Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Высокоэлектропроводные пружинноконтактные сплавы на основе серебра, упрочняемые внутренним окислением


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: