Магнитные электротехнические стали и сплавы

	Магнитно-твердые	Магнитно-мягкие
Используются для изготовления:
Постоянных магнитов	Магнитопроводов постоянного и переменного тока
Основные требования:
— высокая коэрцитивная сила Не ³ 4кА/м;	— высокая магнитная проницае- мость;
— большое значение остаточной индукции Вr;	— низкая коэрцитивная сила Н £ 4кА/м;
— материалы с широкой петлей гистерезиса.	— малые потери при перемагничи- вании.
Удовлетворяет структура:
— дисперсная неоднородная структура, имеющая внутренние напряжения; например, мартенсит с высокой плотностью дефектов строения.	— гомогенная структура, не имею- щая внутренних напряжений после рекристаллизации, например, чистые металлы, твердые растворы.
Примеры материалов:
— Для маломощных магнитов:	1. Технически чистое железо (железо армко) С £ 0,05%, примесей до 0,1%.
1. В/у стали (С > 1,0%).	2. Электротехническая сталь (Fe — Si) (0,05,…0,005%C; 0,8,…4,5%Si):
2. В/у хромистые стали: EX, EX3, EX7B6, EX5K5, EX9K15M.	— динамная Si £ 2%,
— Для малогабаритных мощных магнитов:	— трансформаторная Si > 2%.
1. Литейные сплавы: ални (АН); алнико (АНК); магнико (МНК).	3. Сплавы:
2. Деформируемые сплавы: хромко (30XK23); викаллой (52КВФ); кунико; кунифе.	— железо-никелевые 45…78%Ni (пермаллон), 79НМ, 81НМА, 83НФ;
3. Порошковые материалы: дисперсионно-твердеющие сплавы (Fe — Al — Ni — Co); ММК—1 (ЮН); ММК—2 (ЮНД—4)…ММК—11 (ЮНД К38Т7).	— литейные сплавы — альсиферы (Fe — Si — Al);
4. Сплавы на основе благородных и редкоземельных металлов: Ag — Mn — Al, Pt — Fe, Pt — Co, Pt — Pd — Co; например, платинакс ПлК—78; КС37; КС37А (самарий — 37%); КСП37 (самарий с празеодимом).	— метало-керамические — ферриты, оксиферы; — магнитодиэлектриты.

Приложение 4

Физические величины, характеризующие свойства металла
и условия его эксплуатации

Наименование величины, обозначение	Определение	Единица	Соотношение с единицей СИ
разных систем	СИ
Электрическая емкость, С	Величина (Ф), равная отношению заряда (Кл), внесенного на уединенный проводник, к изменению потенциала (В) этого проводника	см	Ф	1,113× 10^-12
Магнитный поток, Ф	За единицу магнитного потока принят вебер (Вб). Вебер равен магнитному потоку, при убывании которого до нуля в сцепленной с ним электрической цепи сопротивлением 1 Ом через поперечное сечение проводника проходит количество электричества 1 Кл	Мкс	Вб	10^-8
Остаточная магнитная индукция, Br	Величина (Тл), равная отношению магнитного потока (Вб) к площади сечения (м^2), через которое проходит этот поток	Гс	Тл	10^-4
Напряженность магнитного поля, Н	Величина, характеризующая магнитное поле. 1 А/м равен напряженности магнитного поля в центре длинного соленоида с равномерно распределенной обмоткой, по которой проходит ток силой 1/n А, где n — число витков на участке соленоида длиной 1 м	Э	А/м
Коэрцитивная сила, НсВ	Величина, равная напряженности магнитного поля (А/м), необходимая для изменения остаточной магнитной индукции (намагниченности) предварительно намагниченного ферромагнетика до нуля
Продолжение приложения 4
Индуктивность, L	Величина (Гн), характеризующая замкнутый контур и являющаяся коэффициентом пропорциональности между магнитным потоком (Вб), сцепленным с этим контуром, и силой тока в нем (А)	см	Гн	10^-9
Температуро-проводность, а	Величина, характеризующая скорость выравнивания температуры при нестационарной теплопроводности. Равна отношению коэффициента теплопроводности (Вт/м К) к объемной теплоемкости вещества [Дж/(кг×К)/м^3]	—	м^2/с	—
Температурный коэффициент линейного расширения (ТКЛР), α	ТКЛР — относительное изменение линейных размеров тела при нагревании его на 1 Кельвин (для анизотропных веществ). В общем случае α зависит от давления, температуры, химического состава, структуры тела и его фазового состояния	10^-6×^°С^-1	10^-6× К^-1
Электрическое сопротивление, R	Величина (Ом), характеризующая проводник и являющаяся коэффициентом пропорциональности в формуле, связывающей между собой напряжение (В) и силу тока (А)	—	Ом	—
Удельное электрическое сопротивление, ρ	Величина (Ом×м), численно равная сопротивлению проводника (Ом) длиной, равной единице длины (м), и площадью поперечного сечения, равной единице площади (мм^2)	(Ом × мм^2)/м (Лм × мм^2)/м	Ом ×м	10^-6

 

 

Окончание приложения 4
Удельная электрическая проводимость, σ	Величина, обратная удельному электрическому сопротивлению. Величина (См/м), численно равная проводимости (См) участка электрической цепи длиной, равной единице (м), и площадью поперечного сечения, равной единице (м^2)	Ом^-1× см^-1	См/м	10^2

Приложение 5

Глоссарий сплавов

А

АВИАЛЬ

Сплавы системы Al — Mg — Si. В этих сплавах фазой, которая при нагреве под закалку растворяется, а при старении выделяется и вызывает упрочнение, является соединение Mg₂Si. В указанных сплавах [при соотношении Mg:Si = 1:2% (ат.)] для получения максимального увеличения прочности при термической обработке суммарное количество Si + Mg должно составлять около 2%.

