Сплавы с заданным температурным коэффициентом линейного расширении

Сплавы с заданным температурным коэффициентом линейного расширении

• Сплав c заданным температурным коэффициентом линейного расширения Материалы этой группы включают сплавы на основе Fe-Ni.При высоком содержании никеля в сплаве образуется непрерывная серия твердых растворов с решеткой fcc (см. рис. 15.9).Согласно правилам Курнакова, температурный коэффициент линейного расширения твердого раствора в зависимости от состава изменяется с непрерывной кривой зависимостью.

Для сплавов Fe-Ni эта зависимость является более сложной (рис. 16.1) и позволяет создавать сплавы (инверсии) с низким коэффициентом линейного расширения. Заниженный температурный коэффициент линейного расширения инвертных сплавов имеет ферромагнитный характер Фе Н1, % Н Рисунок 16.1.Зависимость температурного коэффициента линейного расширения от содержания никеля в сплавах железо-Келл： 1-фазный. 2-й этап

Этот род объясняется превосходным нитрованием этого процесса. Людмила Фирмаль

Ко всем ферромам!В магнитных материалах, за исключением сплавов инвертного типа, намагниченность M в области Наранронности практически не изменяется с увеличением магнитного поля (рис.16.2) (ломаная линия). В ИНВАРНОМ сплаве намагниченность этой области возрастает в результате дополнительной ориентации движения электрона (сплошные линии).Это вызвано тепловым движением, которое несколько дезориентирует, вызывая большое явление деформации деформации My. Магнето-Магнето-Магнето-Магнето-стук (см. Главу 15). в области технической обмотки ( / / < / / ,) магнитострикция линейна, а в области параобработки (H> H,) она объемна.

Такое же явление происходит и при воздействии внутреннего магнитного поля ферромагнетика (рис. 16.3). при отсутствии внешнего магнитного поля магнитострикция искажает форму и размер домена.Истинные размеры обнаруживаются только при нагреве до температуры, превышающей температуру в точке Кюри (r> 0), где все магнитострикционные искажения устраняются за счет перехода в парамагнитное состояние.Истинный размер домена показан на обычном рисунке.16.3 как наименьшие квадраты.При охлаждении до температуры ниже точки Кюри (r <0) линейная магнитострикция искажает форму домена и растягивает домен в направлении вектора спонтанной намагниченности(изменяя квадрат на прямоугольник).

• Объемная намагниченность увеличивает размер домена (прямоугольника). Ма, ферромагнитный Кристалл, за исключением сплава инверторного типа!Никакого ночного напряжения из-за внутреннего нуля не обнаружено.Это связано с тем, что их объемная магнитострикция мала, а линейная магнитострикция компенсируется деформацией доменов в различных областях. directions.In при инвариантном типе сплава видно, что размеры ферромагнитного тела увеличиваются.Это связано с большой магнитострикцией основной массы. Рис. 16.2.Основная кривая намагничивания Рис. 16.4.

Схема изменения размеров кристаллов ИНВАРНОГО сплава при нагреве Температурный коэффициент линейного! o в общих чертах разложение ферромагнетика является выражением а = З0-л Где n0-нормальный коэффициент линейного расширения, определяемый энергией связи атома.И ферромагнитная часть коэффициента линейного расширения, основной составляющей которого является объемная магнитострикционная квазихарактеристика. Изменение размеров деталей из ИНВАРНОГО сплава при нагреве представлено формулой A = 42O(1 + — ag) и показано в виде рисунка (рис.16.4).Обычная составляющая размера Л,

определяемая энергией связи атома, увеличивается за счет уменьшения энергии при нагревании. Людмила Фирмаль

Это увеличение компенсируется уменьшением магнитострикции, так как намагниченность ферромагнетика уменьшается при нагревании тепловым колебанием атома. В результате при нагревании до температуры точки Кюри размер а несколько увеличивается, а в некоторых инвертных сплавах Т> 8 Рис. 16.3.Схема изменения формы и размеров ферромагнитных доменов под действием внутренних магнитных полей Он даже уменьшается, то есть коэффициент линейного расширения имеет отрицательное значение. Так, сплавы, содержащие 54% Co, 9% Cr, 37% Ec= в диапазоне температур от 20 до 70°C-1.2-10 10 s будет 1 / s.

