С. Н., Вакутин А. П., Тимохова А. П., Шацов А. А. Спеченные магнтно-мягкие сплавы на основе системы железо-кремний-бор // Порошковая металлургия. - 1998. - № 9/10. - С. 35-43.

14. Анциферов В.Н., Шацов А.А. Современные методы получения порошковых сталей с улучшенными эксплуатационными показателями // Химическое и нефтяное машиностроение. - 2000. - №7. - С. 3.

15. Ряпосов И. В., Шацов A. A. Концентрационно-неоднородные гребневые сплавы на основе системы Fe-Cr-Co // Перспективные материалы. — 2013. № 2. -С. 69-73.

16. Green M.L., Sherwood R.C. and Wong C.C. Powder metallurgy processing of CrCoFe permanent magnet alloys containing 5-25 wt. % Co. Journal of Applied Physics, 1982, v. 53, no. 3, p. 2398-2400.

17. Устюхин А.С., Алымов М.И., Миляев И.М. Магнитные гистерезисные свойства Fe-26Cr-16Coпорошковых магнитотвердых сплавов // Письма о материалах. - 2014. - Vol. 4, № 1. P. 59-61.

18. Миляев И. М. и др. Влияние кремния и молибдена на магнитные гистерезисные свойства магнитотвердого порошкового сплава 22Х15КА / И.М. Миляев, М.И. Алымов, В.С. Юсупов, В.А. Зеленский, А.Б. Анкудинов, А.И. Миляев // Порошковая металлургия и функциональные покрытия. - 2011. №4. С. 54—57.

19. Шацов А. А. Порошковые материалы системы Fe-Cr-Co // Металловедение и термическая обработка. - 2004. - №4 (586). - С. 17-20.

20. ГОСТ 24897-81. Материалы магнитотвердые деформируемые. Марки.

21. Кекало И. Б., Самарин Б. А. Физическое металловедение прецизионных сплавов. Сплавы с особыми магнитными свойствами. М.: Металлургия,1989, 469 с.

22. Генералова К. Н., Ряпосов И. В., Шацов А. А. Порошковые сплавы системы Fe-Cr-Co, термообработанные в области «гребня» // Письма о материалах. - 2017. - Т. 7. - вып. 2. - С. 133-136.

23. H. Kaneko, M. Homma, K. Nakamura. Phase diagram of Fe-Cr-Co permanent magnet system. IEEE Transactions on Magnetics Vol., MAG13, No. 5., 1977.

24. Homma M., Okada M., Minowa T., Fe-Cr-Co Permanent Magnet Alloys Heat-Treated in the Ridge Region of the Miscibility Gap // IEEE Transactions on magnetics, vol. mag-17, no. 6, 1981.

25. Сплавы для гистерезисных двигателей / Л.А. Кавалерова, И.А. Малько, И.М. Миляев и др. // Электронная промышленность. - 1987. - Вып. 6(164). - С. 40-42.

26. Влияние легирования и режима спекания на магнитные гистерезисные свойства FeCrCo порошкового сплава / М. И. Алымов [и др. ] // Физика и химия обработки материалов. - 2011. - N3. - С.3438. - ISSN 0015-3214.

27. Б.Е. Винтайкин, Р.Н. Кузьмин. О типах когерентного сопряжения фаз ai-и a2 в высококоэрцитивных сплавах Fe-Cr-Co-Mo // Физика металлов и металловедение. 1988., Т. 65. вып. 6. С. 1163-1168.

28. Трошкина, В.А. и др. Исследование процессов термообработки сплава типа ХК15 / В.А. Трошкина, Л.А. Кучеренко, А.Х. Абрамьян, И.М. Миляев, Л.А. Кавалерова // Изв. вузов. Чер. металлургия. 1983. №7. С. 111-115.

29. Винтайкин Б. Е., Беляков Н. А., Чудаков И. Б., Саидахметов П. А., Турмамбеков Т. А. Физическое моделирование получения наноструктур в сплавах с высокой демпфирующей способностью на основе системы Fe-Cr. Инженерный журнал: наука и инновации, 2015, вып. 4.

30. P. L. Rossiter, M.E. Houghton. Magnetic properties and microstructure of an Fe-27,5Cr-17,5Co-0,5Al alloy. Phys. stat. sol.(a). - vol.48. - 1978. - p.71-77.

31. Okada M. et al. Microstructure and magnetic properties of Fe-Cr-Co alloys // IEEE Trans. Magn. 1978. Vol. 14, № 4. P. 245-252.

32. Винтайкин Б. Е., Голикова В. А., Дударев В. В., Сапкова И. Г. О фазовом равновесии в магнитно-жестких сплавах Fe-Cr-Co-V и Fe-Cr-Co-V-Mo // Физика металлов и металловедение. - 1991. № 4. - С.73-78.

33. Run W., Jufang C., Shouzeng Z. Spinodal decomposition and magnetic hardening of Fe-23Cr-15Co-2Mo-0.5Ti permanent magnets // J. Appl. Phys. 1984. Vol. 55, № 6. P. 2109-2111.

34. Магат Л. М., Иванова Г. В., Лапина Т. П., Солина Л. В., Шур Я. С. Структурные превращения и магнитные свойства высококоэрцитивного сплава Fe-Cr-Co-Si // Физика металлов и металловедение. - 1975. - Т.40. - вып.1. - С.55-60.

35. Vintaikin B. E. Laws of structure formation and magnetic properties of magnetically hard alloys based on the Fe-Cr-Co system // Metal Science and Heat Treatment. - 1997. - Т. 39. № 11-12. - С. 512-515.

36. Миляев И. М., Юсупов В. С., Миляев А. И. О концепции самоорганизации высококоэрцитивного состояния в магнитотвердых сплавах AlNiCo и FeCrCo // Евразийский Союз Ученых (ЕСУ). - № IV, 2014. Химические науки.

37. Tahara R. et al. Mossbauer study of spinodal decomposition in Fe-Cr-Co alloy // Phys. Stat. Sol. 1977. Vol. 41. P. 451-458.

38. Zhu F., Haasen P., Wagner R. An atom probe study of the decomposition of FeCrCo permanent magnet alloys // Acta Metall. 1986. Vol. 34, № 3. P. 457-463.

39. Belli Y. et al. Microstructure and magnetic properties of Fe-Cr-Co-V alloys // J. Appl. Phys. 1978. Vol. 49, № 3. P. 2049-2051.

40. Винтайкин Б. Е., Винтайкин Е. З., Микке К., Мильчарек Я., Янковская -Киселинска Я. Атомное упорядочение в магнитожестких сплавах на основе Fe -CrCo и его влияние на концентрации компонентов в фазах-продуктах распада,

образующихся в процессе формирования магнитных свойств // Физика металлов и металловедение. - 2002. - Т. 94. - №2. С. 66-75.

41. Сидорова Г.В., Корнеев В.П., Миляев И.М., Коваленко Л.В., Ефименко

C.П. Исследование структурных изменений в сплаве Fe-Cr-Co на начальной стадии процесса формирования высококоэрцитивного состояния // Металлы. -1997. - 6. - С. 90-92.

42. Трушкина В. А., Кучеренко Л. А., Абрамьян А. Х., Миляев И.М., Кавалерова Л. А. Исследование процессов термообработки сплава типа ХК15 // Известия ВУЗов «Чёрная металлургия». 1983. - №7. - С. 111-115.

43. Structure and magnetic properties of Fe-Cr-Co nanocrystalline alloys for permanent magnets. Ushakova O.A., Dinislamova E.H., Gorshenkov M.V., Zhukov

D.G. Journal of Alloys and Compounds. 2014. Т. 586. № SUPPL. 1. С. S291-S293.

44. Ing. I.V. Cherednichenko, Dr. Ing. V.P. Menushenkov, Dr. Ing. V.S. Shubakov, Dr. Ing. R.I. Malinina, Dr. Ing. A.S. Perminov, Dr. Ing. D.G. Zhukov. Effects of Molybdenium Content and Isothermal Thermomagnetic Treatment on Coercivity and Microstructure of Fe-Cr-Co-Mo Alloys.// METAL 2010. Roznov pod Radhostem. Czech Republic. EU.

45. Черданцева В.В. Исследование фазовых превращений в сплаве Fe-24%Cr-15%Co-0,7%V-0,5%Ti. Молодежь в науке: новые аргументы. Сборник научных работ VI Международного научного конкурса. 2017.

