книги / Стали и сплавы

нии ТКЛР. Их классифицируют с учетом их магнитных свойств (ферромаг­ нитные сплавы и немагнитные) и значений ТКЛР (минимальные, низкие, средние и высокие). Ферромагнитные сплавы составляют большую часть номенклатуры сплавов с заданным тепловым расширением. Эти сплавы являются двойными или сложнолегированными на железоникелевой осно­ ве, что связано с наличием в системе Fe—Ni области, в которой сплавы обладают резко выраженной аномалией теплового расширения и рядом других свойств. В области содержания никеля 36—60 % в зависимости от концентрации сплавы могут иметь ТКЛР от 1 • 10-6 до 11,5 • 10-6 К-1, т.е. температурный коэффициент увеличивается более, чем в 11 раз. Мини­ мальное расширение соответствует сплаву, содержащему 36 % Ni. Этот сплав назван инваром.

Кроме ферромагнитных сплавов аустенитного класса со средним по величине ТКЛР, производятся также ферритные сплавы на основе систе­ мы Fe—Сг. Легирование в этом случае проводят для стабилизации a -фазы в области температур соединения сплава со стеклом. Сплавы системы Fe—Сг имеют ТКЛР порядка 11 • 10-5 К-1 до 580 ‘С.

Немагнитные сплавы с низким и средним ТКЛР разработаны на ос­ нове хрома с небольшими легирующими добавками железа, кобальта, мар­ ганца и других элементов. Эти сплавы обладают высокой коррозионной стойкостью, твердостью, однако они имеют низкую пластичность. Сплавы на основе хрома имеют ТКЛР от 1 до 6 • 10-6 К-1 в интервале температур не выше 100 °С. Немагнитные сплавы со средним ТКЛР разработаны также на основе систем Ni—W, Ni—Mo.

Сплавы с заданными свойствами упругости должны обладать высоким сопротивлением малым пластическим деформациям и релаксационной стой­ костью в условиях статического и циклического нагружения. К ним предъяв­ ляются требования по ряду свойств: высокий или, наоборот, низкий мо­ дуль упругости, низкий температурный коэффициент модуля упругости или частоты, высокая добротность, малый упругий гистерезис и упругое пос­ ледействие, высокая усталостная прочность, коррозионная стойкость, немагнитность, электропроводность, износостойкость, а также стабильность этих характеристик при температурах эксплуатации. Они должны обладать технологической пластичностью для получения упругих элементов задан­ ной конфигурации и свариваемостью. Сплавы применяют в качестве пру­ жин и пружинных элементов, упругочувствительных элементов измеритель­ ных приборов, мембран расходомеров, резонаторов фильтров для выбора, генерирования и настройки на заданную частоту.

Сплавы прецизионные сверхпроводящие предназначены для работы только при низких температурах и характеризуются определенным комплексом тепловых, электрических, магнитных и механических свойств при этих тем­ пературах. В этом комплексе для конкретной группы сплавов выделяют до­ минирующий и сопутствующие параметры.

Сплавы прецизионные с высоким электрическим сопротивлением облада­ ют сочетанием высокой жаростойкости с высоким удельным электричес­ ким сопротивлением, в ряде случаев низким и регулируемым температур­

ным коэффициентом электросопротивления и применяются в качестве та­ рированных сопротивлений в радиоэлектронике, термо- и тензодатчиков для аппаратуры, регистрирующей и управляющей тепловыми и механичес­ кими нагрузками, нагревательных элементов в промышленных печах, в приборах бытовой техники. Важными характеристками являются колебание электрического сопротивления по длине и срок службы в интервале рабо­ чих температур. Соблюдение технологии изготовления сплавов контроли­ руется испытанием на живучесть (ГОСТ 2419—78), которое заключается в циклическом нагреве электрическим током (нагрев 2 мин, охлаждение 2 мин) проволочных образцов диаметром 0,8 мм до заданной температуры. Термобиметаллы представляют собой материал, состоящий из двух и более слоев металлов или сплавов с различными ТКЛР, сваренных между собой по всей поверхности соприкосновения, и применяются для автоматичес­ кого регулирования заданной нагрузки и температуры в различного рода компенсационных устройствах, терморегуляторах, а также в приборах бы­ товой техники. Основным свойством термобиметаллов является термочув­ ствительность, т.е. способность изгибаться при изменении температуры. Термочувствительность термобиметаллов пропорциональна разности ТКЛР составляющих и характеризуется величиной удельного изгиба —изменени­ ем кривизны термобиметаллической пластинки единичной толщины при изменении температуры на 1 К. Другой характеристикой термочувствитель­ ности, применяемой для ленты толщиной 0,3 мм и менее, является коэф­ фициент чувствительности, определяемый как угол раскручивания свер­ нутой в спираль биметаллической ленты единичной длины и толщины при нагреве ее на 1 К.