АЛНИ

[От ал(алюминий) и ни(никель) ] — общее название группы литых магнитно-твердых сплавов (марки ЮН) на основе системы Fe — Ni — Al. Созданы в начале 30-х годов XX в. в Японии. Сплавы содержат 22—25% Ni, 11—16% Al, а также Cu, Si (остальное Fe). А. обладают высокими магнитными свойствами (высокой остаточной магнитной индукцией, коэрцитивной силой, магнитной энергией); используют для изготовления постоянных магнитов в радиотехнических, электроизмерительных и др. устройствах. ГОСТ 6862—71.

АЛНИКО

[От ал(юминий), ни(кель), ко(бальт) ] — общее название группы магнитно-твердых сплавов (марки ЮНДК) на основе системы Fe — Ni — Al — Co. А. содержат, %: Ni 18—20; Al 9—10; Co 12—18; Cu 3—6; Si 0,15; Fe остальное. Высокое значение магнитных свойств позволяет изготовлять из них мощные магниты (малых габаритных размеров и массы) для приборостроения. ГОСТ 6862—71.

АЛНИСИ

[От ал(юминий), ни(кель), си(лициум) ] — литой магнитно-твердый сплав (марки ЮНС) на основе системы Fe — Ni — Al — Si. А. содержит, %: 33 Ni, 13,5 Al, 1,0 Si, остальное Fe. Применяют для тех же целей, что и ални. Из магнитно-твердых сплавов А. обладает наибольшей коэрцитивной силой, достигающей 60 кА/м.

АЛФЕР

[От ал(юминий) и лат. fer(rum) — железо] — магнитно-мягкий железо-алюминиевый сплав (7,5—8,5 или 11,8—13,8% Al), обладающий магнитно-стрикционными свойствами. Используют для изготовления сердечников магнитно-стрикционных преобразователей в ультразвуковой и гидроакустической аппаратуре.

АЛЮМЕЛЬ

[От алюм(иний) и (ник)ель ] — сплав никеля с 1,8—2,75% Al, 1,8—2,2% Mn и 0,85—2,0% Si, иногда с добавкой 0,06—1,0% Zr; применяют в паре с хромелем для термопар, измеряющих температуру в интервале 20—1000 °C.

АЛЮМИНИЕВАЯ ЛАТУНЬ

Латунь, предназначенная для литья коррозионно-стойких деталей, применяемых в судо- и машиностроении. А. л. марки ЛЦ30А3 содержит, %: Cu 66—68, Al 2—3, Zn остальное. Механические свойства в зависимости от способов литья, не менее: σ_в = 294 или 392 МПа; δ = 12 и 15%; HB 80 и 90. ГОСТ 17711—80.

АЛЮМИНИЕВО-ЖЕЛЕЗО-МАРГАНЦОВАЯ ЛАТУНЬ

Латунь, предназначенная для литья ответственных деталей, работающих при высоких удельных и знакопеременных нагрузках, а также для антифрикционных деталей. Латунь марки ЛЦ23А6Ж3Мц2 содержит, %: Cu 64—68; Al 4—7; Fe 2—4; Mn 1,5—3; Zn остальное. Механические свойства в зависимости от способов литья, не менее: σ_в = 685 или 705 МПа; δ = 7%; HB 160 и 165. ГОСТ 17711—80.

АЛЮМИНИЕВЫЕ АНТИФРИКЦИОННЫЕ СПЛАВЫ

Сплавы, предназначенные для изготовления моно- и биметаллических подшипников методом литья. Марки сплавов см. в таблице, где Sn, Cu, Ni, Si, Ti — содержание основных компонентов, % (остальное Al). ГОСТ 14113—78.

Марка сплава	Sn	Cu	Ni	Si	Ti
AO3—7¹	2,5—3,5	7,0—8,5	—	0,6—1,2	—
AO9—2	8—10	2—2,5	0,8—1,2	0,3—0,7	—
AO20—1	17,0—23,0	0,7—1,2	—	—	0,02—0,2
AH—2,5	—	—	2,7—3,3	—	—

¹ Содержит 0,5—0,8% Mn.

