|
|
Большая Советская Энциклопедия (цитаты)
|
|
|
|
|
Никелевые сплавы | сплавы (далее Н)Н на основе никеля. Способность растворять в себе значительное количество др. металлов и сохранять при этом пластичность привела к созданию большого числа Н Полезные свойства Н в определенной степени обусловлены свойствами самого среди которых наряду со способностью образовывать твердые растворы со многими металлами выделяются ферромагнетизм, высокая коррозионная стойкость в газовых и жидких средах, отсутствие аллотропических превращений.
С конца 19 в. сравнительно широко используются медно-никелевыеН, обладающие высокой пластичностью в сочетании с высокой коррозионной стойкостью, ценными электрическими и др. свойствами. Практическое применение находятН типа монель-металла, которые наряду с куниалями выделяются среди конструкционных материалов высокой стойкостью в воде, кислотах, крепких щелочах, на воздухе,
Важную роль в технике играют ферромагнитныеН (40-85%) с , относящиеся к классу магнитно-мягких материалов. Среди этих материалов имеютсяН, характеризующиеся наивысшим значением проницаемости (см. Пермаллой), ее постоянством (см. Перминвар), сочетанием высокой намагниченности насыщения и проницаемости (см. Перменорм). ТакиеН применяют во многих областях техники, где требуется высокая чувствительность рабочих элементов к изменению поля.
Сплавы с 45-55% , легированные в небольших количествах или Со, обладают коэффициентом линейного термического расширения, близким к коэффициенту линейного термического расширения стекла, что используется в тех случаях, когда необходимо иметь герметичный контакт между стеклом и металлом (см. также Ковар).
Сплавы с Со (4 или 18%) относятся к группе магнитострикционных материалов. Благодаря хорошей коррозионной стойкости в речной и морской воде такиеН являются ценным материалом для гидроакустической аппаратуры.
В начале 20 в. стало известно, что жаростойкость на воздухе, достаточно высокая сама по себе, может быть улучшена путем введения , или . Из сплавов такого типа важное практическое значение благодаря хорошему сочетанию термоэлектрических свойств и жаростойкости сохраняют сплав с , и (алюмель) и сплав с 10% (хромель). термопары относятся к числу наиболее распространенных термопар, применяемых в промышленности и лабораторной технике. Находят практическое использование также термопары из и копеля.
Важное применение в технике получили жаростойкиеН c - нихромы. Наибольшее распространение получили нихромы с 80% , которые до появления хромалей были самыми жаростойкими промышленными материалами. Попытки удешевить нихромы уменьшением содержания в них привели к созданию т. н. ферронихромов, в которых значительная часть замещена . Наиболее распространенной оказалась композиция из 60% , 15% и 25% . Эксплуатационная стойкость большинства нихромов выше, чем ферронихромов, поэтому последние используются, как правило, при более низкой температуре. Нихромы и ферронихромы обладают редким сочетанием высокой жаростойкости и высокого электрического сопротивления (1,05-1,40 мком×м). Поэтому они вместе с представляют собой два наиболее важных класса сплавов, используемых в виде проволоки и ленты для изготовления высокотемпературных электрических нагревателей. Для электронагревателей в большинстве случаев производят нихромы, легированные (до 1,5%) в сочетании с микродобавками редкоземельных, щелочноземельных или др. металлов. Предельная рабочая температура нихромов этого типа составляет, как правило, 1200 °С, у ряда марок 1250 °С.
Н, содержащие 15-30% , легированные (до 4%), более жаростойки, чемН, легированные . Однако из них труднее получить однородную по составу проволоку или ленту, что необходимо для надежной работы электронагревателей. Поэтому такие Н используются в основном для изготовления жаростойких деталей, не подверженных большим механическим нагрузкам при температурах до 1250 °С.
Во время 2-й мировой войны 1939-45 в Великобритании было начато производство жаропрочных сплавов - - - , называемых нимониками. ЭтиН, возникшие как результат легирования нихрома (типа X20H80) (2,5%) и (1,2%), имеют заметное преимущество по жаропрочности перед нихромами и специальными легированными сталями. В отличие от ранее применявшихся жаропрочных сталей, работоспособных до 750-800 °С, нимоники оказались пригодными для эксплуатации при более высоких температурах. Появление их послужило мощным толчком для развития авиационных газотурбинных двигателей. За сравнительно короткий срок было создано большое число сложнолегированных сплавов типа нимоник (с , , , , Со, , , В, , , , ) с рабочей температурой 850-1000 °С. Усложнение легирования ухудшает способность сплавов к горячей обработке давлением. Поэтому наряду с деформируемыми сплавами широкое распространение получили литейныеН, которые могут быть более легированными, а следовательно, и более жаропрочными (до 1050 °С). Однако для литых сплавов характерны менее однородная структура и, как следствие этого, несколько больший разброс свойств. Опробованы способы создания жаропрочных композиционных материалов введением в или Н тугоплавких окислов тория, и др. соединений. Наибольшее применение получил Н с высокодисперсными окислами тория (ТД-
Важную роль в технике играют легированныеН - , - и - , обладающие ценным сочетанием электрических свойств: высоким удельным электрическим сопротивлением (r = 1,3-2,0 мком×м), малым значением температурного коэффициента электрического сопротивления (порядка 10-5 1/°С), малым значением термоэдс в паре с (менее 5 мв/°С). По величине температурного коэффициента электрического сопротивления этиН уступают манганину в интервале комнатных температур, однако, имеют в 3-4 раза большее удельное электрическое сопротивление. Главная область применения таких сплавов - малогабаритные резистивные элементы, от которых требуется постоянство электрических свойств в процессе службы. Элементы изготавливаются, как правило, из микропроволоки или тонкой ленты толщиной 5-20 мкм. Сплавы на основе - и - применяют также для изготовления малогабаритных тензорезисторов, характеризующихся почти линейной зависимостью изменения электрического сопротивления от величины упругой деформации.
Для аппаратуры, работающей в высокоагрессивных средах, например в соляной, серной и кислотах различной концентрации при температурах, близких к температуре кипения, широко используютсяН - или - - , известные за рубежом под названием хастелой, реманит и др., а в СССР -Н марок H70M28, Н70М28Ф, Х15Н55М16В, Х15Н65М16В. ЭтиН превосходят по коррозионной стойкости в подобных средах все известные коррозионностойкие стали.
В практике применяют еще целый ряд Н (с , , и др. элементами), обладающих благоприятным сочетанием механических и физико- свойств, например коррозионностойкиеН для пружин, твердыеН для штампов и др. Помимо собственно Н, входит как один из компонентов в состав многих сплавов на основе др. металлов (например, алниН).
Лит.: Бозорт Р., Ферромагнетизм, пер. с англ., М., 1956; Материалы в машиностроении. Выбор и применение, т. 3 - Специальные стали иН, М., 1968; Химушкин Ф. Ф., Жаропрочные стали иН, 2 изд., М., 1969; Бабаков А. А., Приданцев М. В., Коррозионностойкие стали иН, М., 1971.
Л. Л. Жуков.
|
Для поиска, наберите искомое слово (или его часть) в поле поиска
|
|
 |
 |
 |
|