Стали немагнитные повышенной прочности используют для немагнит­ ных бандажных колец электрогенераторов. В этих сталях аустенитного клас­ са повышенные прочностные свойства, соответствующие уровню свойств конструкционных улучшаемых сталей, достигаются холодной или теплой пластической деформацией, упрочнением в результате дисперсионного твер­ дения, упрочнением посредством фазового наклепа при последовательном проведении прямого и обратного мартенситных превращений.

Сталь 2212

Заменитель —сталь 2211.

Аналоги - 530-50А5 (IEC), М 530-50А (EURO NORM), М45 (A.I.S.I.), 47F305 (ASTM), 50А530 (JIS).

Вид поставки - лист, рулонная сталь, лента резаная толщиной 0,65 и 0,50 мм. Рулонную сталь изготовляют шириной 500, 530, 600, 670, 740, 750, 805, 815, 825,

Ленту изготовляют шириной 90, 95, 107, 123, 130, 138, 140, 150, 156, 160, 170, 175, 187, 200, 215, 226, 233, 250, 260, 280, 290, 300, 322, 325, 360, 400, 445 мм. Сталь поставляется термически обработанной на магнитные свойства (по требова­ нию потребителя —без термической обработки). Тип покрытий в зависимости от назначения стали устанавливают по согласованию изготовителя с потребителем.

Анизотропия магнитной индукции при напряженности магнитного поля 2500 А/м не должна превышать 0,13 Тл.

Сталь должна иметь временное сопротивление ав = 290-590 МПа и относитель­ ное удлинение б4 не более 30 %.

Пример условного обозначения: лист 0,65 х 750x1500 —Н — 2 — ТО —Б —2212, ГОСТ 21427.2-83 (лист толщиной 0,65 мм, шириной 750 мм, длиной 1500 мм, нормальной точности прокатки, нормальной точности изготовления по ширине, класса неплоскостности 2, термически обработанный, без покрытия, с коэффи­ циентом заполнения группы Б, из стали марки 2212).

Пример условного обозначения: лента 0,50 х 250 — П — С — 2 — ТО — М - Б - 2311, ГОСТ 21427.2-83 (лента толщиной 0,50 мм, шириной 250 мм, повышенной точности прокатки, нормальной точности изготовления по ширине, повышенной точности по серповидности, класса неплоскостности 2, термически обработанная, с термостойким покрытием, не ухудшающим штампуемость, с коэффициентом заполнения группы Б, из стали марки 2311).

Справочные данные

П р и м е ч а н и е . НП - вдоль направления прокатки; ПН —поперек направления прокатки.

Сталь 2412

Заменитель - сталь 2411 Вид поставки - лист, рулонная сталь, лента резаная толщиной 0,50 и 0,35 мм.

Рулонную сталь изготовляют шириной 500, 530, 600, 670, 740, 750, 805, 815, 825,

Ленту изготовляют шириной 90, 95, 107, 123, 130, 138, 140, 150, 156, 160, 170, 175, 187, 200, 215, 226, 233, 250, 260, 280, 290, 300, 322, 325, 360, 400, 445 мм. Сталь поставляется термически обработанной на магнитные свойства с термостой­ ким покрытием, не ухудшающим штампуемость.

Массовая доля кремния св. 2,8 до 3,8 %. Химический состав стали не нормиру­ ется. ГОСТ 21427.0-75, 21427.2-83.

Назначение - для магнитных цепей электрических машин, аппаратов и прибо­

ров.

Магнитные свойства (ГОСТ 21427.2-83)

Анизотропия магнитной индукции при напряженности магнитного поля 2500 А/м не должна превышать 0,16 Тл.

Сталь должна иметь временное сопротивление ств= 290—590 МПа и относитель­ ное удлинение 84 не более 30 %.

Пример условного обозначения: рулон 0,35 х 1000 — П — Ш — С — 1 — ТО - ТШ —Л — 2412, ГОСТ 21427.2—83 (рулонная сталь толщиной 0,35 мм, шириной 1000 мм, повышенной точности прокатки, повышенной точности изготовления по ширине, повышенной точности по серповидности, класса неплоскостности 1, тер­ мически обработанная, с термостойким электроизоляционным покрытием, улуч­ шающим штампуемость, с коэффициентом заполнения группы А, из стали марки 2412).