46. Г.В. Иванова, Т.П. Лапина, Л.М. Магат и др. Структурные превращения и магнитные свойства сплавов на основе системы Fe-Cr-Co-Mo // Физика металлов и металловедение. 1977. Т.43. №6.

47. S. Jin and G. Y. Chin, Fe-Cr-Co Magnets // IEEE Trans. Magn. MAG-23, 3187(1987).

48. M. McCaig, Stability of chromium-iron-cobalt permanent magnet alloys // IEEE Transactions on Magnetics Vol. 11. 1975. p. 1443-1445.

49. Белецкая И.С. Об образовании тетрагональных фаз в магнитожестких сплавах на основе Fe-Cr-Co. Доклады Академии наук СССР. Техническая физика. 1982. Т. 266. №2.

50. Винтайкин E. 3., Баркалая А. А., Беляцкая И. С., Сахно В. М. Тонкая кристаллическая структура магнитножёстких сплавов Fe-Cr-Co // Физика металлов и металловедение. -1977. - Т.43. - вып.4. - С.734-742.

51. Гарганеев А. Г., Кюи Д. К., Кашин Е. И. Электропривод задвижки трубопроводной арматуры с гистерезисной муфтой. Доклады ТУСУР, 2018, том 21, № 1.

52. Пат. SU 1802750 А3 В 22F 3/12, H 01 F 1/04, 1/08 СССР. Способ изготовления спеченных постоянных магнитов / Л.А. Михайлова, В.Ф. Пастушков, Ю.В. Корсун; заявитель и патентообладатель ОАО «ПНППК». -Бюл. №10; заявл. 15.03.1993г.

53. Шубаков В.С. Термическая обработка и структура высококоэрцитивных сплавов на основе систем Fe-Co-Cr и Fe-Co-Cr-Mo // Металловедение и термическая обработка металлов. - 2013. - №7. С. 32-35.

54. Z. Ahmad, A. ul Haq, S.W. Husain, T. Abbas. Effect of Mo addition on magnetic properties of Fe-28Cr-15Co hard magnets. Physica B. - 321. - 2002. PP. 96103.

55. Белозеров Е. В., Мушников Н. В., Иванова Г. В.. и др. Высокопрочные магнитотвердые сплавы на основе Fe-Cr-Co с пониженным содержанием хрома и кобальта // Физика металлов и металловедение. - 2012. - Т. 113. № 4. - С. 339346.

56. Белозеров Е. В., Иванова Г. Вю и др. Роль пластической деформации в формировании высокопрочного состояния в магнитотвердых сплавах Fe-Cr-Co-W-Ga // Физика металлов и металловедение. - 2012. - Т. 113. №3ю - С. 330.

57. Livingston J.D. A review of coercivity mechanisms //J. Appl. Phys. 1981. V. 52. P. 2544-2548.

58. E. V. Artamonov, M. A. Libman, and N. N. Rudanovskii. Magnetically Hard Materials for the Motors of Synchronous Hysteresis Electric Motors // Steel in Translation, 2007, Vol. 37, No. 6, pp. 547-551.

59. Винтайкин Б. Е., Либман М. А., Потапов Н. Н. О температурной стабильности гистерезисных свойств магнитно-твердых сплавов на Fe-Cr-Co основе // Физика металлов и металловедение. - 1991. - № 6. - С. 104.

60. ГОСТ Р 21559-76. Материалы магнитотвердые спеченные. Марки. - М.: Стандартинформ, СССР, 1976. - 5 с.

61. Шацов А.А. Порошковые материалы системы железо-хром-кобальт // Металловедение и термическая обработка металлов. - № 4. - 2004. - С. 17 -20.

62. Патент США № 4601876, МКИ С22 С 32/00, 1986.

63. Aishwarya Dhanagare, A.G.Thosar. Modeling of Hysteresis Motor // International Journal of Engineering Research and Development. Volume 12, Issue 5 (May 2016), PP.76-83.

64. Преображенский А. А., Бишард Е.Г., Магнитные материалы и элементы, 3 изд., М., 1986.