АЛЮМИНИЕВЫЕ ЛИТЕЙНЫЕ СПЛАВЫ

Сплавы, предназначенные для изготовления фасонных отливок и получаемые переплавом алюминиевых литейных сплавов в чушках или из первичного алюминия и силумина с подшихтовкой лигатурами. А. л. с. подразделяют на пять групп:

1-я группа на основе системы Al+Si — АЛ2, АЛ4, АЛ4—1, АЛ9, АЛ9—1, АЛ34 (ВАЛ5), А9 (АЛ4В), АК7 (АЛ9В);

2-я группа на основе системы Al+Si+Cu — АЛ3, АЛ5, АЛ5—1, АЛ6, АЛ32, АК5М2 (АЛ3В), АК5М7 (АЛ10В), АК7М2 (АЛ14В), АК4М4 (АЛ15В);

3-я группа на основе системы Al+Cu — АЛ7, АЛ19, АЛ33 (ВАЛ—1);

4-я группа на основе системы Al+Mg — АЛ8, АЛ13, АЛ22, АЛ23, АЛ23—1, АЛ27, АЛ27—1, АЛ28, АЛ29;

5-я группа на основе системы Al + другие компоненты — АЛ1, АЛ11, АЛ21, АЛ24, АЛ25, АЛ30, АК21М2, 5Н2,5 (ВКЖЛС—2), АК2М2Ц6 (АЛ17В).

В соответствии с ГОСТ 2685—75 марки А. л. с. должны иметь определенный химический состав и механические свойства (предел прочности, относительное удлинение после разрыва, НВ), в зависимости от способов литья и вида термической обработки.

АЛЮМИНИЕВЫЕ СПЛАВЫ

Сплавы на основе алюминия с добавками Cu, Mg, Zn, Si, Mn, Li, Cd, Zr, Cr и др. элементов. А. с. обладают высокой электро- и теплопроводностью, хорошей коррозионной стойкостью. Применяются во многих отраслях машиностроения. По способу производства А. с. подразделяют на деформируемые (см. также Авиаль, Дуралюмин, Магналин), литейные (см. также Алюминиевые литейные сплавы, Силумин) и спечённые (см. также Спечённая алюминиевая пудра).

АЛЮМИНИЕВЫЙ ЧУГУН

Жаростойкий и износостойкий чугун с содержанием Al от 0,6 до 31%. Изготовляют А. ч. марок: ЧЮХШ, ЧЮ6С5, ЧЮ7Х2, ЧЮ22Ш (см. Чугаль), ЧЮ30 (см. Пирофераль). Структура А. ч. состоит из перлита, феррита, цементита, Fe₃AlC_x, Al₄C₃, графита (пластинчатого и шаровидного) в различных сочетаниях, в зависимости от марок. Химический состав А. ч., %: C 1,0—3,8; Si 0,5—6,0; Al 1—31; Mn 0,7—40; P до 0,2; S до 0,15. Механические свойства: σ_в = до 392 кПа; НВ 183—536. Плотность А. ч. с 5—8% Al составляет 6400—6700 кг/м³, с 29—31% Al составляет 5300 кг/м³. А. ч. с содержанием Al до 9% применяют для деталей, работающих при температурах до 800 °C. А. ч., содержащие 19—25% Al, удовлетворительно обрабатываются. Чугун при плавке не нагревают выше 1550 °C во избежание насыщения водородом. А. ч. может быть получен в индукционных печах или смешиванием отдельных расплавленных Al c t = 800 °C и чугуна с t = 1350—1490 °C. Для снятия напряжений отливки из А. ч. отжигают при 750 °C, не ниже. ГОСТ 7769—82.

АМАЛЬГАМА

[От лат. amalgama, буквально — сплав] — сплав, одним из компонентов которого является ртуть. В зависимости от соотношения Hg и другого металла А. может быть (при нормальной температуре) жидкой, полужидкой и твердой. А. образуется при смачивании металла Hg в результате ее диффузии в металл.

АРМКО-ЖЕЛЕЗО

[ARMCO — сокращ. назв. амер. фирмы «American Rolling Mull Corporation»] — технически чистое железо, содержащее не менее 99,8% Fe. А.-Ж — высокопластичный материал с повышенной электропроводностью и устойчивый против коррозии.

Б

БАББИТ

[От имени амер. изобретателя И. Баббита (I. Babbit; 1799—1862)] — общее название антифрикционных сплавов на основе Sn или Pb с добавками Sb, Cu и других элементов. Применяют для заливки подшипников, работающих со смазкой при высоких температурах и скоростях скольжения. Б. характеризуется хорошей прирабатываемостью, низкой температурой заливки (300—420 °C) и малым коэффициентом трения. Марки баббита: Б83, Б89, Б6, БТ, БН, Б16, БС, БК, ЦАМ—10—5, ЦАМ—5—10, АСС6—5, АСМ, АН2,5

БРОНЗА

[От итал. bronze ] — сплав на основе меди с разными химическими элементами, главным образом Sn, Al, Be, Pb, Cd, Cr и др. Соответственно Б. называется оловянной бронзой, алюминиевой и т. п. Сплавы Cu и Zn (см. Латунь) и Cu с Ni (см. Медно-никелевые сплавы) не называются Б. В ХХ в. начали изготовлять заменители оловянных Б., не содержащие дефицитного Sn. Наиболее распространены алюм. Б. с 5—12% Al и с добавками Fe, Mn и Ni, бериллиевые, кремне-никелевые и др. Бронза применялась с глубокой древности (бронзовый век) для производства орудий труда, оружия, украшений, монет, зеркал, скульптуры и т. п.; играет важную роль в современном машиностроении, авиационной и ракетной технике, искусстве и т. д. Марки оловянных бронз: Бр010, Бр010—1, БрОЦСН 3—7—5—1, БрОЦС 5—5—5, Бр—1, БрОФ 4—0,25, БрОЦ 4—3. Марки алюминиевых бронз: БрА7, БрАМц9—2, БрАЖН10—4—4. ГОСТ 493—79, ГОСТ 613—79, ГОСТ 17328—78 Е.

БУЛАТ (Булатная сталь)

[От перс. пулад — сталь] — углеродистая литая сталь, которая благодаря особому способу изготовления отличается своеобразной структурой и видом («узором») поверхности, высокой твердостью и упругостью. Узорчатость Б. с. связана с особенностями ее выплавки и кристаллизации. Из булата изготовляли холодное оружие исключительной стойкости и остроты. Упоминается еще Аристотелем. Секрет изготовления булата, утерянный в средние века, раскрыл в XIX в. П. П. Аносов. В Индии Б. с. известна под названием вуц, в странах средней Азии и Ираке — табан, хорасан, в Сирии — дамаск, или дамасская сталь.

В

ВАНАДИЕВЫЙ ЧУГУН

Белый чугун, легиров. 3,5—12% V. Характерной особенностью В. ч. является соответствие принципу Шарпи (см. Шарпи принцип). Механические свойства В. ч.: предел прочности на растяжение не менее 1000 МПа; относительное удлинение после разрыва не менее 2,5%; твердость HRC около 40. В. ч. обладают высокой износостойкостью, что позволяет использовать их для дробеметных лопаток, быстроизнашиваемых деталей машин.

ВИТАЛЛИУМ

Кобальтовый жаропрочный сплав, содержащий, %: C 0,2—0,35; Cr 25—30; Ni 1,5—3,5; Mo 4,5—6,5; Co остальное.

ВОЛЬФРАМОВЫЕ СПЛАВЫ

Сплавы на основе вольфрама с добавками металлов (Mo, Re, Cu, Ni), оксида (TiO₂), карбидов (TaC, ZrC) и др. соединений. Преимущества В. с. — высокая температура плавления, низкий коэффициент термического расширения; недостатки — низкие пластичность и сопротивляемость окислению при нормальной температуре. Изделия и полуфабрикаты из В. с. получают методом порошковой металлургии, плавкой в вакуумных и электронно-лучевых печах с последующей деформацией.

Г

ГАДФИЛЬДА СТАЛЬ

[По имени англ. металлурга Р. А. Гадфильда (Хадвильда); 1858—1940] — сталь с высоким сопротивлением износу (истиранию) при больших давлениях или ударной нагрузке. Г. с. содержит 11—14% Mn и 0,9—1,3% С. Фасонные отливки из Г. с. широко применяют в промышленности (щёки дробилок, шары мельниц) и на транспорте (рельсовые крестовины, стрелочные переводы).

ГРАФИТИЗИРОВАННАЯ СТАЛЬ

Сталь с высоким содержанием С (1—1,5%) и Si (0,8—1,4%). При кратковременном отжиге в структуре Г. с. выделяется свободный графит — так называемый углерод отжига. Г. с. сочетает в себе положительные свойства стали и чугуна. Применяют для изготовления штампов, подшипников, коленчатых валов и др. деталей машин.

Д

ДАМАССКАЯ СТАЛЬ

См. Булатная сталь.

ДЕГАЗАЦИЯ СПЛАВОВ

Удаление из жидких сплавов растворенных в них газов, ухудшающих качество сплава. Д. с. происходит при их «кипении», перемешивании, раскислении, рафинировании и отстаивании в процессе плавки и разливки. Эффективным способом Д. с. является вакуумирование.

ДИДИМ

Сплав редкоземельных металлов, преимущественно неодима и празеодима, используемый в качестве присадки к др. сплавам.

ДОЭВТЕКТИЧЕСКИЕ СПЛАВЫ

Сплавы, кристаллизация которых начинается с выделением кристаллов А, а затем эвтектики (А+В). См. Заэвтектические сплавы.

ДУРАЛЮМИН (ДЮРАЛЮМИНИЙ)

[От нем. Duren — город, где было начато промышленное производство сплава, и от алюминий ], дюралюминий, дюраль — сплав Al c Cu (2,2—5,2%), Mg (0,2—2,7%) и Mn (0,2—1,0%). Д. закаливают в воде после нагрева до температуры около 500 °C и упрочняют естественным или искусственным старением. Д. — конструкционный материал для транспортного и авиационного машиностроения. Коррозионные свойства Д. невысоки; поэтому листы из него планируют Al. Начали производить Д. в СССР в 1924 г. на Кольчугинском заводе с дополнительным легированием 0,5% Ni. Получаемый материал назвали кольчугалюминий.

Ж

ЖАРОПРОЧНАЯ СТАЛЬ

Сталь, противостоящая механическим нагрузкам при высоких температурах и обладающая высокими значениями предела ползучести и длительной прочности. Основными легирующими элементами Ж. с. являются Cr и Ni. Cтали дополнительно легируют Mo, Nb, W, V, B, N и Si (см. Сильхром). Ж. с. подразделяют на классы — перлитный, мартенситный, мартенситно-ферритный и аустенитный. Аустенитные Ж. с. могут быть гомогенными и дисперсионно-твердеющими.

 

ЖАРОПРОЧНОСТЬ

Способность металлов (преимущественно металлических сплавов) при высоких температурах выдерживать без разрушения механические нагрузки.

