- •1. Качество материалов и методы его определения
- •2.Особенности атомно - кристаллического строения металлов
- •4. Кристаллизация металлов и сплавов
- •4.3. Строение слитка
- •5.1.Механические свойства
- •2.1.2. Определение твёрдости материалов
- •9. Что называется жаростойкостью, жаропрочностью металлов?
- •10. Что называется износостойкостью радиационной стойкостью?
- •2.5. Понятие о конструкционной прочности металлов
- •7. Основные типы диаграмм состояния
- •10. Классификация и маркировка углеродистой стали и чугунов
- •11. Классификация и маркировка литейных сталей.
- •Лекция 8
- •Раздел II. Термическая, термомеханическая и химикотермическая обработка сталей
- •2.1. Виды термической обработки и их классификация
- •13. Превращения в стали при нагреве
- •2.4. Виды отжига и нормализация
- •2.5. Закалка и отпуск стали
- •2.6. Термомеханическая обработка стали
- •Лекция 9 - 2.7. Химико-термическая обработка стали
- •3.1. Влияние легирующих элементов на структуру и свойства стали
- •3.2. Маркировка и классификация легированных сталей
- •5.2. Конструкционные легированные стали
- •3.3. Конструкционные легированные стали
- •Лекция 11 - 3.4. Инструментальные стали
- •Раздел IV. Стали и сплавы с особыми свойствами
- •4.1. Коррозионностойкие (нержавеющие) стали
- •4.2. Жаропрочные и жаростойкие стали и сплавы
- •4.3. Стали и сплавы с особыми физическими свойствами
- •Раздел V. Твердые сплавы и композиционные материалы
- •5.2. Композиты
- •Раздел VI. Цветные металлы и сплавы
- •6.1. Алюминий и его сплавы
- •6.2. Магний и его сплавы
- •6.3. Медь и ее сплавы
- •6.4. Титан и его сплавы
- •Раздел 1. Строение и свойства материалов
- •Раздел 2. Структура, свойства и термическая обработка железоуглеродистых сплавов
- •Раздел 3. Характеристика и классификация легированных сплавов и других конструкцинных материалов
- •Раздел 4. Цветные металлы и сплавы, неметаллические материалы
- •Раздел VII. Неметаллические материалы
- •7.1. Классификация, строение и свойства неметаллических материалов
- •7.2. Типовые термопластичные материалы
- •7.3. Типовые термореактивные материалы
- •7.4. Резиновые материалы, области их применения
- •7.5. Клеящие материалы
- •7.6. Лакокрасочные материалы
- •Список литературы
4.3. Стали и сплавы с особыми физическими свойствами
К сплавам с особыми физическими свойствами относятся: магнитные стали и сплавы, стали и сплавы с высоким электросопротивлением, сплавы с заданным температурным коэффициентом линейного расширения и сплавы с заданными упругими свойствами.
Магнитные стали и сплавы делятся на магнитотвердые и магнитомягкие.
Магнитотвердые стали и сплавы применяют для изготовления постоянных магнитов. Для этой цели используют углеродистые стали У10, У12 (небольшие магниты). Более крупные магниты изготавливают из хромистых сталей ОХ13 и хромокобальтовых—ОХ5К5. Для изготовления магнитов большой мощности и небольшого размера применяют магнитные сплавы, например ЮНДК24.
Магнитомягкие стали и сплавы намагничиваются в слабых магнитных полях, применяют для изготовления якорей и полюсов электротехнических машин, магнитопроводов, статоров и роторов электродвигателей и т. д. К ним относят электротехническое железо и электротехническую сталь, железоникелевые сплавы (пермаллои).
Электротехнические стали легируют кремнием (0,5...4,8 %), который повышает электрическое сопротивление, уменьшает удельные потери энергии (на гистерезис и вихревые токи), снижает индукцию насыщения. Сюда относятся трансформаторные и динамные стали (Э11, Э12, Э21, Э320, Э344 и др.). Трансформаторную сталь применяют для изготовления высокочастотных трансформаторов и генераторов электрического тока. Динамную сталь используют для изготовления роторов и статоров электрических машин.
Железоникелевые сплавы (пермаллои) содержат 45...83 % Ni, их часто легируют молибденом и хромом. Эти сплавы используют в аппаратуре, работающей в слабых электрических полях (телефон, радио и т. п.). Для устройств, работающих в области высоких и сверхвысоких частот, применяют так называемые ферриты, получаемые спеканием порошков ферромагнитной смеси оксида железа (Fе2О3) и оксидов металлов (ZnО, МgО и др.).
Для изготовления деталей приборов машин из немагнитного материала применяют парамагнитные стали, которые обладают свойством слабо намагничиваться в направлении внешнего магнитного поля. К ним относятся парамагнитные аустенитные стали 17Х18Н10, 12Х18Н10Т и 55Г9Н9ХЗ.
Стали и сплавы с высоким электросопротивлением применяют для изготовления электронагревателей и элементов сопротивления (резисторов, реостатов). Основные требования к ним: высокая жаростойкость, высокое электросопротивление и достаточная прочность для сохранения формы нагревателей в процессе работы. Чаще всего используют железохромоалюминиевые сплавы, например марок Х13Ю4 (фехраль), Х23Ю5 (хромель), никелевые сплавы, например Х20Н80 (нихром). С целью снижения стоимости и повышения технологических свойств сплавов часть никеля в нихромах заменяют железом. Такие сплавы называют ферронихромами, например ХН20ЮС.
Сплавы с заданным коэффициентом линейного расширения широко применяют в приборостроении и машиностроении для изготовления деталей, требующих постоянных размеров в интервале температур эксплуатации (для вакуум-плотных спаев, для соединения с керамикой, стеклом и других целей). Они содержат большое количество никеля. К ним относятся сплавы 36Н (инвар), 29НК (ковар).
Сплавы с заданными упругими свойствами применяются для изготовления заводных пружин часовых механизмов, витых цилиндрических пружин, работающих при температуре до 400 °С, для кернов электроизмерительных приборов, инструментов в хирургии, для упругих чувствительных элементов, работающих при различных температурах от —196 до +500 °С. Примером может служить сплав 40КНМ (0,07...0,12 % С, 15...17 % Ni, 19...21 % Сг, 6,4...7,7 % Мо, 39…41 % Со), используются также сплавы марок 36НХТЮ, 40КНМВТЮ и др.