65. Феврлева Н. Е., Магнитно-твёрдые материалы и постоянные магниты, К., 1909; Постоянные магниты. Справочник, М., 1971.

66. Делекторский Б.А. Проектирование гироскопических электродвигателей / Б.А. Делекторский, Н.З. Мастяев, И.Н. Орлов; под ред. И.Н. Орлова. — Москва: Машиностроение, 1968. — 252 с.

67. Maurizio Repetto, Peter Uzunov. Analysis of Hysteresis Motor Starting Torque Using Finite Element Method and Scalar Static Hysteresis Model. IEEE Transactions on magnetics, Vol. 49, №5, 2013.

68. Tomotsugu Kubota, GenjiroWakui, Minoru Itagaki. Hysteresis Motor Using Magnetically Anisotropic Fe-Cr-Co Magnet. IEEET ransactionson magnetics, Vol. 34, №6, 1998.

69. Практика и дальнейшие перспективы промышленного использования высокопрочных наноструктурных магнитотвердых сплавов системы Fe-Cr-Co [Электронный ресурс] / Г.С. Бурханов, А.Г. Дормидонтов, И.М. Миляевидр. // Нанотехнол. общ-во России. - Режим доступа:http:www.ntsr.info/science/library/3201.htm (дата обращения: 14.10.2018).

70. Кашин Е. И. Исследование и разработка гистерезисных электрических машин на основе деформируемого сплава Fe-Cr-Co : научный доклад / Е. И. Кашин; Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ). — Томск. 2018.

71. A.G. Garganeev, D.A. Padalko. Application of Fe-Cr-Co hard magnetic materials as the alternative to Sm-Co and Nd-Fe-B. 15th International Conference of Young Specialists on Micro/Nanotechnologies and Electron Devices (EDM), 2014.

72. Kazumi Kurihara, Tomotsugu Kubota. Steady-state performance analysis for hysteresis motor with magnetic anisotropy. The International Journal for Computation and Mathematics in Electrical and Electronic Engineering. Vol. 27 No. 4, 2008.

73. Волков А. Ю., Зигандарова И. С. Новые подходы к созданию золотых ювелирных сплавов // Цветные металлы. - 2008. - №9. - С.43-46.

74. Supansomboon S., Maaroof A., Cortie M.B. Purple glory: The Optical Properties and Technology of AuAl2 Coatings // Gold Bulletin, 2008, v.41, No.4, p.296-304

75. Corti C.W., Holliday R.J. Commercial Aspects of Gold Applications: From Materials Science to Chemical Science // Gold Bulletin, 2004, v.37, No.1-2, p.20-26.

76. Малышев В.М., Румянцев Д.В. Золото. — М.: Металлургия, 1979. — 288

с.

77. P. Goodman. Current and Future uses of Gold in Electronics // Gold Bulletin, 2002, v.35, No.1, p.21-26.

78. Coutu R.A., Kladitis J.E., Leedy K.D., Crane R.L. Selecting metal alloy electric contact materials for MEMS switches // J. Micromech. Microeng., 2004, v.14, p. 1157-1164.

79. Markovic I., Nestorovic S., Markoli B., Premovic M., Sturm S. Anneal hardening in cold rolled Cu-Au alloy // Materials Science & Engineering A, 2016, v.658, p.393-399.

80. Сюткина В.И. Разработка высокопрочных упорядоченных сплавов на основе золота: автореферат дисс. ... д-ра техн. наук / Сюткина Валентина Ивановна. - Свердловск, Институт физики металлов УрО РАН, 1981. - с. 24.

81. Волков А. Ю., Антонов Б.Д., Пацелов А.М. Влияние внешних воздействий на доменную структуру эквиатомного сплава CuAu // Физика металлов и металловедение. - 2010. - Т. 110. №3. - С. 264-274.

82. E. Walton Horne. Order strengthening in equiatomic copper-gold. Master thesis. USA. 1969. - P.60.

83. A. Yu. Volkov. Structure and Mechanical Properties of CuAu and CuAuPd Ordered Alloys // Gold Bulletin 2004, v.37, No.3-4, p.208-215.

84. Кристаллохимия и дефекты кристаллического строения: учебное пособие / К.Ю. Окишев. — Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2007. — 97 с.