Справочные данные

Типичные механические свойства [191]

Сталь 3406

Заменитель —сталь 3405.

Аналоги: при толщине 0,27 мм - 089-27-N5 (IEC), M089-27N (EURO NORM), М-4 (A.I.S.I.), 27Z130 (JIS); при толщине 0,30 мм - 097-30-N5 (IEC), M097-30N (EURO NORM), М-5 (A.I.S.I.), 30Z140 (JIS); при толщине 0,35 мм - II1-35-N5 (IEC), M111-35N (EURO NORM), М-6 (A.I.S.I.), 35Z155 (JIS).

Вид поставки - лист, рулонная сталь, лента резаная толщиной 0,27; 0,30 и 0,35 мм. Рулонную сталь изготовляют шириной 650, 700, 750, 800, 860 и 1000 мм.

Размеры листа

360, 400, 465 и 500 мм. По согласованию изготовителя с потребителем допускается изготовлять ленту другой промежуточной ширины.

ЭТ;

толщиной 0,35 мм —с электроизоляционным термостойким покрытием ЭТ, без покрытия с металлической поверхностью М и без электроизоляционного по­ крытия БП.

Остаточные напряжения не должны превышать 5 %.

Пример условного обозначения: рулон 0,35 х 800 - П - С - 1 - ЭТ - Л - ОН - 3406, ГОСТ 21427.1-83 (рулонная сталь толщиной 0,35 мм, шириной 800 мм, по­ вышенной точности прокатки, нормальной точности изготовления по ширине, повышенной точности по серповидности, с неплоскостностью класса 1, с элект­ роизоляционным термостойким покрытием, с коэффициентом заполнения груп­ пы А, с нормированными напряжениями, из стали марки 3406).

Плотность стали —7650 кг/м3.

Удельное электросопротивление —450—500 нОм • м.

Типичные механические свойства [191]

Сталь 3408

Заменитель —сталь 3407

Аналоги: при толщине 0,27 мм - 089-27-N5 (IEC), M089-27N (EURO NORM), М-4 (A.I.S.I.), 27Z130 (JIS); при толщине 0,30 мм - 097-30-N5 (IEC), M097-30N (EURO NORM), М-5 (A.I.S.I.), 30Z140 (JIS); при толщине 0,35 мм - 111-35-N5 (IEC), M111-35N (EURO NORM), М-6 (A.I.S.I.), 35Z155 (JIS).

Вид поставки - лист, рулонная сталь, лента резаная толщиной 0,27; 0,30 и 0,35 мм. Рулонную сталь изготовляют шириной 650, 700, 750, 800, 860 и 1000 мм.

Размер листа

360, 400, 465 и 500 мм. По согласованию изготовителя с потребителем допускается изготовлять ленту другой промежуточной ширины.

Сталь поставляется в термически обработанном состоянии.

Массовая доля кремния св. 2,8 до 3,8 %. Химический состав стали не нормиру­ ется. ГОСТ 21427.0-75, 21427.1-83.

Назначение - для магнитных цепей электрических машин, трансформаторов и приборов.

Магнитные свойства (ГОСТ 21427.1-83)

Сталь изготовляют:

толщиной 0,27 и 0,30 мм - с электроизоляционным термостойким покрытием

ЭТ;

толщиной 0,35 мм —с электроизоляционным термостойким покрытием ЭТ, без покрытия с металлической поверхностью М и без электроизоляционного по­ крытия БП.

Остаточные напряжения не должны превышать 5 %.

Пример условного обозначения: рулон 0,35 х 800 —П —С —1 —ЭТ — А — ОН — 3408, ГОСТ 21427.1-83 (рулонная сталь толщиной 0,35 мм, шириной 800 мм, по­ вышенной точности прокатки, нормальной точности изготовления по ширине, повышенной точности по серповидности, с неплоскостностью класса 1, с элект­ роизоляционным термостойким покрытием, с коэффициентом заполнения груп­ пы А, с нормированными напряжениями, из стали марки 3408).

Справочные данные

ЛЕНТА СТАЛЬНАЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКАЯ ХОЛОДНОКАТАНАЯ АНИЗОТРОПНАЯ

Сталь 3425

Заменитель —сталь 3424.

Вид поставки —лента толщиной от 0,05 до 0,15 мм в рулонах.