ЖАРОСТОЙКИЙ ЧУГУН

Чугун для отливок, эксплуатируемых до 1100 °С. Существуют следующие марки Ж. с.: ЧХ1, ЧХ2, ЧХ3, ЧХ16, ЧХ28, ЧХ32, ЧХ22С, ЧС5, ЧС5Ш, ЧЮХШ, ЧЮ7Х2, ЧЮ6С5, ЧЮ22Ш, ЧЮ30, где Ш — шаровидная форма гранита. Цифры, стоящие после букв, указывают примерное содержание элемента в целых единицах. Отсутствие цифр означает, что содержание элемента до 1%. Твердость Ж. с. от НВ 140 (ЧС5) до НВ 536 (ЧЮ30). При температуре эксплуатации отливки из Ж. ч. имеют сопротивление к окалинообразованию [не более 0,5 г/(м²×ч) увеличения массы] и росту (не более 0,2%). ГОСТ 7769—82.

ЖЕЛЕЗОУГЛЕРОДИСТЫЕ СПЛАВЫ

Сплавы Fe с С на основе Fe. Варьируя состав и структуру, получают Ж. с. с разнообразными свойствами, что делает их универсальными металлами. Различают чистые Ж. с. для исследовательских целей (со следами примесей) и технические Ж. с. — стали и чугуны. Технические Ж. с. содержат примеси, которые подразделяют: на обычные (P, S, Mn, Si, H, N, O), легирующие (Cr, Ni, Mo, W, V, Ti, Co, Cu и др.) и модифицирующие (Mg, Ce, Ca и др.). Начало научного изучения системы Fe — C положили русские металлурги П. П. Аносов и Д. К. Чернов.

З

ЗАКАЛКА

Вид термической обработки материалов (нагрев и быстрое охлаждение), после которой материал находится в неравновесном структурном состоянии. З. стали, например, приводит к получению в ее структуре мартенсита, характеризующегося высокой твердостью.

ЗАЭВТЕКТИЧЕСКИЕ СПЛАВЫ

Сплавы, кристаллизация которых начинается с выделения кристаллов В, а затем эвтектики (А+В). См. Доэвтектические сплавы.

ЗЕРНИСТЫЙ ПЕРЛИТ

Перлит после отжига — эвтектоидная смесь феррита и цементита
(в легированных сталях — карбидов), в которой цементит и карбиды имеют форму округлых зернышек (или глобулей) и расположены на фоне зерен феррита. См. также Перлит.

И

ИНВАР

[От лат. invariabilis — неизменный] — ферромагнитный сплав Fe (основа) с Ni (36%), обладающий малым температурным коэффициентом линейного расширения. Выпускается также суперинвар (64% Fe, 32% Ni, 4% Co) и нержавеющий инвар (54% Co, 37% Fe, 9% Cr). Из инвара изготовляют главным образом детали измерительных приборов очень высокой точности. Марки инварных сплавов: Н36, Н31К6, Н48.

ИСПЫТАНИЕ МЕТАЛЛОВ

Определение свойств применяемых в литейном производстве материалов (металлов, формовочных и стержневых смесей, связующих, топлива и др.) на специальных машинах, приборах или приспособлениях при различных температурах. Виды И. м.: механические — на растяжение, сжатие, изгиб, усталость, удар и др.; физические — теплопроводность, магнитные свойства и др.; химические — определение химического состава, коррозионной стойкости и др.; структурные — определение макро- и микроструктуры, кристаллической структуры и др.; технологические — уплотняемость смеси, склонность металла к усадке, жидкотекучесть и др. ГОСТ 24026—80.

К

КАРБИДЫ

Соединения углерода с электроположительными элементами, главным образом с металлами и некоторыми неметаллами. По типу химической связи К. могут быть подразделены на три основные группы: ионные (или солеобразные), ковалентные и металлоподобные. Некоторые К. принадлежат к нестехиометрическим соединениям — твердым веществам переменного состава, не отвечающего стехиометрическим законам.

КЕРМЕТЫ

Керамико-металлические материалы — искусственные материалы, получаемые спеканием металлических и керамических порошков. Сочетают ценные свойства керамики и металлов. Изделия из керметов — детали турбин и авиационных двигателей, режущий инструмент и т. д.

КИПЯЩАЯ СТАЛЬ

Низкоуглеродистая сталь, выпускаемая из печи слабораскисл. При ее застывании в изложницах продолжается окисление содержащегося в ней углерода кислородом, растворенным в стали, что внешне выражается выделением пузырьков газа (кипение).

 

КОБАЛЬТОВЫЕ СПЛАВЫ

Сплавы на основе Со с добавками Cr, Ni, Mo, W и др. элементов. Известны жаропрочные и магнитно-твердые К. с. Применение К. с. ограничено дефицитностью кобальта.