85. Попова Л.А. Исследование атомных механизмов структурных и сверхструктурных превращений в сплаве CuAu I: автореф. дис. ... канд. техн. наук: 01.04.07 / Попова Людмила Анатольевна. - Барнаул, 2008. - 17 с.

86. Masek P., Chmelik F., Sima V. Microstructure processes induces by phase transformations in a CuAu alloy as studied by acoustic emission and optical cinematography // Acta Mater., 1999, v.47, No.2, p.427-434.

87. Волков А. Ю., Казанцев В. А. Влияние исходного состояния на формирование структуры и свойств упорядоченного сплава CuAu // Физика металлов и металловедение. - 2012. - Т. 113. № 1. - С. 66-76.

88. Волков А. Ю., Таланцев Е. Ф., Новикова О. С. и др. Формирование упорядоченной структуры в сплаве 40 Au-25.4Pd-34.6Cu (мас.%) / А. Ю. Волков, Е. Ф. Таланцев, О. С. Новикова, А. В. Глухов, К. Н. Генералова, Б. Д. Антонов // Физика металлов и металловедение. - 2018. - Т. 119. №12. - С. 1283-1289.

89. Старостенков М.Д., Чаплыгина А.А., Попова Л.А., Кулагина В.В., Потекаев А.И. Исследование стабильных сверхструктур в сплавах системы Cu-Au и Cu-Pt // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. -

2012. - Т.9. №3. - C. 367-374.

90. Greenberg B.A., Antonova O.V., Boyarshinova T.S., Pesina Z.M., Sachanskaya I.N., Volkov A.Yu., HugG. Ordering and recrystallization of CuAu alloy after cold deformation // Intermetallics, 1997, v.5, No.4, P.297-309.

91. Гринберг Б. А., Иванов М. А. ИнтерметаллидыМ^ и TiAl: микроструктура, деформационное поведение. - Екатеринбург: УрО РАН, 2002. -359 с.

92. Генералова К.Н., Глухов А.В., Волков А.Ю. Рентгеноструктурный анализ кинетики атомного упорядочения по типу L10 в нестехиометрическом медно-золотом сплаве // Вестник ПНИПУ. Машиностроение, материаловедение. - 2018. - № 2. - С. 75-85.

93. Генералова К. Н., Глухов А. В., Волков А. Ю. Использование резистометрии для изучения кинетики атомного упорядочения в сплаве Cu -80масс.%Аи // Вестник ПНИПУ. Машиностроение, материаловедение. - 2018. -№ 3. - С. 18-29.

94. Shiraishi Т., Ohta М. Low temperature ageing in equiatomic CuAu and Cu-Au-Pd ternary alloys. // J. Mat. Sci., 1989. V.25. pp. 1049-1052.200.

95. Guymont M., and Bonneaux J. An estimation of antiphase boundary energy in stoichiometric AuCu alloy. // Scripta Materialia. 1997. v.36. N.10. pp.1175-1178.

96. Вакс В. Г. Кинетические явления в упорядочивающихся сплавах. // Соросовский Образовательный Журнал. - 1997. № 8. - С.105-115.

97. Андрухова O.B. Компьютерное моделирование атомного упорядочения и фазового перехода порядок-беспорядок в бинарных сплавах стехиометрического. автореф. дис. ... канд. физ-мат. наук: 01.04.07 / андрухова Ольга Витальевна. - Барнаул, АлтГТУ 1997. - 18 с.

98. Bergman М., Holmlung L., Ingri N. Structure and Properties of Dental Casting Au Alloys. Pt.l. Determination of Ordered Structures in Solid Solutions of Au, Ag and Cu by Interpretation of Variations in the Unit CellLength // Acta Chem. Scand. 1972. V. 26. № 7. P. 2817-2831.

99. Properties of Complex Inorganic Solids. A. Gonis, Annemarie Meike, Patrice E.A. Turchi. 1997. 510 p.

100. B. Sprusil a, W. Pfeiler. The retro-effect in stoichiometric CuAu: a resistometric study // Intermetallics Volume 5, Issue 7, 1997, Pages 501-505.

