Сплави із заданим коефіцієнтом теплового розширення

Такі сплави містять велику кількість нікелю і використовуються в приладо – та машинобудуванні. У них коефіцієнт лінійного розширення при температурах від - 100 до +100 ⁰ С при збільшенні нікелю до 36% різко зменшується і є близьким до нуля, а при більш його високому вмісті знову зростає. Сплав 36Н – називається інвар, застосовують для деталей приладів, які не повинні змінювати своїх розмірів у межах кліматичних перепадів температур (геодезичні прилади, маятники хронометрів, еталони довжини, штрихові міри у метрології), 36Н – 0,5%С, 36%Ni. Сплав 29НК ( 29% Ni, 18% Со) називаються коваром. Він має коефіцієнт теплового розширення в інтервалі температур від -70 до +420⁰С такий як у скла. З нього виготовляють деталі, які вплавляють у скло при вакуумно-щільних спаїв, наприклад телевізійних кінескопах. Під час нагріву при впаюванні сплаву 29НК на його поверхні утворюється плівка окислів, яка взаємодіє зі склом. Це призводить до утворення щільного зчеплення (адгезії) між склом і сплавом.

Для виготовлення деталей шляхом пайки зі склом застосовують і більш дешеві феритні залізо-хромисті сплави 18ХТФ, 18ХМТФ. Сплави мають одинакові властивості, але 18ХФТ дешевше ніж 18ХМТФ.

Сплави з високим електричним опором.

Високий електроопір сплавів може бути досягнутим в тому випадку, коли їх структура – твердий розчин. Відповідно до правила Курнакова, при утворенні твердих розчинів електроопір зростає, і досягає максимального значення при певній для кожної системи кількості компонентів. Ця ж структура дозволяє деформувати сплави з великим ступенем стискування і отримувати тонку стрічку і проволоку, які володіють високим електроопором. Окрім високого електроопору, сталі і сплави цього призначення при нагріві повинні володіти окалиностійкістю і достатньою міцністю для збереження форми нагрівальних елементів у процесі роботи. Таким чином метали для нагрівальних елементів і реостатів мають бути жаростійкими, повинні мати високий електроопір і задовільну пластичність у холодному стані. Цим вимогам відповідають залізохромоалюмінієві сплави, наприклад марок Х15Н60 – фероніхром, Х20Н60 – ніхром. Жаростійкість нагрівачів із Fe – Cr – Al сплавів вища ніж ніхромів. Сплави Х13Ю4, Х15Н60, Х20Н80 у вигляді дроту і стрічки застосовують для побутових приладів, а також для промислових і лабораторних печей – сплав 0Х23Ю5 ( фехраль), 0Х23Ю5 ( хромель), 0Х27Ю5А.

Матеріали для реостатів повинні мати високий електричний опір, малий температурний коефіцієнт опору в області високих температур і незмінні в часі електричні властивості. Даним вимогам відповідають мідно – нікелеві сплави МНМц3-12 ( манганін), і МНМц 40-1.5 ( константан).

Сплави із заданими пружними властивостями – 40КХНМ – 0,07-0,12%С; 15-17% N; 19 -21% Cr; 6 -7% Mo; 39 -41%Co. Цей сплав застосовують для пружин годинникових механізмів, витих циліндричних пружин, які працюють при температурах до 400⁰С.

Сплави з особливими властивостями

Залежно від умов експлуатації (температури, типу та складу агресивного середовища, рівня та характеру прикладених напружень, тривалості) та спеціальних вимог, що ставляться до функціональних властивостей конкретних виробів для їхнього виготовлення використовують різні групи сплавів з особливими властивостями: корозійнотривкі, жаротривкі, жароміцні, холодотривкі, магнітні з малим та заданим коефіцієнтом розширення, тобто сталі та сплави, що володіють особливими електрохімічними, електрофізичними, ядерно-фізичними, фізико- механічними властивостями та можуть надійно працювати за умов одночасної дії на матеріал напружень, опромінення, агресивного середовища, кріогенних або підвищених температур, та ін.