XIII.Стали и сплавы с особыми физическими свойствами

1. Какие требования предъявляются к материалам для постоянных магнитов? Какие стали и сплавы применяют для изготовления постоянных магнитов?

Преимущественно используют сплавы, а е чисты метлы. Можно использовать однофазные сплавы с однодоменной неравновесной формой кристаллов либо многофазные сплавы с различной магнитностью основы и включений. Для ферромагнитных включений желательна однодоменная неравновесная форма кристаллов; для неферромагнитнх включений важны их количество и размер. Ферромагнитная основа должна иметь различного рода искажения; структура – предпочтительно неравновесный пересыщенный твердый раствор внедрения; желательны остаточные напряжения. Перечисленные условия обеспечивают высокие значения H_c, B_r и ω_max.

стали на основе систем Fe-Ni-Al, магнитотвёрдые ферриты на базе оксидов FeO, BaO, CoO. И магниты на онове редкоземелов с кобальтом и собстно редкоземелами.

2.Какие Вы знаете магнитно-мягкие материалы? Где применяют магнитно-мягкие материалы?

Низкочастотные

Материалы с высокой индукцией насыщения. К этим материалам прежде всего относят железо, нелегированные и легированные электротехнические стали. Применяют в электротехнике для магнитных полей напряженностью от 10² до 5*10⁴ А/м. Легированные электротехнические стали применяя. При частотах f ≤ 400 Гц. Стали с более низким содержания кремния 2011, 2211 для сердечников с частотой до 100Гц.

Материалы с высокой магнитной проницаемостью. Пермаллои Fe-Ni, Fe-Co, Fe –Al альсиферы. Пермаллои используются для изготовления полуфабрикатов: тонких листов, лент и проволоки, используемы при изготовлении сердечников. Пермаллои с прямоугольной петлей гистерезиса в ВЧ. Альсифиры являют не дорогими магнитными материалами с высокой твердостью и сопротивлению изнашиванию. Изделия получают только литьем. Область применения ограниченная. АМС применяют в качестве сердечников малогабаритных трансформаторов, магнитных фильтров, магнитных эранов.

Высоко частотные

Ферриты, марганцево-цинковые и некель-цинковые и др. используются при высоких частотах…

3. Какие стали применяют для изготовления деталей, не требующих магнитности?

Это стали на основе гама железа, или аустенитного железа обладающего парамагнетизмом, легированные преимущественно диамагнетиками: Cu, Ag, Au, Be, Zn ролупроводники Ge и Si, сверхпроводники; парамагнетиками. Требуется получение системы антиферромагнетиков.

4. Где применяют сплавы инвар и ковар?

Сплавы с заданным температурным коэффициентом линейного расширения широко применяю в машиностроении и приборостроении. Наиболее распространены сплав Fe-Ni, у которых коэффициент линейного расширения a при температурах от -100 до 1000С с увеличение содержания никеля до36 % резко уменьшается, а при более низком содержании никеля вновь возрастает. При температуре 600-7000С такого явления не наблюдается и коэффициент линейного расширения a в зависимости от состава изменяется плавно, что объясняется переходом сплавов в парамагнитное состояние. Таким образом, низкое значение температурного коэффициента связанно с влиянием ферромагнитных эффектов. Такой сплав широко используется в технике, где необходимо постоянство размеров в широком интервале температур. Этот сплав (36Н), получивший название инвар, имеет минимальное значение коэффициента линейного расширения в системе железо - никель a = 1,5 10-6 0С-1. Для вакуумных впаев в молибденовые стекла применяют сплав 29НК называемый ковар скоэффициентом линейного расширения a == (4,6-5,5)10-6 0С-1. Для изготовления деталей, спаиваемых со стеклом (например в телевизионных кинескопах) имеющий a £ 8,7 10-6 0С-1 применяют более дешевые ферритные железо-хромистые сплавы 18ХТФ и 18ХМТФ. Эти сплавы имеют одинаковые свойства, но сплав 18ХТФ дешевле, так как он не содержит молибдена.

5. Какие Вы знаете сплавы с эффектом «памяти формы»?

При напряжении выше предела упругости после снятия нагрузки металл не воспроизводит первоначальные размеры и форму. Сравнительно недавно были открыты сплавы, обладающие эффектом "памяти формы". Эти сплав после пластической деформации восстанавливают свою первоначальную геометрическую форму или в результате нагрева (эффект "памяти формы") или непосредственно после снятия нагрузок (сверхупругость).

В настоящее время известно большое число двойных и более сложных сплавов обладающие в разной степени эффектом "памяти формы": Ni-Al, Ni-Co, Ni-Ti, Ti-Nb, Fe-Ni, Cu-Al, Cu-Al-Ni и другие. Наиболее широко применяют сплав на основе мононикелида титана, NiTi, получившее название нитинол Эффект "памяти формы" в соединении NiTi может повторяться в течении многих тысяч циклов.

6. Какие свойства имеют аморфные сплавы? Где применяют аморфные сплавы?

АМС не имеют зональной ликвации, в целом однородны по структуре и химическому составу, но сохраняют геометрические и химические неоднородности ближнего порядка. В лентах присутствую остаточные напряжения. Обладают высокими характеристиками предельных напряжений и высокой твердостью, но очень низким относительным удлинением. Хорошо работают на сжатие 40-50% деформации без разрушение и полный изгиб на 180⁰ без разрушения материала. АМС на основе железа магнито-мягкие с высокой магнитной проницаемостью используются в лентах малогабаритных трансформаторов.

Применяются для изготовления очень тонких лент толщиной в микроны литьем, без последующих операций, как ковка, прокатка, волочение, промежуточные отжиг, зачистки, травление.

Дата добавления: 2015-10-21