Высокоэлектропроводные пружинноконтактные сплавы на основе серебра, упрочняемые внутренним окислением » Ремонт Строительство Интерьер

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Высокоэлектропроводные пружинноконтактные сплавы на основе серебра, упрочняемые внутренним окислением

13.06.2021

Особое место среди пружинных материалов занимают серебряные сплавы, упрочняемые внутренним окислением. Такие сплавы, сочетающие в себе высокие упругие и электроконтактные свойства, нашли применение главным образом в качестве контактных пружин.

В настоящее время разработано несколько сплавов такого типа. Из них наиболее широко известны сплавы на основе системы серебро—магний—никель. Эти сплавы обычно содержат 0,15—0,3% Mg и 0,1—0,25% Ni. После безокислительного отжига они пластичны и из них штамповкой и гибкой можно получать детали любой конфигурации.

Механизм значительного упрочнения этих сплавов после высокотемпературных нагревов в окислительной среде (в токе кислорода или на воздухе) до настоящего времени еще недостаточно изучен. Существует несколько гипотез, объясняющих упрочнение таких сплавов. Склонность серебряных сплавов к внутреннему окислению объясняется тем, что окислы серебра диссоциируют выше 200° С, а образующийся при этом кислород, отличаясь большой диффузионной подвижностью, окисляет легирующие элементы, обладающие большим сродством кислороду. Образующиеся при этом дисперсные частицы окислов упрочняют серебро. Величина упрочнения зависит от степени дисперсности и формы частиц, от наличия когерентного взаимодействия с матрицей, а также от температурной стабильности и твердости окислов. Наилучшим образом этим условиям отвечает магний, период решетки окислов которого близок к периоду решетки серебра.

Образующиеся при внутреннем окислении чрезвычайно дисперсные частицы окислов магния, когерентно связанные с серебряной матрицей, сильно искажают ее. Никель, также входящий в состав сплава, значительно измельчает зерно и задерживает процесс рекристаллизации, что способствует упрочнению.

Деформированные сплавы, подвергнутые внутреннему окислению, имеют мелкоблочную субструктуру с хаотично расположенными дислокациями при их высокой плотности. Полагают, что такая структура возникает вследствие того, что окисные частицы не только служат барьерами, тормозящими движение дислокаций, но и сами являются источниками дислокаций по плоскостям скольжения.
Высокоэлектропроводные пружинноконтактные сплавы на основе серебра, упрочняемые внутренним окислением

Степень упрочнения тройных сплавов и кинетика внутреннего окисления определяется температурой, содержанием магния, а также состоянием материала. Установлено, что максимальные свойства получаются на материале, подвергнутом предварительно безокислительному отжигу при 300—350°С, а затем уже окислению.

На рис. 299 показано изменение глубины внутриокисленной зоны образцов, нагретых в воздушной атмосфере при различных температурах. Легко видеть, что процесс внутреннего окисления подчиняется параболическому закону Д.А. Прокошкина. Предел прочности и относительное удлинение возрастают с увеличением температуры внутреннего окисления (см. рис. 300). Предел упругости имеет незначительную тенденцию к снижению в интервале 600—800° С (рис. 301). Аналогично изменяется твердость. Сплавы имеют модуль нормальной упругости 78,4—88,2 Гн/м2 (8000—9000 кГ/мм2).

Наилучшее сочетание прочностных и упругих свойств достигается после внутреннего окисления при 700—730° С. При температурах ниже 650° С наблюдается охрупчивание.

Сплавы на основе системы серебро—магний—никель обладают сравнительно высокими релаксационными свойствами, устойчивыми при повышенных температурах. В этом отношении они превосходят бериллиевую бронзу.

Снижение релаксируемого напряжения внутриокисленного при 700° С сплава серебра (0,3% Mg, 0,2% Ni) при напряжении о0 = 216-225 Мн/м2 (22—23 кГ/мм2) за 100 ч при 150° С составило 10%, т. е. практически на уровне Бр.Б2,5. При температурах выше 200° С релаксационная стойкость серебряных сплавов превосходит релаксационную стойкость бериллиевой бронзы.

Электроконтактные свойства сплава незначительно отличаются от свойств чистого серебра, а износоустойчивость и эрозионная стойкость намного выше.

Электрические контакты из этих сплавов имеют в 3—5 раз более высокий срок службы, чем контакты из чистого серебра.

В табл. 65 приведены сравнительные свойства сплава в деформированном и отожженном состояниях, а также после внутреннего окисления.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: