Разделы сайта

Читаемое

Обновления Sep-2017

Промышленность Ижоры -->  Коррозионные свойства латуней 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 [ 50 ] 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93

ЧАСТЬ IV

НИКЕЛЕВЫЕ и МЕДНОНИКЕЛЕВЫЕ СПЛАВЫ

Никелевые и медноникелевые сплавы по механическим, физико-химическим свойствам и области применения можно условно разделить на следующие основные группы: конструкционные, термоэлектродные, сплавы сопротивления и сплавы с особыми свойствами.

К первой группе относятся: монель-металл, мельхиор, никель технический, никель марганцевый и другие сплавы. Они применяются для изготовления деталей с повышенными механическими и коррозионными свойствами. Ко второй группе относятся: хро-.мель, алюмель, копель и сплавы для компенсационных проводов. Эти сплавы отличаются большой электродвижущей силой и высо->им удельным электросопротивлением при малом температурном коэффициенте электросопротивления. Применяются они для изготовления прецизионных приборов, термопар и компенсационных проводов. Наконец, к третьей группе относятся главным образом нихромы, отличающиеся высокой жаропрочностью и жароупорностью и применяющиеся для изготовления разного рода электронагревательных приборов и электропечей. К этой группе сплавов нами условно отнесены сплавы типа манганин, константан, применяющиеся для реостатов и сопротивлений, а также жаропрочные и магнитные сплавы с особыми свойствами.

ВЛИЯНИЕ КОМПОНЕНТОВ И ПРИМЕСЕЙ

Добавки других элементов к никелевым и медноникелевым сплавам в качестве основных компонентов, а также примеси оказывают большое влияние на механические, технологические и физико-химические свойства этих сплавов.

Алюминий как в никеле, так и в меди растворим в твердом состоянии в значительном количестве. Область твердого раствора а в никеле простирается до 15в/о (вес), а в меди до (вес.) Сплавы никеля с медью и алюминием отличаются высокой .прочностью и пластичностью и широко распространены в промышленности. Небольшие добавки алюминия как раскислителя и дегазатора часто применяются при плавке никелевых и медноникелевых сплавов.

Влияние компонентов и примесей

С другой стороны, небольшие добавки алюминия не оказывают значительного влияния на электропроводность и термоэлектродвижущую силу никеля и его сплавов.

В табл. 250 приведены данные по влиянию алюминия на изменение термоэлектродвижущей силы и удельного электросопротивления и температурного коэффициента электросопротивления никеля в зависимости от температуры.

Таблица 250

Влияние алюминия на электрические свойства никеля

Темпе-

Термоэлектродвпжущая сила в паре с платиной (при холодном спае)

Удельное электросо противление СИ мм2

Температ>рныи коэ}фи-циент элемросонро тивления

0°,

ратура

=0

10 С/о Ni

100 /, Ni

99 /, Ni

100 /о Ni

99°/о Ml

0/ А1

1 / А1

0% Al

iL Al

0% Al

i% Al

0 100

- 1,85

- 1,51

0,082 0,120

0,112 0,160

0,004630

0,00440

-3,43

-3,28

0,175

0,228

0,004580

0,00380

-4,86

-4,56

0,258

0,307

0,003220

0,00370

-5,77

-5,29

0,330

0,367

0,002790

0,00190

-6,5J

-6,13

0,370

0,400

0,001210

0,00090

-7,30

-7,13

0,405

0,431

0,000946

0,00074

-8,30

-8,31

0,440

0,457

0,000865

0,00062

-9,65

-9,59

0,473

0,484

0,000750

0,00057

-11,03

0,510

0,508

0,000780

0,00051

1000

-

-12,50

0,550

0,531

0,000785

0,00044

Добавки алюминия понижают температуру магнитных превращений никеля, делая его термоэлектрические свойства более положительными в зоне магнитных превращений и,- наоборот в области немагнитных превращений. Термоэлектродвижущая сила никеля в паре с платиной под влиянием алюминия в пределах маг-,нитного состояния практически не изменяется.