КОВКИЙ ЧУГУН

[ Ковкий — название, характеризующее большую пластичность К. ч. по сравнению с серым чугуном] — чугун с хлопьевидным графитом, получающийся в результате спец. графитизирующего или обезуглероживающего отжига. В зависимости от режима графитизирующего отжига структура К. ч. может состоять из феррита и углерода отжига — ферритный К. ч.; из перлита, феррита и углерода отжига — феррито-перлитный К. ч.; из перлита и углерода отжига — перлитный К. ч. Отливки изготовляют из К. ч.: ферритного или ферритно-перлитного класса марок КЧ 30—6, КЧ 33—8, КЧ 35—10, КЧ 37—12; перлитного класса марок КЧ 45—7, КЧ 50—5, КЧ 55—4, КЧ 60—3, КЧ 65—3, КЧ 70—2, КЧ 80—1,5. Первые цифры означают σ_в (кг/мм², не менее), вторые — величину γ (%, не менее). К. ч. получают в результате обезуглероживающего отжига (белосердечный К. ч.), производят в основном за рубежом. См. также Черносердечный К. ч., Светлосердечный К. ч. ГОСТ 1215—79.

КОПЕЛЬ

Медно-никелевый сплав с 43% Ni и 0,5% Mn, применяемый в пирометрии. Из всех медно-никелевых сплавов К. обладает максимальной термоЭДС в паре с хромелем. Применяют в термопарах в качестве отрицат. термоэлектрода (главным образом в паре с хромелем) при измерении температуры до 600 °С и кратковременно до 800 °С. Используют также в качестве компенсационных проводов.

КОРРОЗИОННАЯ СТОЙКОСТЬ

Свойство материалов противостоять коррозии. К. с. определяется массой материала, превращающейся в продукты коррозии в единицу времени с единицы площади изделия, находящегося во взаимодействии с агрессивной средой, а также размером разрушенного слоя (мм) за год.

КОРРОЗИОННАЯ УСТАЛОСТЬ

Понижение предела выносливости материала при одновременном воздействии многократных нагружений в агрессивной среде.

Л

ЛАТУНЬ

[От нем. latun ] — сплав Cu (основа) с Zn (до 50%), часто с добавками Al, Sn, Fe, Mn, Ni, Si, Pb и других элементов (в сумме до 10%). Благодаря хорошей обрабатываемости давлением, широкому диапазону свойств, красивому цвету и сравнительной дешевизне, латунь — наиболее распространенный медный сплав. Изготовляют катаный полуфабрикат (листы, ленты, профили и т. д.). Марки латуни: Л96, Л90, Л85, Л80 (применяют для ювелирных и декоративных изделий), Л70, Л68, Л62. Плотность Л. 8300—8600 кг/м³; механические свойства: σ_в = 146—705 МПа; δ = 6—20%; НВ 70—165. ГОСТ 17711—80.

ЛЕГИРОВАННАЯ СТАЛЬ

Сталь, которая помимо обычных примесей (C, Mn, S, P) содержит и др. (легирующие) элементы, либо Si или Mn в повышенном против обычного количестве. При суммарном содержании легирующих элементов до 2% сталь является низколегированной, от 2,5 до 10% — высоколегированной. В качестве легирующих элементов наибольшее применение получили Cr, Ni, Mo, W, V, Mn, Ti. Сталь может быть легирована одним, двумя элементами и т. д. Соответственно Л. с. называется хромистой, хромо-никелевой и т. д.

ЛЕГИРОВАННЫЙ ЧУГУН

Чугун, содержащий кроме обычных компонентов специально вводимые легирующие элементы, которые придают отливкам из этого чугуна повышенную жаропрочность, коррозионную стойкость, износостойкость или жаропрочность. В зависимости от соединения легирующих элементов Л. ч. подразделяют на хромистые (0,4—34% Cr), кремнистые (4,5—18% Si), алюминиевые (0,6—34% Al), марганцевые (4—9% Mn), никелевые (0,3—21% Ni). Если легирующие элементы переходят в металл из руды, то такой чугун называется природным Л. ч. ГОСТ 7769—82.

ЛЕДЕБУРИТ

[От имени нем. металлурга А. Ледебура (А. Ledebur; 1837—1906)] — одна из основных структурных составляющих железоуглеродистых сплавов, главным образом чугунов; представляет собой эвтектическую смесь аустенита и цементита, образующихся при температуре ниже 1145 °C (для чистых сплавов Fe — C). Ниже 727 °C аустенит превращается в феррито-цементитную смесь. В сталях Л., состоящий из аустенита и карбидов, образуется лишь при высоком содержании легирующих элементов и углерода (0,7—1,0%С); такие стали относят к ледебуритному классу.

ЛИГАТУРА

В металлургии вспомогательные сплавы, применяемые для введения в жидкий металл легирующих элементов (см. Легирование). Лигатурой называют также металлы (Cu, Hg и др.), вводимые в благородные металлы для придания им нужных свойств (напр., твердости) или удешевления изделий.

ЛИТЬЁ

Процесс получения изделий (отливок) из различных металлов (металлов, горных пород и др.). В литейном производстве для получения металлических отливок применяют более 50 разновидностей литья. Л. — один из экономичных способов получения заготовок.

М

МАГНАЛИЙ

Алюминиевый сплав, в котором основным легирующим элементом является Mg (1—13%). М. хорошо сваривается, обладает высокой коррозионной стойкостью и пластичностью.

МАНГАНИН

[От лат. manganum — марганец] — сплав меди с 11—13% Mn и 2,5—3,5% Ni. Обладает высоким электрическим сопротивлением, мало зависящим от температуры.