101. Морозов М. М., Потекаев А. И., Клопотов А. А., Маркова Т. Н., Клопотов В. Д. Длиннопериодические структуры в сплавах металлических систем на основе Cu-Pd-Me и Ti-Al-Me // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. - 2015. - Том 58. № 8. - С. 589 - 596.

102. Sato Н., Toth R.S. Long-period superlattices in alloys // Alloying behavior and effect in concentrated solid solutions. // Acad. Press. 1963. № 9. pp.245 -419.

103. Cahn U. Short- and long-range order of f.c.c. solid solutions// Phys. Status splidy B. -1975. -№29. -P. 529-533.

104. Loiseau A. Long period antiphase boundary structures in alloys. // Electron Microscopy of Boundaries and Interfaces in Material Science. / ed. I. Heydenreich and W. Neumann. 1994. p. 159-202.

105. Sukhanov V.D., Boyarshinova T.S., Shashkov O.D. Influence of deviation from stoichiometry on the decomposition and ordering processes of alloys. Physics of Metals and Metallography. 1989, Vol. 68, no. 1, pp. 158-166.

106. Dosch H., Mailänder L, Reichert H., Peise J. Long-range order near the Cu3Au (001) surface by evanescent X-ray scattering// Phys. Rev. В., 1991. -v.43. -1 16, Pt.A.-P. 13172-13186.

107. Kuwano N., Nakayama R. and Oki K. Transformation processes from range order to LI2 and Ll2.s ordered states in a Cu-25,7 at%Pt alloy. // Journal of the Japan Institute of Metals. 1987. V.28. No.l. pp. 1-7.

108. Сюткина В. И., Шашков О. Д., Руденко В. К., Кислицина И. Е. Влияние доменных границ на механические свойства упорядоченных сплавов // Металлофизика. - 1983. - Т. 5. № 1. - С. 48.

109. Хольм Р. Электрические контакты / Р. Хольм. - М.: Изд-во иностр. лит., 1961.- 464 с.

110. Руденко В.К. Упорядочение золото-медных сплавов в результате атомного упорядочения и распада пересыщенного твердого раствора. Автореферат дис. канд. физ.-мат. наук. Институт физики металлов. Свердловск. 1979.- 19 c.

111. Петров Д. А., Колачев Б. А. Старение сплавов меди с золотом / В сб.: «О структуре и свойствах цветных сплавов» / Под ред. С.М. Воронова, вып. 23.: М., Изд. Оборонной промышленности, 1954, с. 33-44.

112. Волков А. Ю., Костина А. Е., Волкова Е. Г., Новикова О. С., Антонов Б. Д. Микроструктура и физико-механические свойства сплава Cu-8ат.%Pd // Физика металлов и металловедение. - 2017. - Т.118. №12. - С.1312-1322.

113. Tanaka K., Ichitsubo T., Koiwa M. Effect of external fields on ordering of FePd // Materials Science and Engineering. 2001, v. A312. P. 118-127.

114. P.L. Rossiter. Order-disorder and the electrical resistivity of FeCo // Journal of Physics F: Metal Physics. 1981, v. 11. № 3. P. 615-621.

115. Johansson C. H., Linde J. O. Rentgenographische und electrische Untersuchungen der CuAu - Systems // Ann. Physik, 1936, v.25, p. 1-48.

116. Ахназарова С. Л., Кафаров В. В. Методы оптимизации эксперимента в химической технологии: Учеб. Пособие для хим. -технол. Спец. вузов. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Высшая школа, 1985. 327 с.

117. Williamson, G.K. X-ray line broadening from filed aluminium and wolfram

/ G.K. Williamson, W.H. Hall // Acta Metallurgica. - 1953. - V.1. - P.22-31.

118. Трение, изнашивание и смазка. Справочник. В 2 -х кн. Кн. 2. Т66 / Под. ред. И. В. Крагельского и В. В. Алисина. - М.: Машиностроение, 1979. - 358 с. ил.

119. Новикова О.С. Кинетика А1 В2 фазовых превращений в сплавах Cu-Pd вблизи эквиатомного состава: автореферат дис. .. канд. физ -мат. наук / Новикова Оксана Сергеевна. - г. Екатеринбург, Институт физики металлов УрО РАН. С. 24.