Кроме того, под влиянием алюминия повышаются механические свойства никеля и его сплавов. В частности, в сплавах под назва-.иием К-монель алюминий играет роль облагораживающего эле-fuema, повышая коррозионные и механические свойства монель-(еталла.

f- Таким образом, алюминий оказывает положительное влияние ва свойства никеля и его сплавов, так как повышает механические ,и технологические свойства этих сплавов. Алюминий не испаряется -при высоких температурах, потому что парциальное давление паров алюминия достигает атмосферного лишь при температуре



ОКОЛО 2000°, что имеет особо важное значение при работе деталей радиоламп при повышенных температурах в условиях высокого вакуума.

Железо с никелем образует непрерывный ряд твердых растворов. На технологические свойства никелевых сплавов железо отрицательного влияния не оказывает. В нихромах допускается содержание железа до 20/о и выше. Под влиянием железа значительно облегчается технологический процесс обработки сплавов, но при этом заметно снижается их жаростойкость.

Добавка до 1,5 /о Fe к мельхиору, применяемому для конденсаторных труб, повышает стойкость их против ударной коррозии, ьроисходящей под действием турбулентных потоков воды, содержащих пузырьки воздуха.

В алюмеле примеси железа, а также кобальта нежелательны, так как они значительно снижают э. д. с. алюмеля.

В сплавах для компенсационных проводов, применяемых для термопар платина - платина с родием (ТП) и термопар из сплава золота с 30>/о Pd и lOVo Pt со сплавом платина- родий (ТБ), содержание железа должно быть ограничено, так как его присутствие изменяет значение т. э. д. с.

Важнейшим свойство.м термопары ТБ является ее высокая э. д. с.

Т. э. д. с. сплава ТБ в паре с медью и термопары ТБ до 100° равна по абсолютной величине 2,96 + 0,1 же; сплава ТП и термопары ТП в паре с платиной - 0,12 + 0,03 мв, так что если термопару ТБ соединить с компенсационным проводом из сплава ТБ и меди, то результат в пределах до 100° получится тот же, что и при продолжении электродов термопары ТБ. То же относится и к сплаву ТП.

Такое совпадение т. э. д. с. достигается лишь при условии точного соблюдения химического состава сплава.

В этом отношении сплавы, применяемые для компенсационных проводов, должны быть свободны от посторонних примесей, в частности, содержание железа не должно превышать 0,05% и для сплава ТБ и 0,005о/о для сплава ТП.

Кремний ограниченно растворим в твердом состоянии как в никеле, так и в меди.

Кремний иногда применяется в качестве раскислителя никелевых и медноникелевых сплавов. Повышенное содержание кремния снижает пластичность данных сплавов, вызывая брак по трещинам при горячей и холодной обработке давлением. Кремний увеличивает электросопротивление никеля и его сплавов и уменьшает э. д. с. никеля, сообщая ей более положительное значение как в магнитном, так и в немагнитном состоянии.

Поэтому в сплавах типа ТБ и ТП содержание кремния не следует допускать выше 0,0020/0. В медноникелевых сплавах

Влияние компонентов и примесей

С повышенным содержанием никеля содержание кремния допустимо до 0,30/0.

На манганин кремний влияет отрицательно, содержание кремния в нем не следует допускать более 0,F/o.

Марганец с никелем и медью дает значительные области твердого раствора. На механические, технологические свойства и жароупорность никелевых и медноникелевых сплавов марганец влияет положительно. Марганец является хорошим раскислителем, кроме того, он парализует вредное действие серы и является полезной добавкой к мельхиору, так как устраняет хрупкость после отжига при наличии в этом сплаве углерода.

Свойства никеля в зависимости от содержания марганца приведены в табл. 251-253.