МАРТЕНСИТ

[От имени нем. металловеда А. Мартенса (A. Martens; 1850—1914)] — микроструктура игольчатого вида, наблюдаемая в некоторых закаленных металлических сплавах и чистых металлах, которым свойственны полиморфные превращения. М. — основная структурная составляющая закал. стали и чугуна; представляет собой перенасыщенный твердый раствор углерода в α-Fe такой же концентрации, как у исходного аустенита. Мартенситной структуре соответствует наиболее высокая тв. сплава.

МЕГАПИР

[От мега и греч. pyr — огонь] — жаростойкий сплав Fe c Cr (20—30%) и Al (ок. 5%). Разработан в ФРГ, где выпускается ряд его разновидностей. Аналогичен сплавам типа хромаль. Высокие удельное электрическое сопротивление и температура плавления. Изготовляют нагревательные элементы электрических печей. Максимальная рабочая температура 1350 °С.

МЕДНО-НИКЕЛЕВЫЕ СПЛАВЫ

Сплавы на основе меди с преобладающим легирующим элементом — никелем. Сплавы условно подразделяют на конструкционные и электротехнические. К первой группе относят корррозионно-стойкие сплавы типов куниаль, мельхиор, нейзильбер, применяемые в судостроении; ко второй — сплавы с относительно высоким электрическим сопротивлением типов копель, константан.

МЕЛЬХИОР

[От имен фр. изобретателей этого сплава Майо (Maillon) и Шорье (Chorie)] — сплав меди с 5—30% Ni, иногда с добавками до 0,8% Fe и до 1% Mn. Отличается высокой коррозионной стойкостью. Раньше М. называли не только сплавы Cu — Ni, но и сплавы меди с Ni и Zn (нейзильберы) и даже посеребренную латунь. ГОСТ 492—73.

МОНЕЛЬ-МЕТАЛЛ

[От имени амер. промышленника А. Монеля (A. Monell)] — сплав никеля с 27—29% Cu, 2—3% Fe, 1,2—1,8% Mn. Из М.-м. изготовляют изделия, которые должны обладать высокой коррозионной стойкостью и механической прочностью.

Н

НАПРЯЖЕНИЕ В ОТЛИВКАХ

Удельная внутренняя сила, возникающая в отливках под влиянием внешних воздействий (усадки, изменения температур и пр.). Н. в. о., действующие в некоторый момент времени, называются временными. Если напряжения вызывают пластические деформации, то после охлаждения в отливке возникают остаточные напряжения, которые подразделяют на усадочные, фазовые и термические (или температурные).

НЕЙЗИЛЬБЕР

[От нем. Neusilber, буквально — новое серебро] — сплав Cu (основа) с Ni (5—35%) и Zn (13—45%). Высокая коррозионная стойкость и прочность, удовлетворительная пластичность; при повышенном содержании Ni — красивый белый цвет с зеленоватым или синеватым отливом. Изготовляют плоские пружины реле, детали точной механики, медицинский инструмент, а также посуду и художественные изделия (иногда неправильно называемые мельхиоровыми).

НИМОНИК

[От названия английской фирмы «Mond nickel company»] — жаропрочные сплавы на основе Ni, легированные Cr, Ti, Al, Co и другими элементами. Изготовляют детали газотурбинных двигателей, самолетов, ракет и других конструкций, работающих при температурах до 1000 °C. Марки сплавов: ХН77ТЮ (ЭИ437А), ХН77ТЮР (ЭИ437Б), ХН70ВМТЮ (ЗИ617), Нимоник 90, Нимоник 100.

НИРЕЗИСТ

[От ни(кель) и лат. resist(or) — сопротивляюсь] — никелевый чугун
с аустенитной структурой; немагнитный, жаропрочный, ростоустойчивый, коррозионно- и хладостойкий материал. Условия образования
аустенита характеризуются формулой содержания в Н. элементов:
% Ni + 2,5 Mn + % Su >= 18%.

НИТИНОЛ

Сплав Ti (55%) с Ni (45%), обладающий «эффектом памяти», а также высокой коррозионной и эрозионной стойкостью.

 

НИХАРД

Общее название марок легированного чугуна, применяемого для изготовления отливок, работающих в условиях абразивного изнашивания и ударной нагрузки. В Н. содержится, %: С 2,7—3,0; Si 0,4—2,0; Mn 0,3—0,8; Cr 1,4—9,0; Ni 2,8—6,5. Некоторые марки Н. дополнительно легированы до 1,5% Мо или Сu. Структура Н. — аустенитно-мартенситная матрица с включением карбидов. Твердость HRC не менее 55.

НИХРОМ

[От никель и хром ] — хромо-никелевый сплав (65—80% Ni, 15—30% Cr, иногда с добавками Si, Al и др. элементов), характеризующийся высокими жаростойкостью и удельным электрическим сопротивлением. Применяют для изготовления нагревательных элементов в электрических печах. Сплавы типа Н., в которых часть Ni заменена Fe (более 20%), наз. феррохромом. Максимальная рабочая температура ~1200 °С. Марки сплавов: Х20Н80, Х15Н60.

О

ОБЕЗУГЛЕРОЖИВАНИЕ

Уменьшение содержания углерода в поверхностных слоях стальных и чугунных отливок при охлаждении в форме со средой, содержащей кислород. Углерод металла окисляется, образуя газообразные продукты. Особенно О. подвержены отливки, получаемые по выплавляемым моделям, охлаждаемые вместе с формой. Обезуглероживание получается также при термической обработке отливок в средах, содержащих кислород и водород.

