- •Материаловедение и конструкционные материалы
- •Часть 1. Металлические материалы
- •Часть 1.Металлические материалы.
- •Введение
- •1.Машиностроительные чугуны.
- •1.1. Белые литейные чугуны
- •1.2. Серые литейные чугуны.
- •1.3 Высокопрочные чугуны.
- •1.4. Ковкие чугуны.
- •1.5 Легированные чугуны.
- •1.5.1 Износостойкие чугуны.
- •1.5.2 Жаростойкие чугуны.
- •1.5.3 Жаропрочные чугуны.
- •1.5.4 Коррозионностойкие чугуны.
- •1.5.5.Антифрикционные чугуны
- •2.1 Стали обыкновенного качества.
- •2.2 Углеродистые качественные конструкционные стали
- •2.3 Конструкционные стали повышенной обрабатываемости резанием.
- •3. Легированные конструкционные стали.
- •3.1 Улучшаемые машиностроительные стали.
- •3.2 Цементуемые машиностроительные стали.
- •3.3 Высокопрочные стали
- •3.4 Рессорно-пружинные стали
- •3.5 Износостойкие стали
- •3.5.1 Шарикоподшипниковые стали
- •3.5.2 Графитизированная сталь
- •3.5.3 Высокомарганцовистая сталь
- •3.5.4 Литые карбидные сплавы.
- •3.5.5.Коррозионостойкие стали
- •3.5.6 Жаростойкие и жаропрочные стали.
- •3.5.7 Жаропрочные стали
- •3.5.8 Криогенные стали.
- •4. Инструментальные стали.
- •4.1. Стали для режущего инструмента.
- •4.1.1.Углеродистые инструментальные стали.
- •4.1.2 Легированные инструментальные стали.
- •4.1.3 Быстрорежущие стали.
- •4.1.4 Твердые сплавы.
- •4.1.5 Сверхтвердые материалы.
- •4.2 Стали для измерительного инструмента.
- •4.3 Стали для штампов холодного деформирования.
- •4.4 Стали для штампов горячего деформирования.
- •5. Стали и сплавы с особыми физическими свойствами
- •5.1 Сплавы высокого электросопротивления.
- •5.2Сплавы с низким коэффициентом теплового расширения.
- •5.3 Магнитные сплавы.
- •5.4 Сплавы с постоянным модулем упругости.
- •6.1 Свойства алюминия.
- •6.2 Маркировка алюминиевых сплавов.
- •6.3 Характеристика и классификация алюминиевых сплавов.
- •6.3.1 Деформируемые алюминиевые сплавы, не упрочняемые термической обработкой.
- •6.4 Высокопрочные сплавы.
- •6.5 Жаропрочные сплавы.
- •6.6 Сплавы для ковки и штамповки.
- •6.7 Литейные алюминиевые сплавы
- •6.8 Антифрикционные алюминиевые сплавы.
- •6.9 Спеченные алюминиевые сплавы
- •7.Сплавы на основе меди
- •7.1 Свойства меди.
- •7.2 Классификация и маркировка медных сплавов.
- •7.Латуни.
- •7.4 Бронзы.
- •8.1 Титан.
- •8.2Сплавы титана.
- •10 Магниевые сплавы.
- •10.1 Магний.
- •10.2 Сплавы на основе магния.
- •11 Общие положения термической обработки металлов и сплавов.
- •Краткие сведения о маркировоке сплавов. Углеродистые стали
- •Легированные стали
- •Инструментальные стали
- •Цветные сплавы
- •Содержание
5.3 Магнитные сплавы.
Магнитные сплавы широко применяются в машиностроении и приборостроении (двигатели постоянного и переменного тока, электромагниты, трансформаторы и т.д.) Магнитные сплавы делятся на две большие группы: магнитно-твердые сплавы (ГОСТ17809-72), из которых делаются постоянные магниты, и магнитно – мягкие сплавы(ГОСТ21427-75)ВА, из которых делаются, например, сердечники трансформаторов.
От материала для постоянных магнитов требуется высокое значение коэрцитивной силы и остаточной индукции и их неизменность во времени.
