Высокопрочные и высокоэлектропроводные молибденрениевые сплавы
Сплавы для упругих элементов ответственного назначения (торсинов, растяжек, токоподводов), в виде тончайших нитей или ленты должны обладать следующими свойствами: высокой прочностью при статической [ов > 3000 Мн/м2 (300 кГ/мм2)] и динамической нагрузках, высокими упругими характеристиками, немагнитностью, коррозионной стойкостью, низким электросопротивлением и др. в сочетании с технологичностью, позволяющей, в частности, деформировать материал вхолодную с высокими степенями обжатий до толщины или диаметра в несколько микрометров (микронов).
Применяемые в настоящее время материалы для растяжек и подвесов ГОСТ (9444—60) часто не удовлетворяют требуемым свойствам и поэтому не могут быть использованы в новейших приборах.
Е.М. Савицкий, М.А. Тылкина и З.А. Тимофеева разработали сплав молибдена с рением МР47ВН (47% Re), а также удовлетворяющую указанным требованиям технологию его выплавки и деформирования.
Выплавка производится в вакууме, а затем слитки подвергаются вначале горячей деформации методом ковки и волочения, затем холодному волочению до получения диаметра 20—200 мкм. Лента изготовляется холодной прокаткой проволоки «плющением» до требуемой толщины и коэффициента формы.
При деформации сплава проявляется эффект, обнаруженный Е.М. Савицким и М.А. Тылкиной и названный ими «рениевый эффект наклепываемости». Этот эффект заключается в сильном упрочнении сплавов — твердых растворов Mo—Re (или W-Re) в процессе холодной пластической деформации при сохранении достаточной пластичности, что и обеспечивает возможность достижения высоких обжатий (-95—99%) и соответственно очень высокого упрочнения.
В процессе холодной деформации сплава в виде проволоки или ленты диаметром или толщиной в несколько микрометров наблюдается резкое возрастание прочности. Причина этого явления недостаточно ясна, по-видимому, здесь играет роль и высокая плотность дислокаций, и четко выраженная текстура в сочетании с сильно развитой поверхностью по отношению ко всему объему металла. После деформации (волочения и плющения) сплав подвергается отжигу.
Некоторые физико-механические свойства сплава МР-47ВП приведены ниже:
Исследования прочности торсионов из сплава МР-47ВП в условиях динамического нагружения, проведенные З.А. Тимофеевой и Л.Б. Жермунской, показали, что ударная вязкость, разрушающее циклическое напряжение вибрации и другие характеристики в несколько раз выше, чем у других сплавов по ГОСТ 9444—60. Сплав немагнитен и устойчив против коррозии в парах NaCl и в условиях влажной среды 98 ± 2%, в кипящих растворах 20%-ной серной и 30%-ной соляной кислот.
Упругие элементы — (торсионы) из сплава МР47ВП производятся промышленностью по техническим условиям.