1.Влияние обработки на ферромагнитные свойства. Изопермы.

Систематическое исследование особенностей влияния термической обработки на воздухе на магнитные свойства лент аморфных магнитомягких сплавов с положительной магнитострикцией насыщения, проведенное на примере сплава Fe81B13Si4C2, показало, что кроме снижения уровня внутренних напряжений и влияния формы, к уменьшению объема доменов с ортогональной намагниченностью приводит формирование поверхностного аморфно-кристаллического слоя оптимальной толщины. Такой слой индуцирует преимущественно плоские растягивающие напряжения в аморфной матрице. Анизотропные напряжения в ленте, появляющиеся после термической обработки на воздухе, обусловлены соответствующим анизотропным распределением элементов внедрения из-за взаимодействия поверхности ленты с находящимися в воздухе водяными парами. Их возникновение связано с исходным распределением намагниченности в ленте. Следствием анизотропного распределения элементов внедрения в поверхностном слое ленты является появление анизотропии скорости протекания поверхностной кристаллизации сплава, что также способствует индуцированию анизотропных напряжений в ленте.

Магнитомягкие материалы характеризуются малыми затратами на гистерезис, токи Фуко, маленькой коэрцитивной силой, значительной магнитной проницаемостью.

Петля гистерезиса узкая и вытянутая. Для формирования указанных свойств магнетики должны иметь однофазную гомогенную структуру, которая обеспечивается легированием кремнием, а также максимально очищенную от примесей (углерод и азот). Коэрцитивная сила зависит также от уровня накопленных напряжений, поэтому метал должен быть в рекристализованном состоянии. Одним из способ улучшения магнитной проницаемости является формирование текстуры, в которой кристаллы преимущественно ориентируются ребром куба элементарной комірки вдоль листа.

Магнитотвердые материалы используются для изготовления постоянных магнитов. Требования к этим материалам следующие: формирование мощного магнитного потока между полюсами. Магнитной поток будет больше при большей остаточной индукции и при большем сечении магнита. Т.к. увеличение сечения магнита приведет к увеличению массы устройста, мощность потока будет увеличена за счет увеличения коэрцитивной силы.

Заданый комплекс свойств может достигаться с помощью ТО. Например, при отжиге стали она станет магнитомягкой, а при проведении закалки и отпуска ( образовании М) – магнитотвердой.

2.Плотность и методы ее измерения.

Плотность - физическая величина, определяемая для однородного вещества его массой в единице объема (величина, обратная удельному объему вещества); плотность неоднородного вещества - соотношение массы и объема, когда последний стягивается к точке, в которой измеряется плотность. Для сыпучих и пористых твердых веществ различают плотности истинную (масса единицы объема плотного материала, не содержащего пор), кажущуюся (масса единицы объема пористого материала из зерен или гранул) и насыпную (масса единицы объема слоя материала). Одной из важных характеристик кристаллических веществ служит рентгеновская плотность (определяют рентгенографически). Она представляет собой отношение массы атомов. находящихся в элементарной ячейке кристалла какого-либо вещества, к ее объему; выражается в обычных единицах плотности. Плотность веществ обычно уменьшается с ростом температуры (из-за теплового расширения тел) и увеличивается с повышением давления. При переходе из одного агрегатного состояния в другое плотность изменяется скачкообразно.

Если образец исследуемого материала имеет правильную геометрическую форму, то, определяя путем взвешивания массу и рассчитывая, используя линейные измерения, объем можно с достаточной точностью определить его плотность.

Однако в большинстве случаев определение объема тела путем измерения линейных размеров весьма затруднительно. В то же время он очень легко находится взвешиванием тела в воде. Этот факт лежит в основе метода определения плотности тел путем гидростатического взвешивания.

Гидростатическое взвешивание – метод измерения плотности жидкостей и твердых тел, основанный на законе Архимеда: на всякое тело, погруженное в жидкость (или газ), действует со стороны этой жидкости (газа) поддерживающая сила, равная весу вытесненной телом жидкости (газа), направленная вверх и приложенная к центру тяжести вытесненного объема. Поддерживающую силу называют также архимедовой, или гидростатической подъемной силой. Давление, действующее на погруженное в жидкость тело, увеличивается с глубиной погружения, поэтому сила давления жидкости на нижние элементы поверхности тела больше, чем на верхние. В результате сложения всех сил, действующих на каждый элемент поверхности, получится равнодействующая сила, направленная вверх. Это и есть поддерживающая сила. Если тело плотно лежит на дне, то давление жидкости только сильнее прижимает его ко дну.

Пусть P – вес тела произвольной формы, и p – вес этого же тела в жидкости. Тогда разность P – p есть потеря веса тела в жидкости. По закону Архимеда это потеря равна весу вытесненной жидкости. Если объем тела равен V, а плотность жидкости ρ_ж, то справедливо равенство

(1)

Таким образом, определив потерю веса тела в жидкости, можно рассчитать его объем.

Как известно, плотность тела рассчитывается по формуле

(2)

где g =9,8 м/с² – ускорение свободного падения.

Тогда из (1) и (2) плотность тела равна

(3)

Из курса общей физики известно, что связь веса тела с его массой определяется формулой

(4)

С учетом этого, формулу для определения плотности тела можно записать в виде

(5)

где M – масса тела на воздухе, m – масса тела в жидкости.

Все материалы, полученные по керамической технологии или технологии порошковой металлургии, содержат поры. Их подразделяют на две группы:

• закрытые поры – не сообщающиеся с окружающей средой.

• открытые поры – сообщающиеся с окружающей средой.

В некоторых материалах пористость задается и формируется целенаправленно, например, в антифрикционных материалах, керамических фильтрах. В технологии других материалов, например, огнеупорных керамик, допускается определенная пористость, не влекущая за собой заметного снижения эксплуатационных свойств изделий. В технологии материалов конструкционного и инструментального назначения пористость является отрицательным фактором, поскольку она определяет уровень прочностных характеристик изделий.

Пористость и плотность материалов принято характеризовать следующими показателями:

1. Истинная (теоретическая) плотность _и, г/см³ – плотность беспористого материала.

2. Кажущаяся плотность _к, г/см³ – плотность материала, содержащего поры.

3. Относительная плотность _к/_и .

4. Истинная пористость П_и, – суммарный объем всех пор, выраженный в процентах или долях к общему объему материала.

5. Кажущаяся (открытая) пористость – объем открытых пор, заполняемых водой при кипячении, выраженный в процентах к общему объему материала.

Путем взвешивания, измерения линейных размеров и расчета объема образца материала всегда определяется только кажущаяся плотность _к. Если материал образца имеет минимальную пористость (менее 0,5%), то значение экспериментально определенной плотности можно считать за истинную (теоретическую) плотность _и. Образцы с предполагаемой пористостью более 0,5% перед взвешиванием в жидкости пропитывают расплавленным парафином или другим веществом, не растворимым в жидкости. Это делается с целью закрытия открытых пор. Плотность подготовленных таким образом образцов будет кажущейся _к.