ОБЖИГ

Нагрев и выдержка при высокой температуре различных, главным образом неметаллических, материалов с целью придания им необходимых свойств (например, твердости или прочности), а также удаления примесей. В силикатной промышленности посредством О. получают кирпич, огнеупорные материалы и др.

ОТЖИГ МЕТАЛЛОВ

Вид термической обработки, заключающийся в нагреве металла или сплава, структура которого находится в неустойчивом состоянии в результате предшествующих обработок, выдержке при температуре нагрева и последующим медленном охлаждении для получения структур, близких к равновесному состоянию. О. м. проводят для улучшения обрабатываемости, повышения пластичности, уменьшения остаточных напряжений.

 

ОТЛИВКА

Заготовка или деталь, получаемая заливкой расплавленного металла, минерала, шлака, стекла, пластмассы и т. д. в литейную форму. После затвердевания О. извлекают из формы, очищают и обрубают остатки литниковой системы.

ОТПУСК

Термическая обработка сплавов, осуществляемая после закалки и представляющая собой нагрев до некоторой температуры с последующим охлаждением. Термин «отпуск» применим главным образом к термообработке стали; О. цветных сплавов обычно называется искусственным старением. О. уменьшает хрупкость закаленной стали. Различают низкий (120—250 °C), средний (300—400 °C) и высокий (450—650 °C) отпуск.

П

ПЕНОАЛЮМИНИЙ

Алюминий или алюминиевый сплав, насыщенный водородом; плотность 230—750 кг/м³. Используют П. как конструкционный металл.

ПЕНОМЕТАЛЛ

Металл или сплав ячеистой структуры. При введении в расплавленный металл гидридов титана, циркония и др. выделяется водород, вспенивающий металл. Получены пенометаллы на основе Al, Mg и других металлов. Применяются в качестве наполнителей конструкций, а также как теплоизолирующие материалы.

ПЕРЛИТ

[От фр. perle — жемчуг].

1. Одна из структурных составляющих железоуглеродистых сплавов — сталей и чугунов; представляет собой эвтектоидную смесь двух фаз — феррита и цементита (в легированных сталях — карбидов). П. — продукт эвтектоидного распада аустенита при медленном охлаждении Fe — C-сплавов ниже 727 °C. γ-Fe переходит в α-Fe, в котором около 0,02% С; избыточный С выделяется в форме цементита или карбидов. В зависимости от формы различают пластинчатый и зернистый П. Дисперсные разновидности П. иногда называются сорбитом и трооститом.

2. Кислое вулканическое стекло с мелкой структурой, по которой оно раскалывается на мелкие шарики, имеющие иногда жемчужный блеск. Состав П., %: SiO₂ 65—75; Al₂O₃ 10—15; Fe₂O₃ 1,5—2,5; CaO 1,5—2,5; MgO 1,5—2,0. Содержит до 3—6% конструкционной воды. При быстром нагревании содержащаяся в П. вода испаряется, вспучивая породу с увеличением объема в 10—20 раз. Температура вспучивания 850—1200 °C. Вспученный П. имеет объемную массу 70—600 кг/м³, что позволяет использовать его в качестве легкого заполнителя в теплоизоляционных изделиях.

ПИРОФЕРАЛЬ

[От греч. pyr — огонь, от лат. fer(rum) — железо, аль — алюминий] — алюминиевый чугун марки ЖЧЮ30. Обладает высокой жаростойкостью и хорошей износостойкостью при 1100 °С в восстановит. и окислит. атмосферах. Химический состав П., %: С 1—1,2; Si до 0,5; Al 29—31; Mn до 0,7; Р до 0,04; S до 0,08. Структура состоит из феррита и включений Al₄C₃. Механические свойства: σ_в = 170—200 кПа; НВ 430—550. Широкое применение П. в промышленности сдерживается трудностью его обработки резанием и склонностью к образованию трещин.

ПЛАТИНЕЛЬ

Общее название сплавов благородных металлов для электродов термоэлектрических преобразователей. Состав сплава для электрода, %: положит. — Pd 55; Pt 31; Au 14; для отрицат. — Au 65; Pd 35. П. используют для длительного замера (тыс. ч.) температур до 1300 °C в окислительных и инертных средах.

Р

РЕЛАКСАЦИЯ

[От лат. relaxatio — ослабление, уменьшение] — процесс постепенного перехода системы из неравновесного состояния, вызв. внешними воздействиями, в равновесное (например: постепенное изменение напряжений в теле при постоянной его деформации — Р. напряжений; выравнивание концентраций в размерах путем диффузии; выравнивание температуры в неравномерно нагретом теле путем теплопроводности).

С

СВАРОЧНОЕ ЖЕЛЕЗО

Техническое железо, получавшееся непосредственно из руды или из чугуна при ранее применявшихся способах производства.

СВЕТЛОСЕРДЕЧНЫЙ КОВКИЙ ЧУГУН

По цвету излома — ковкий чугун перлитного класса.

СИЛУМИН

[От лат. silicium — кремний и aluminium — алюминий] — общее название группы литейных сплавов на основе Al, содержащих 10—13% Si, а также некоторые примеси (Fe, Mn, Ca, Ti, Cu, Zn). Обладает относительно х