1 зварників 18.11.21 Матеріалознавство № 38
1 зварників 18.11.21 Матеріалознавство
Урок № 38
Тема уроку. Легована сталь з особливими тепловими властивостями.
- Загальні положення.
Цю сталь застосовують для точних приладів у тих випадках, коли потрібен цілком певний коефіцієнт лінійного розширення або це розширення має бути практично дуже незначним.
2. Інвар – сталь – Н36
Інвар – сталь сплав заліза з нікелем (35…37% Ni, 0,05C, 0,30% Si, 0,3…0,6 Mn, не більше ніж 0,15% Cr, не більше ніж 0,10% Ni, решта — залізо). Маркується за ГОСТ 10994-74 — Н36
Властивості
Інвар — матеріал з низьким температурним коефіцієнтом лінійного розширення , лінійні розміри виробу виготовленого з інвару майже не змінюються в інтервалі кліматичних температур.
Густина 8130 кг/м³, температура плавлення 1425 °C.
Інвар із структурою однорідного γ-твердого розчину крім низького значення коефіцієнта α, має також добрі механічні, технологічні та антикорозійні властивості, що дозволяє використовувати його як конструкційний матеріал для деталей приладів, від яких вимагається постійність розмірів при зміні температури в умовах експлуатації. Але малий коефіцієнт лінійного розширення інварових сплавів зберігається лише в інтервалі від −60 до +100 °C, вище та нижче від цього інтервалу температурний коефіцієнт розширення інвару різко зростає.
Мінімальне значення коефіцієнта лінійного розширення інвару досягається після гартування від 830 °C; відпуску (315 °C, 1 год) та старіння (95 °C, 48 год). В процесі гартування всі домішки переходять в твердий розчин. Відпуск сприяє виділенню дрібнодисперсних надлишкових фаз. Завдяки старінню зникають всі залишкові внутрішні напруження, що виникають в процесі технологічної обробки деталі та відбувається стабілізація значення коефіцієнта лінійного розширення. Ефект мінімізації теплового розширення матеріалі пов'язаний з тим, що магнетострикція компенсує теплове розширення
Ще кращі характеристики має суперінвар (36НКД), що відрізняється від інвару збільшеним вмістом міді (4,5…5,5%) та наявністю кобальту (4,5…5,5%). Для цього сплаву температурний коефіцієнт лінійного розширення становить: α = 1,0·10−6 град−1 в діапазоні температур від —60 до +100 °C[1].
Використання
Сплави застосовуються для виготовлення точних вимірювальних приладів, мір довжини, регуляторів температури, у виробництві електровакуумних приладів, годинників та інших приладів точної механіки.
Історична довідка
Інвар винайшов у 1896 році швейцарський фізик, лауреат Нобелівської премії з фізики 1920 Шарль-Едуар Гійом.Нобелівська премія була присуджена Ґійому за вклад, який він вніс у точність вимірювань у фізиці завдяки відкриттю аномалій у сплавах нікелю і сталі Шарль Гійом відкрив і дослідив сплави з аномальною поведінкою коефіцієнта теплового розширення — інвар та елінвар.
2. Елінвар Х8Н36 - використовують для виготовлення годинникових пружин, камертонів і фізичних приладів..
3. Платині́т ЭН42 – сплав заліза з нікелем
Платині́т — сплав на основі заліза, що містить: Ni (46...48 %); Cu (4,5...5,5 %); Mn (не більше 0,4 %); C (0,05 %); решта Fe. За ГОСТ 10994-74[1] сплав маркується як 47НД (47НД-ВИ).
Незважаючи на свою назву, сплав не містить платини і достатньо дешевий. Він застосовується для утворення з'єднань з керамікою. З платиніту виготовляють біметалеві дроти і стрічки (зовні — мідь), котрі також називають платинітом.
Головна особливість сплаву — температурний коефіцієнт теплового розширення у нього близький за значенням до коефіцієнта для платини (близько 9...11×10−6 К−1 в діапазоні температур від —70 до +440 °C) і не термостійкого скла. Тому він застосовується замість платини для провідників, що впаюються у скло (струмовводів) при виготовленні вакуумної апаратури та електричних ламп розжарювання. Колір спаю зі склом — від червоного до малинового (у мідненого дроту — до золотистого). Внаслідок високого вмісту нікелю сплав має високу температуруточки Кюрі.
Використання платиніту дозволило відмовитися від дорогих платинових провідників, що застосовувалися раніше.
Домашнє завдання. Вивчити матеріал та створити конспект.
Викладач Максимова Т. В.
Комментарии
Отправить комментарий