ZASADY DOBORU MATERIAŁÓW INŻYNIERSKICH
BY GRUPA III
27
Stale o specjalnych własnościach cieplnych.
1. Stale i stopy na opory grzewcze.
Własności:
- duży opór właściwy
- mały współczynnik cieplny oporności
- dobra przerabialność plastyczna
- żaroodporność
- dobra spawalność
- dobra plastyczność
Podział:
- oporniki do temp. 300-4500C
Nikielina 35Cu+45Ni
Konstantan 59Cu+40Ni+1Mn
Manganian 84Cu+4Ni+12Mn
- przyrządy laboratoryjne i urządzenia gospodarstwa domowego
Stale Mn-Si-Cu, Cr-Mn-Si, Cr-Si-Cu-Al
- piece laboratoryjne i przemysłowe
a) austenityczne (1050-12000C) (oporność: 110-120
[jednostka, ale nie w ohm’ach])
Ni80+Cr80
Ni60+Cr15+fe
Ni25+Cr20+Si2+Fe
b) ferrytyczne (1000-13000C) (130-150[jak wyżej])
H13J4 – 10000C
H17J5 – 11500C
H25J5 - 12000C
OH25J5 - 13000C
Żaroodporność – odporność na utlenianie w wysokiej temp.
Korozja katastroficzna – przepala się od razu co jest związane z jakością podłoża np. ceramika nieodpowiednia (im wyższa temp. tym większy opór).
c) stopy specjalne (W, Mo), szlachetne (Pt), spiekane SiC, SiMo (13000C-20000C).
2. Stopy o określonym współczynniku rozszerzalności liniowej oraz punkcie przemiany magnetycznej (do połączeń ze szkłem) (alfa- 1,2-20*10-61/0C)
a) stopy o małym współczynniku rozszerzalności cieplnej.
- inwar (35-37% Ni+0,25%C)
- elinwar º inwar+6-12%Cr – sprężyny, kamertony.
stop o stałych własnościach sprężystych
zależność czego od czego?? kto by to wiedział:)
b) stopy o dużym współczynniku rozszerzalności cieplnej Ni14Mn7, Ni20Mn6,Ni25 (termobimetale) – (17,5-20)x10-61/0C
c) stopy do połączeń ze szkłem (6-8,0x10-61/0C)
FeNi, FeNi28Co16, FeNi46Cr1, - zakres0-4000C (liniowa rozszerzalność).
Bimetal – rodzaj sztabki zbudowanej z dwóch metali. Są to dwie blachy o różnym współczynniku rozszerzalności zgrzane ze sobą. Przy podgrzewaniu takiego bimetalu różnica współczynników rozszerzalności sprawia, że bimetal wygina się w jedną stronę (zwieranie styków itp.)
3. Stopy o określonej sile termoelektrycznej (termoelement, przewody kompensacyjne).
a) metale nieszlachetne:
Cu – const. <5000C
Ag – const. <6000C
NiCr – const. <8000C
Fe – const. <7000C
NiCr – Ni <10000C
b) metale szlachetne
PtRh-Pt <13000C
PtRh-Pt <14000C
c) stopy specjalne.
Ir-IrRh <20000C
W-Ir <22000C
W-Mo <22000C
W-WRe <23000C
C-W <24000C
W-Mo-W <26000C
C-SiC <27000C
4. Stale i stopy z żelazem o specjalnych własnościach magnetycznych.
u>>1
5. Magnetycznie twarde (Al., Ni, Co, Fe ) stopy hartowane, twarde dyspersyjne
· Naprężenia (zgniot, przemiana magnetyczna (?), procesy strzeżenia)
· Rozdrobnienie ziarn
· Rozpad roztworu stałego na mieszaninę faz lub jej uporządkowanie
a) stale (C 0,95-1,05%; Mn 0,2-0,4%; Cr 3,5-10%; W 5-6%; Co 5,5-16,5%)
po hartowaniu min węglików + aust. sz.
- hartowanie 1050 (EH14) do 1250 (EM9K15M) – rozpad węglików
- hartowanie 810 - 1000ºC drobnopyłkowy martenzyt
- odpuszczenie 100 - 120ºC – usunięcie naprężeń hartowniczych
(magnesy dla prądów silnych i słabych, magnesy licznikowe, indukowane, profilowe)
b) stopy Al. – Ni – Co
Materiały izotropowe
Al. – Ni 25Ni – 12Al – 4Cu
Al – Ni – Co 12 12Ni – 10Al – 12Co – 4Cu
Al – Ni – Co 20 20 Ni – 8Al – 20 Co – 4Cu
Al – Ni – Co 30 18Ni – 7Al – 28Co – 4Cu
Z obróbki cieplnej w polu magnetycznym
Krystalizację kierunkową
Viallay – własności magnetyczne kontrolowane przez zgniot i obróbkę cieplną
Są to stopy twarde, kruche, nieprzerobione plastycznie i skrawaniem. Odlewnicze lub metodą proszkową.
