PL120261B1 - Method of manufacture of the element from copper alloy exhibiting effect of elastic memoryhhego ehffektom pamjati formy - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania elementu ze stopu miedzi wykazujacego efekt pamieci ksztaltu.Znany jest stop niklowo-tytanowy (Ni-50%, Ti-50%) wykazujacy efekt pamieci kanaku. Efekt ten polega na tym, ze element ze stopu odksztalcony ponizej temperatury konca przemiany martenzytycznej Mf wraca do pierwotnego ksztaltu, jezeli zostanie podgrzany do temperatury powyzej poczatku przemiany martenzytycznej Mi. Z uwagi na to, ze sila powrotu stopu do pierwotnego ksztaltujest równa sile zjaka stop zostal odksztalcony, stop taki a moze znalezc szerokie zastosowanie techniczne na przyklad przy budowie specjalistycznej aparatury i urzadzen oraz przy montazu precyzyjnych ukladów elektronicznych.Przy odlewaniu stopu Ni-Ti wystepuja trudnosci natury technologicznej i to nawet przy stosowaniu odlewania prózniowego. Niezaleznie od powyzszego, wysoki koszt skladników stopowych powoduje, ze zastosowanie go na szersza skale nie jest ekonomiczne.Stwierdzono, ze stop Cu-Zn-Sn o okreslonym skladzie ilosciowym, jak tez poddany okreslonym zabiegom technologicznym wykazuje efekt pamieci ksztaltu.Sposobem wedlug wynalazku stop miedzi, zawierajacy 34-40%, korzystnie 35-37% Zni 0-3%, korzyst¬ nie 2-3% Sn, odlany w znany sposób pod ochrona topników i poddany znanej obróbce plastycznej przesyca sie z temperatury 830-850°C do wody w czasie kilku minut, nie krócej niz 1 minute i nastepnie chlodzi do temperatury ponizej temperatury konca przemiany martenzytycznej wynoszacej — 90°C, korzystnie jednak znacznie ponizej tej temperatury. Chlodzenie stopu prowadzi sie najdogodniej w cieklym azocie. Chlodzenie stopu do temperatury lezacej znacznie ponizej — 90°C wskazanejest z tego wzgledu, ze w takich warunkach przemiana martcnzytyczna przebiega bardzo szybko ijest calkowita, a tylko calkowita przemiana warunkuje osiagniecie efektu pamieci ksztaltu.Nastepnie element ze stopu poddanego wyzej opisanej obróbce odksztalca sie dowolnym sposobem, na przyklad recznie zagina lub maszynowo rozciaga, sciska lub zagina. Odksztalcenie ma na celu nadanie przejsciowo takiego ksztaltu elementowi, który ulatwia manipulowanie nim, a wiec przykladowo umozliwia latwe wprowadzenie go do szczeliny lub otworu w celu pózniejszego rozpeczenia ich, a wiec powiekszenia ich wymiarów przy uzyciu znacznej sily. Wmontowany i przejsciowo odksztalcony element odciaza sie i ogrzewa do temperatury, powyzej temperatury poczatku przemiany martenzytycznej, wynoszacej co najmniej 0DC, co powoduje jego powrót do pierwotnego ksztaltu. Efekty uzyskiwane sposobem wedlug wynalazku ilustruje2 120 261 wykres przedstawiony na zalaczonym rysunku. Wykres ten uzyskano na maszynie wytrzymalosciowej marki Instrom, przeprowadzajac nastepujace doswiadczenie.Próbke ze stopu Cu-Zu-Sn przesycona z temperatury 850°C do wody, rozciagano w temperaturze —160°C. Proces rozciagania zilustrowany odcinkiem I na wykresie, prowadzono do uzyskania maksymalnej sily P, wynoszacej 300 KG, co odpowiadalo fi=20 KG/mm2 i znacznie przekraczalo granice sprezystosci.Uzyskane wydluzenie t przy tym naprezeniu wynosilo 0,8 mm, czyli 1,3%. Nastepnie odciazono próbke przez zdjecie sily rozciagajacej do okolo 50 KG (co ilustruje odcinek II) i w krótkim czasie doprowadzono ja do temperatury 20°C. Sila rozciagajaca wzrosla wówczas do okolo 362 KG, wskutek przemiany fazowej jaka zaszla w próbce i której efektem jest powrót do pierwotnego jej ksztaltu. Odcinek III na wykresie ilustruje jedynie sile skurczu próbki, nie uwzgledniajac przy tym wartosci skurczu i mm, gdyz tej ostatniej wartosci przy wylaczeniu procesu rozciagania maszyna Instrom nie rejestruje.Nizej przytoczony przyklad wyjasnia blizej istote wynalazku.Przyklad. Skladniki stopowe w ilosci 61% Cu, 36% Zn i 3% Sn stopiono w temperaturze 1100°C pod oslona boraksu jako topnika i odlano do kokili stalowej. Nastepnie stop homogenizowano w temperaturze 600°C przez 2 godziny, a nastepnie walcowano na blaszki, stosujac wyzarzanie miedzyoperacyjne w tempera¬ turze 500°C, co okolo 15% zgniotu. Blaszki o wymiarach 0,5 X10 x 50 mm wyzarzano nastepnie w tempera¬ turze 850°C przez okolo 2 minuty i nastepnie gwaltownie chlodzono w wodzie. Pózniej próbki zanurzono w cieklym azocie i nadano im ksztalt litery U przez reczne zaginanie. Po zagieciu próbke zanurzono w wodzie o temperaturze 30°C, w wyniku czego rozprostowala sie ona, wracajac do pierwotnego ksztaltu plaskiej blaszki.Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania elementu ze stopu miedzi wykazujacego efekt pamieci ksztaltu, znamie—y tym, ze element ze stopu miedzi zawierajacego 34-40%, korzystnie 35-37% Zn i 0-3% korzystnie 2-3% Sn, przesyca sie z temperatury 830-850°C do wody, nastepnie chlodzi do temperatury ponizej —90°C, odksztalca i po odciazeniu przywraca elementowi jego pierwotna postac przez ogrzewanie do temperatury powyzej 0°C. e r [mm] 3f -J 1 l_ 50 300 362 P[kG] Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 120 egz.Cena 100 zl PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania elementu ze stopu miedzi wykazujacego efekt pamieci ksztaltu, znamie—y tym, ze element ze stopu miedzi zawierajacego 34-40%, korzystnie 35-37% Zn i 0-3% korzystnie 2-3% Sn, przesyca sie z temperatury 830-850°C do wody, nastepnie chlodzi do temperatury ponizej —90°C, odksztalca i po odciazeniu przywraca elementowi jego pierwotna postac przez ogrzewanie do temperatury powyzej 0°C. e r [mm] 3f -J 1 l_ 50 300 362 P[kG] Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 120 egz. Cena 100 zl PL