СВОЙСТВАМИ

В приборостроении широко применяют стали и сплавы с особыми физическими свойствами, к которым в зависимости от их назна­чения предъявляют различные требования. Для многих металли­ческих деталей приборов иногда необходимо получить заданные магнитные характеристики, для других деталей — определенные электрические величины, тепловые свойства и т. д.

Как правило, к выплавке сплавов с особыми свойствами предъ­являют очень высокие требования относительно точного химиче­ского состава и чистоты по примесям. Такие сплавы называют прецизионными.

Магнитные стали и сплавы

Явление ферромагнетизма веществ связано с особенностями строе­ния атомов. Ферромагнетиками являются три металла — же­лезо, кобальт, никель и некоторые сплавы на их основе.

Магнитные стали и сплавы по назначению подразделяют на магнитномягкие и магнитнотвердые, различающиеся значениями основных магнитных характеристик, а также формой петли ги­стерезиса. Среди них немало сплавов, относящихся к прецизион­ным сплавам.

Магнитномягкие материалы

Для сплавов этой группы характерны малая коэрцитивная сила Я_с, высокая магнитная проницаемость /д. и узкая петля гистерезиса (рис. 175, а). Кроме того, если они работают в усло­виях переменного намагничивания, к ним предъявляют требо­вания относительно обеспечения минимальных энергетических потерь при перемагничивании. Эти сплавы должны иметь высокое удельное электросопротивление, с увеличением которого умень­шаются потери на паразитные вихревые токи.

В зависимости от показателей ферромагнитных свойств и об­ластей применения магнитномягкие материалы подразделяют на низкочастотные, высокочастотные и материалы с особыми магнит­ными свойствами.

Молибден и его сплавы. Сплавы на основе молибдена применяют более часто по сравнению с другими тугоплавкими сплавами. В качестве леги­рующих добавок для повышения температур рекристаллизации в них вводят ти­тан, цирконий, ниобий. Получены опытные сплавы с добавлением рения до 30— 50%.

Сплав ВМ1 содержит ^0,25 % 2г; ~0,4 % Т1. Сплав ВМ2 легирован цирко­нием 0,2—0,4 %. Свойства этого сплава при различных температурах следующие:

I, °С... —70 20 800 1500

ов, МПа...... 1000 800 700 150

6, %....... 7 10 13 25

 

Таблица 14, Химический состав,%, дисперсионнотвердеющих никелевых жаропрочных сплавов (нимоник)

Марка	Сг	Т1	А1	Прочие элементы
ХН77ТЮ	19—22	2,3—2,7	0,55—0,95	<0,01 Се
ХН77ТЮР	19—22	2,4-2,8	0,60—1,00	<0,01 В
ХН70МВТЮБ	16-19	1,9—2,8	1,0-1.7	2,0—3,5 XV; 0,01 В; 0,02 Се
ХН55ВМТФКЮ **	9—12	1,4-2,0	3,6—4,5	4,5—6,5 V, 12— 16 Со; 0,02 В
Нимоник 90	18—21	2,0—2,8	0,8—1,2	15—21 Со
Нимоник 100 *?	10—12	1—2	4—6	18— 22 Со; 2,0 Ре

*» Содержит 4—6 % Мо

*² Содержит 4,5—5.5% Мо.

 

Таблица 15. Свойства тугоплавких металлов

Металл	*т,л. °с	*рекр	V, г/см'	Металл	'ил °С	<рекр	V, г/см'
V		~1500	19,3	Мо			10,2
Ке				МЬ			8,6
Та			16,2

Обладая высокой жаропрочностью, молибден и его сплавы заметно окис­ляются, начиная с 450 °С. Поэтому необходима их защита от окисления. Основ­ной способ защиты — силицирование. На поверхности сплавов образуется слой Мо512 толщиной 0,03—0,04 мм. Этот слой полностью защищает сплав от окисле­ния при 1100—1200 °С. При 1700 °С силицированиые детали могут работать до 30 ч.

Вольфрам и его сплавы. Вольфрам — наиболее тугоплавкий металл. Его используют в качестве легирующего элемента в сталях и сплавах различного назначения, в композитных материалах (медь + волокно вольфрама, 0В = 1500-^2000 МПа; Е = 4000 ГПа), в электротехнике и электронике (нити накала, эмиттеры, нагреватели в вакуумных приборах и т. п.). Из вольфрама из­готовляют эрозионные вставки в критические сечения сопел двигателей и т. д.

В качестве легирующих элементов к вольфраму добавляют 0,25—0,4 % Мо; 1,5—12 % Та; 3—35 % Ке. Сплавы вольфрама с рением сохраняют пластичность до —196°С.

Наибольшее повышение жаропрочности вольфрамовые сплавы приобретают при добавлении 1—2 % ТЬО|.