6. Magnetycznie miękkie (C ≤ 0,02 %, P(?)≤ 0,015%, ζ(ro – chyba ma tak być ≤0,015%)
Własności magnetyczne stabilizuje Si (ok. 4%). Struktura gruboziarnista (gnioty kryt. + wyżarzanie w 1000 ºC + (? –nie wiem co to za skrót) redukujące. Dla przeciwdziałania kruchości w (? – nie wiem co to za skrót) dodaje się 0,1 % C + 1–3% Si.
W technice stosuje się :
Fe + 2,5-4,5% Si – izotropowe o teksturze Gossa
Fe 64Ni36 – o dużej przenikalności lub stałej przenikalności.
- Duża przenikalność początkowa
- maks. Stała stała przenikalność
- prostokątne pętle
Fe50Ni50 – izotropowe o strukturze kostkowej
Ni78Fe22 - Feromdley
Ni79Fe16Mo - Seperpermdlay
Blachy, urządzenia transformujące.
7. Stale i stopy niemagnetyczne ( μ>1)
Zawierają dużą ilość Mn, Ni + Cr i Si np. G18H3, N13G5, N2 (pierścienie wirników, generatorów, sworznie do rdzeni, transformatorów, osłony komputerowe, elementy kineskopów).
Stal twarda –(BH) max ~3 kJm -3
Al. – Ni – Co – (BH) max ~ 90kJm-3 (1950)
Y Ca5 → SmCo (1983) BH(max) 280 kJm-3 (drogie)
Nd2Fe14B (1986) HBmax >300 (tańsze) – tracą własności w temperaturze wyższej od pokojowej
Zastosowanie magnesów:
· Samochód – silniki, rozruszniki, wycieraczki, podnoszenie okien, wentylatory
· Dom – modelarstwo, video, zegary
· Elektronika, przyrządy
Stale o specjalnych właściwościach mechanicznych:
· Stal Hodfielda 11G12 C: Mn=1:10 (1-1,3%C)
950-1000°C/ powietrze→ austenit + węglik
950-1000°C/woda→ austenit
· Stal 55G15 – na pręty świdrowe z otworem (dla hutnictwa)
· Stale utwardzone dyspersyjne
Dobra odporność korozyjna, stabilna struktura i własności (<500°C), spawalność, tłoczność(odkształcalność) w przetwórstwie + spawalność (technologicznie).
Ad. BARTASA: Ni chuj nic nie jaże…tam gdzie są znaki zapytania to nie umiem rozszyfrować, jeśli ktoś ma ksero / orginał tej strony i rozszyfrował skrót, bardzo proszę o info.
Na jej podstawie wyznaczamy wlsanosci plastyczne i wytrzymałościowe
Polega na jednoosiowym rozciaganiu
Charakterystyczne wykresy rozciagania stali (sory nie mam już corela :])
· W jaki sposób pobieramy próbkę
· Jak ja przygotowujemy
NAPREZENIE
ξ= F/S0 F- sila roziagajaca
S0 – przkroj początkowy probki
WYDŁUŻENIE WZGLĘDNE
ε = Lu - dl. Po zerwaniu
Lo – dl poczatkowa
GRANICA PROPORCJONALNOŚCI
RH = ,Mpa , ξ= ε*E E - modul Younga (sprezystosci podluznej)
E= 2,1 *105 Mpa
GARANICA sPRĘŻYSTOŚCI
RSP= MPa εs =0,005- 0,01%
GRANICA PLASTYCZNOŚCI (UMOWNA)
Re , Mpa ε0= 0,2%
GRANICA WYTRZYMLAOSCI NA ROZCIAGANIE
Rm=
Z= - PRZEWEZENIE
A= - WYDLUZENIE
· Rzeczywisty wykre rozciagania stali niskostopowej
· Schemat blokowy maszyny wytrzymałościowej z napedem hydraulicznym
WARUNKI STATYCZNEJ PROBY ROZCIAGANIA
Vodksztalcenie< 30MPa/s lub 0,9% L0/ min
Do RH – granicy proporcjonalności
δ = E*ε PRAWO HOOKE’A
...
Tika02