Таблица 251

Влияние марганца на механические свойства никеля

Химический состав, /

Предел прочности при растяжении

КЗ Л1.Н2

Относительное удлинение,

Остальное

>

>

>

Таблица 252

Влияние марганца на электрические свойства никеля

Химический состав, %

4,77 7,40 9,09 13,03 16,65

100 Остальное

Удельное электросопротивление ом м 2 м

0,124 0,174 0,233 0,280 0,416 0,512

Температурный

коэ 1)фициент электросопротивления а

6,22 2,97 2,49

20 А. П. Смирягин



Никелевые и медноникелевые сплавы

Влияние марганца на удельное электросопротивление никеля в зависимости от температуры

Температура

°С

Никель элеьтролчти ческпп

Мп-0,08 / ; ниьель - остатьпое

Мп-2,1 /о, нпьель- остал! вое

Мп- 4,75 / ; НП1 ель-остальное

0,097

0,106

0,139

0,194

0,141

0,153

0,190

0,250

0,200

0,220

0,2Ь5

0,327

0,267

0,300

0,333

0,400

0,360

0,375

0,420

0,450

0,395

0,400

0,455

0,480

0,424

0,440

0,488

0,510

0,450

0,473

0,505

0,537

0,480

0,503

0,555

0,570

0,510

0,533

0,590

0,607

1000

0,550

\ 0,573

0,630

1 0,645

Следует ограничивать содержание 10 го oo :m sD JLJtJtii500


о 10 го J0 W so ео JO so т, %(8ес)

Рис. 302 Диаграмма состояния медь - никель

ские свойства сплавов меди с никелем ского состава.

марганца в кремнистом никеле, применяемом при изготовлении радиоламп, так как примесь марганца в условиях высоких температур и вакуума легко испаряется.

М. е д ь с никелем образует ряд ценных сплавов, широко распространенных в промышленности. Диаграмма состояния системы медь - никель показана на рис. 302. Из рисунка видно, что медь неограниченно растворима в никеле как в жидком, так и в твердом состоянии. На рис. 303 показаны физиче-в зависимости от химиче-

Влпяние компонентов и примесей

Медноникелевые сплавы отличаются повышенными механическими и коррозионными свойствами и хорошо обрабатываются давлением в горячем и холодном состоянии. Некоторые из этих сплавов обладают ценными термоэлектрическими свойствами. Содержание меди следует ограничивать лишь в сплавах на основе никеля, применяе-

S (-1%


mi .

А -ом.

10 го 30 00 SO 60 70 8090 ЮО

Содержание Nl, U (вес)

Рис 303 Зависимость физических свойств и твердости сплавов системы медь - никель от химического состава

мых в радиоламповом производстве, так как медь в условиях повышенных температур, высокого вакуума легко испаряется.

Магний широко применяется в качестве раскислителя при плавке никеля и его сплавов. Под влиянием магния парализуется вредное действие серы, так как образующийся тугоплавкий и нерастворимый в никеле сернистый магний выделяется при затвердевании внутри зерен, а не по границам

кристаллитов. Магний также играет при этом роль дегазатора.

Цинк является вредной примесью в нике-те, применяемом в Электровакуумной промышленности, а также в термоэлектрод-ьых сплавах и сплавах сопротивления из-за того, что он легко испаряется.

Тройные медноникелевые сплавы с цинком (нейзильбер) имеют большое техническое значение и широко применяются для изготовления изделий ширпотреба.

Хром растворим в никеле в твердом состоянии до 32о/о при 500°. С повышением температуры растворимость возрастает и при 1100° достигает 52о/о.

Под влиянием хрома значительно повышается жаростойкость и электросопротивление никеля. Сплавы никеля с хромом ( нихромы ) получили широкое распространение для изготовления нагревательных элементов лабораторных и заводских печей, работающих при температуре нагрева до 1100°, для изготовления деталей, работающих при высоких температурах, а также для технических и бытовых электронагревательных приборов. Наилучшим по составу и свойствам является сплав, содержащий 20*



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 [ 50 ] 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93

© 2003 - 2017 Prom Izhora
При копировании текстов приветствуется обратная ссылка