Особенности изменения прочностных свойств сплавов на основе железа в области температур магнитных переходов

• канд. техн. наук, доцент, преподаватель Академиче- ского колледжа. Владивостокский государственный университет экономики и сервиса. Владивосток. Россия

• Белоус Игорь Александрович

  канд. физ.-мат. наук, доцент, доцент кафедры инфор- мационных технологий и систем. Владивостокский государственный университет экономики и сервиса. Владивосток. Россия

Целью настоящей работы является изучение особенностей изменения прочностных свойств сплавов на основе Fe в области температур магнитных переходов. В качестве материалов настоящего исследования были выбраны железомарганцевые и железоникелевые сплавы в наиболее широко применяемом в производстве интервале концентраций для марганца (20-25%) и никеля (28-42%). Кроме того, исследования  были  проведены  на  металлах  и  сплавах,  непосредственно  используемых  в
промышленности: никеле, армко-железе, Fe-3%Si, Fe-25%Cr. Образцы закаливались от 1050°C в воде для Fe-Mn сплавов; для Fe-Ni, армко-Fe, никеля отжигались в вакууме при 1000°C в течение 1 часа. Для получения возможности изучения влияния
магнитного  превращения  в  γ-фазе  (аустените)  на  прочностные  свойства  в  нестабильных при охлаждении сплавах, образец нагревали в установке ИМАШ-50-65 со скоростью 50 град./мин выше Tε→ γ для Fe-Mn и выше Tα→γ для Fe-Ni сплавов, выдерживали в течение 20 мин и затем охлаждали до требуемой температуры испытания. После этого проводили растяжение в изотермических условиях со скоростью 4,4∙10-4 м•с-1. При проведенном исследовании температурной зависимости прочностных  и  пластических  свойств  отмечается  их  аномальное  изменение  в  области температур магнитных переходов «парамагнетизм-ферромагнетизм», «парамагнетизм-антиферромагнетизм».  Наблюдаемый  температурный  интервал  резкого подъема механических свойств находится в хорошем  соответствии с положением
температуры магнитного превращения. Аномалия прочностных свойств и пластичности при магнитном упорядочении обусловлена появлением в силе Пайерлса дополнительной магнитной составляющей ниже температуры магнитного упорядочения;  наличием  у  сплава  большого  магнитообъемного  эффекта;  нестабильностью кристаллической решетки при магнитном переходе.Предполагается, что в исходной парамагнитной фазе Fe-Mn сплава при приближении к точке Нееля происходит образование областей ближнего магнитного порядка, в данном случае – антиферромагнитных кластеров, которые в свою очередь через  магнитострикционные  напряжения  способствуют  изменению  прочностных
свойств.
Ключевые  слова  и  словосочетания:  Fe-Mn  сплавы,  легирование  сплавов,  аустенит, магнитная перестройка, прочностные свойства.