Наукові конференції України, Нові матеріали і технології в машинобудуванні-2018

Розмір шрифту: 
РОЗРАХУНОК ВМІСТУ РОЗЧИНЕНИХ ЕЛЕМЕНТІВ В ТВЕРДОМУ РОЗЧИНІ НА ОСНОВІ МІДІ БРОНЗИ К1Н3 ЗА ПОЛІТЕРМАМИ ПИТОМОГО ЕЛЕКТРИЧНОГО ОПОРУ
В. В. Христенко, Є. О. Болобан, О. В. Ушкалова

Остання редакція: 2018-05-06

Тези доповіді


На прикладі бронзи К1Н3 розроблена математична модель, яка дозволяє розрахувати вміст розчинених елементів в твердому розчині на основі міді за експериментально визначеними значеннями питомого електричного опору сплаву.
Температурна стійкість зміцнювальних фаз щодо розчинення в основі визначає рівень механічних і кондуктивних властивостей дисперснозміцнених сплавів. Тому швидка і ефективна оцінка вмісту розчинених елементів в твердому розчині основи може бути корисною для встановлення властивостей кондуктивних дисперснозміцнених сплавів в умовах підвищених температур.
Враховуючи відносно невелику об’ємну частку дисперсної фази, величина питомого електричного опору дисперсійнотвердіючої бронзи К1Н3 в основному буде визначатися опором основи (твердого розчину на основі міді). Тоді температурну залежність питомого електричного опору сплаву можна подати у вигляді:

ρ(t) = ρ0 + αt∙t + αx∙(x(t) – x0) + αxt∙(x(t) – x0)∙t,                            (1)

де ρ0 – питомий електричний опір сплаву при 0 оС;
x(t) – вміст компонентів силіциду Ni2Si в твердому розчині на основі міді при температурі t;
x0 – вміст компонентів силіциду Ni2Si в твердому розчині на основі міді при 0 оС;
αі – коефіцієнти, які враховують розсіювання носіїв заряду.


Рис. 1. Залежність вмісту компонентів силіциду Ni2Si в твердому розчині на основі міді від температури для бронзи К1Н3: - -  - за даними розрахунків;   ○ – експериментальні дані [1]

Значення коефіцієнтів αt,∙αx∙і αxt визначали підставляючи в (1) експериментально встановлені величини питомого електричного опору бронзи К1Н3 та літературні дані щодо рівноважних складів твердого розчину на основі міді [1] при різних температурах, в тому числі і при 0 оС. Встановлено, що αt = 0,0077∙10-8 Ом∙м/оС, αx = 2,5004∙10-8 Ом∙м/%  та
αxt = 0,00346∙10-8 Ом∙м/оС∙%.
Результати порівняльного аналізу вказують на задовільне співпадіння емпірично визначеної температурної залежності рівноважного складу твердого розчину на основі міді для бронзи К1Н3 з аналітично розрахованою (рис. 1). Тому можна вважати, що модель (1) цілком адекватно описує взаємозв'язок між величиною питомого електричного опору сплаву і вмістом розчинених в основі елементів. Отже, за емпіричними даними про питомий електричний опір для даної температури можна визначити вміст елементів, розчинених в основі сплаву.

Література:
1. Сучков Д. И. Медь и ее сплавы. – М.: Металллургия, 1967. – 248 с.

Full Text: PDF