Для небольших магнитов бытового назначения используется хромистая сталь типа ЕХ3 (С-1%, Сr = 3% ,остальное- Fe) Буква Е означает магнитно-твердую сталь, а Х- содержание хрома в процентах. При добавлении Со (ЕХ9К15М) коэрцитивная сила возрастает до 170э, но Со дефицитен и поэтому такие магниты применение находят редко.
Большее применение находят магниты из более дешевых сплавов системыFe-Ni-Al типа АНК (Al–Ni–Si 13 – 33 – 1,0), имеющие коэрцитивную силу 750 э , но остаточную индукцию всего 4000 гс. При добавлении Со (АНКО4 :13% Ni , 9% Al , 24% Co, 3% Cu ) остаточная индукция достигает 12000 гс.
Для активной части роторов гистерезисных двигателей применяются сплавы с Со : комоль (12% Со, 17% Мо, остальное-железо), кунико (35% Сu, 24% Ni , 41% Co), викаллой (14% V, 52% Co) и платинит ( 77% Pt , 23% Co).
В машиностроении 80 % магнитных сплавов изготавливают литыми на основе системы Fe—Ni—Al с легированием Co, Cu, Ti и др. Наиболее высокой коэрцитивной силой из сплавов этой группы обладает литой магнит ЮНДК35Т5БА (Al=7%, Ni=14,5%, Co=35%, Cu=3,5%, Ti=4,5%) Hс =1560 э .
Такие же по составу сплавы получаются методом спекания. Маркируются такие сплавы следующим способом: ММК7, буквы ММК означают магнит металлокерамический, цифра означает порядковый номер. По магнитным свойствам спеченные магниты уступают литым.
В последнее время применяются все больше магниты c редкоземельными металлами (самарием, празеодимом, иттрием и другими элементами), изготавливаемые методом жидкофазного спекания тонких порошков с размером частиц <10мкм. Магнитные свойства таких магнитов типа КСП 37 (самарий+празеодим =37%) в 5 раз выше, чем у всех остальных.
5.4 Сплавы с постоянным модулем упругости.
Сплавы Fe-NI, у которых модуль упругости не растет при нагреве, называются элинварными. Они применяются для упругих элементов и пружин точных приборов (камертонов, резонаторов и т.д.).
Сплав элинвар (36 %Ni , 12 %Cr , остальное-Fe) имеет нулевое значение коэффициента термоупругости γ. Более стабильно нулевой коэффициент термоупругости получается у сплавов типа 42НХТЮ (42 % Ni, 5,5 %Cr, 3%Ti, 1 %Al, остальное-. Fe .У такого сплава γ =1,5*10-5 1/оС в интервале температур 20-100о C.
6. АЛЮМИНИЕВЫЕ СПЛАВЫ.
6.1 Свойства алюминия.
Алюминий- металл серебристо-белого цвета. Он не имеет аллотропических превращений, кристаллизуется в решётке гранецентрированного куба, с периодом а=4,0041 мм. Алюминий обладает низкой плотностью (2,7 г/см3), хорошей теплопроводностью (0,52 кал/см*с* ОС), низким электросопротивлением (0,027 Ом.мм2/м), составляющим 65 % от меди, высокой коррозионной стойкостью, низкой прочностью σb =90 МПа, высокой пластичностью δ =30 %. Температура плавления составляет 600ОС. Литейные свойства чистого алюминия не высоки. Алюминий хорошо обрабатывается давлением, сваривается газовой и контактной сваркой, плохо обрабатывается резанием. Из-за легкого окисления на воздухе и образования на поверхности плотной окисной пленки окисла Al2О3, предохраняющей его от дальнейшего окисления, алюминий хорошо противостоит коррозии в атмосферных условиях, в воде и других средах. Алюминий стоек в концентрированной азотной кислоте, а также в органических кислотах (лимонной, уксусной, винной и др.), и в контакте с пищевыми продуктами.
В зависимости от содержания примесей первичный алюминий бывает особой чистоты А999 (0,001 % примесей), высокой чистоты А995, А99, А97, А95 и технической чистоты А85, А8 и др. Выпускается в виде проката (листы, профили, прутки и др.) и маркируется АДО, АД1 и т.д.. Технический алюминий применяется для ненагруженных деталей, когда от материала требуется легкость, коррозионная стойкость. Из алюминия изготавливаются рамы, двери, трубопроводы, фольга, цистерны, посуда, теплообменники, конденсаторы, шины, кабели и другие детали.