120. Корзников А. В., Дмитриев С. В., Корзникова Г. Ф. и др. Влияние режима термообработки на структуру и физико-механические свойства магнитотвердого сплава 23Х15КТ // Известия высших учебных заведений. Физика. - 2014. - Т.57. - №10. С. 10-14.

121. X.-h. Han, S.-j. Bu, X. Wu, J.-b. Sun, Y. Zhang, C.-x. Cui, Effects of multistage aging on the microstructure, domain structure and magnetic properties of Fe-24Cr-12Co-1.5Si ribbon magnets, Journal of Alloys and Compounds (2016).

122. J. Wojcik. Thermal investigation of magnetically hard Fe-Cr-Co alloy // Journal of thermal analysis. - 1990. Vol.36. Issue6. РР. 2157-2160.

123. Термическая обработка в машиностроении: Справочник / Под ред. Ю.М. Лахтина, А.Г. Рахштадта. М.: Машиностроение, 1980. - 783 с.

124. Ряпосов И. В., Шацов А. А. Особенности легирования, структура и свойства порошкового магнитотвердого сплава с повышенными эксплуатационными характеристиками // Перспективные материалы. - 2009. - № 1. - С.57-61.

125. Анциферов В.Н., Боброва С.Н., Оглезнева С.А. и др. Проблемы порошкового материаловедения Екатеринбург: Наука, 2000. - 250 с.

126. Миляев И. М., Миляев А. И., Юсупов В. С. О механизме формирования высококоэрцитивного состояния в наноструктурированных магнитотвердых сплавах системы Fe-Cr-Co и Fe-Ni-Al-Co-Cu // Металлы. - 2009. - № 3. С. 83-86.

127. Ушакова О. А. Формирование кубической текстуры при рекристаллизации в холоднокатаных сплавах Fe-Cr-Co-Mo. Автореферат дис. канд. техн. наук. Моск. ин-т стали и сплавов. - Москва, 2008. - 24 с.

128. Винтайкин Е. З., Винтайкин Б. Е., Микке К. Нейтронографическое исследование упорядочения атомов при спинодальном распаде в магнитожестких сплавах Fe-Cr-Co // Физика металлов и металловедение. - 2000. -Т. 90. № 2. - С. 46-49.

129. Cetinarslan C.S. Effect of cold plastic deformation on electrical conductivity of various materials // Materials & Design, 2009, v.30, p.671-673.

130. A. Yu. Volkov, O. S. Novikova, B. D. Antonov. The kinetics of ordering in an equiatomic CuPd alloy: A resistometric study // Journal of Alloys and Compounds, 2013, v.581, p.625-631.

131. Гринберг Б. А., Сюткина В. И. Новые методы упрочнения упорядоченных сплавов. М.: Металлургия, 1985. 176 с.

132. Гринберг Б. А., Волков А. Ю., Кругликов Н. А., Родионова Л. А., Гроховская Л. Г., Гущин Г. М., Саханская И. Н. Композито -подобное поведение упорядоченных сплавов после сильной пластической деформации // Физика металлов и металловедение. - 2001. - Т.92, №2, с.67-79.

133. Ивченко В. А., Сюткин Н. Н. Атомная структура CuAu в полевом ионном микроскопе // Физика твердого тела. - 1983. - Т. 25, вып. 10. - С. 30493054.

134. Сюткина В. И., Волков А. Ю. Формирование прочностных свойств упорядоченных сплавов // Физика металлов и металловедение. - 1992. - №2. -С.134-146.

135. Борута В.С. Владимир Сергеевич. Свойства и эксплуатационная стабильность сплавов для монолитной активной части роторов гистерезисных двигателей : автореферат дис. ... кандидата технических наук : 05.16.01. / Борута Владимир Сергеевич - Москва, 1994. - 24 c.

136. Усольцев А. А. Электротехника (часть II электрические машины) [Электронный ресурс]. http://ets.ifmo.ru/usolzev/SEITEN/u2/sh/3 9.htm. Дата обращения 29.09.2018г.

137. Генералова К. Н., Ряпосов И. В., Шацов А. А. Триботехнические характеристики слаботочных скользящих контактов из сплавов золота // Трение и износ. - 2016. - Т. 37. №5. - С. 622-629.