Этот сплав имеет хорошие антикоррозионные свойства из-за высокого содержания хрома. Когда на!РО звук на точке Кюри ферромаса!Азотная часть коэффициента теплового расширения исчезает вследствие перехода сплава в парамагнитное состояние,а коэффициент а резко возрастает.Все вышесказанное объясняет необычайно низкое значение коэффициента а инвертных сплавов. В сплавах ИКЕА с железом, содержащим 29-45% Ni, мы видим ферромагнитную аномалию в коэффициенте x,а минимальное значение коэффициента a в интервале температур от O-100°C составляет 36%Ni alloy.

At при высоких температурах этот минимум наблюдается в сплавах с высоким содержанием никеля. Сплав 36H, называемый инвертным (неизменным), является основным представителем сплава с минимальным коэффициентом A. низкие значения коэффициента oc в диапазоне температур 20-25°C, а также хорошие механические, технические и антикоррозионные свойства позволяют использовать Инвар в качестве конструкционного материала для элементов оборудования, требующих стабильности размеров при изменении. И рабочая температура.

Величина коэффициента а во многом зависит от содержания примесей(особенно углерода) и технологии термической обработки сплава. При термической обработке углерод образует входной твердый раствор, перенасыщенный железом и железом. nickel.In процесс высвобождения углерода вызывает»ползучесть» значения коэффициента А.Это связано с изменением параметров кристаллической решетки и магнитострикцией парапроцесса, поэтому содержание углерода в сплаве должно быть минимальным (не более 0,05%).Минимальное значение коэффициента а для инверторов достигается после закалки от 83°С.

За это время все примеси переходят в твердый раствор. Отдых при температуре 315°C в течение 1 часа высвобождает мелкодисперсную избыточную фазу.Затем, при выдержке при 95 ° С в течение 48 часов, все остаточные внутренние напряжения, возникающие при технической обработке детали, устраняются, а значение коэффициента а стабилизируется. Свойства в-адвокатского сословия более добавочно улучшены путем сплавлять с кобальтом, который частично заменяет никель и медь.

Этот тип сплава, называемый суперинвертором, имеет еще более низкое значение коэффициента а (таблица 16.1). Особую группу составляют сплавы для пайки и сварки со стеклом.Состав этих сплавов подбирается таким образом, чтобы коэффициент а сплава соответствовал коэффициенту а материала, который соединяется до всего диапазона температур. Перед тем как размягчить стекло.Это сохраняет соединение во время нагрева и охлаждения(в производственных и эксплуатационных условиях) и надежно соединяет его. В дополнение к этому основному требованию для сплава, требования созданы для хорошей обрабатываемости должной к дуктильности и давлению.

Основным представителем этой группы является сплав 29NK (называемый Ковар), который имеет тот же коэффициент а, что и жаропрочное стекло, вольфрам и molybdenum.In в этом сплаве часть никеля заменяется кобальтом, что повышает температуру точки Кюри и расширяет ее диапазон до температуры 420°C.At при той же температуре начинается размягчение тугоплавкого стекла. Этот сплав пластичен и хорошо обрабатывается давлением, поэтому он был заменен вольфрамом и молибденом, которые менее пластичны и менее термостойки в производстве электрического вакуума. Сплав 47-й относится к группе сплавов.

С таким же коэффициентом а, как платина и нццрмостойкис»мягкого» стекла. Этот сплав называется платиной и используется в электровакуумной промышленности для сварки и пайки таким стеклом.Благодаря высокому содержанию никеля, сплав имеет более высокую температуру точки Кюри. Для пайки с керамикой используется сплав 33pc с высоким содержанием никеля, хотя он и является аналогом Ковара.Такая пайка НС требует очень точного совпадения коэффициентов А. Это упрощает технологию изготовления сплавов.

В качестве терморегулятора для приборостроения используют биметаллические пластины, которые сваривают из 2-х материалов с различными значениями коэффициента А. Для этих целей обычно используют Инбар 36Н с минимальным коэффициентом А, и сплав 20% Ni с очень большим коэффициентом а (20-10“ 6 1 /°С) 25.При нагревании биметаллическая пластина сильно изгибается и замыкает (или размыкает) электрическую цепь.

Смотрите также:

Материаловедение — решение задач с примерами

Хладостойкие материалы	Радиационно-стойкие материалы
Атомнокристаллическое строение железа	Общие сведения о ферромагнетиках