138. Крагельский И. В. Основы расчетов на трение и износ — М.: Машиностроение, 1968. — 481 c.

139. Куранов В. Г., Куранов В. В. Сверхпроводимость и безызносность слаботочных скользящих контактов // Трение и смазка в машинах и механизмах. - 2008. - № 1. - С. 34-38.

5. Фрезерная и токарная обработка заготовок.

6. Многоступенчатое старение заготовок.

7. Механическая шлифовка на окончательный размер,

К. Контроль магнитных свойств.

9. Вклейка ютовой детали ротор на немагнитную втулку.

10. Сборка двшатсля в составе прибора.

Рп>.1ыа1ы иеныIамий

В таблице приведены результаты испытания ротора с активной частью из магнитного материала 22Х15К4МС в сборке мектродвигателя ДНГ. Испытания были проведены в соответствии с Техническими условиями, разработанными дтя проверки ютовых ДНГ. на соответствие эксплуатационных характеристик. В соответствии с программой испытаний установлено, что собранный ротор в составе ДНГ обеспечивает набор требуемых характеристик, таблица.

Таблица. Основные параметры испытания ДНГ

Замеряемая характеристика Протокол испытания опытного прибора Диапазон значении по программе испытаний

Мни (пусковой момент), гс.см 1.55 не менее 1.4

Меи (момент вращения при синхронной скорости), гс.см 2.11 не менее 1,6

Мтр( момент трогания). гс.см 0.19 не более 0.6

Время разгона ротора ло синхронной скорости при комнатной температуре, с 3 Не более 8

Время разгона ротора до синхронной скорости при - 60°С. с 3

Время ра н она ротора до синхронной скорости при 80°С. с 3

По результатам испытаний деланы следующие выводы

1. Прибор ДНГ соответствует требованию конструкторской документации (КД).

2. Подобранный порошковый материал обеспечивает работоспособность прибора ДНГ, привел с опытным ротором соответствует требованиям КД.

3. Испытанный кониентрациогаю-неоднородный магнитотверлый материал 22Х15К4МС одобрен ДЛЯ применения в перспективных миниатюрных гироскопах.

Исполнители: От ПАО «11НП11К»:

Г рошев Дмитрий Евгеньевич, ведущий инженер-конструктор

Ряпосов Инин Владимирович. Начальник МФЛ, к.т.н.

От ПНИИУ

Генералова Ксения Николаевна (аспират)

Шаиов Александр Аронович, профессор, д.т.н.

Таблица • Определение триботехнических характеристик и электросопротивления после

приработки ГК

ПС

Серийный

Опытный

/„•10Л

г/мм

3.176

0.265

Л/Ю

10.877

0.736

U

Л/, гем

0.93

Л/п. г

23

0.0587

0.80

19

0.0054

р. Ом

0.303

0.282

Прмгчтш* 1. ■ штеграшш массовая штенатяоеть аюашталыя. /« интенсивное!*» нычшшшмия по шириче кпт итоса: /„ - ко нМтниент треним \1 иииент тр*»и* Ат - изменение массы ГК в процессе трения р -мяауиямю» сопротшчение ГК посче приработку.

1 # lona iiwki

■■■■РР^^^» « ■ и—"

Жг 1С :»V v>.' tti

tona ишака (- 400 MKMI i

1

По результатам испытаний деланы следующие выволы:

1. ГК* с ССК из сплава ЧлМ-80 соответствует требованию конструкторской документации (КД) по основным эксплуатационным показателям.

2. Использование сплана ЗлМ-80 с подобранным режимом термической обработки обеспечивает меньшее значение электросопротивления ГК.

3. В процессе испытаний выявлено уменьшение износа ССК из сплава ЗлМ-80 (ишос в два раза меньше в сравнении с серийной ГК).

4. Рекомендовано проведение ресу рсных испытаний ГК.

Исполнители: От ПАС) «ПНППК.»:

Ряпосов Иван Владимирович. Начальник МФЛ. к.т.н.

СчО хлч.

От ПНИПУ:

Генералова Ксения Николаевна (аспирант)

Шшюп Александр Лроттмч. профессор. л\м.

Рисунок 1 - Режим 1. Режим многоступенчатого старения

Рисунок 2 - Режим 2. Режим многоступенчатого старения