Магнитотвёрдые сплавы (ЮНДК-24)

Общие сведения. Магнитотвердые стали и сплавы характеризуются высокой коэрцитивной силой (Яс) и остаточной индукцией (Вг) и соответственно высокими значениями максимальной удельной магнитной энергии V2 (ВН)т&х. Согласно ГОСТ 19693—74, магнитотвердый материал —это магнитный материал с коэрцитивной силой по индукции ^4 кА/м.Магнитотвердые материалы в основном используются для изготовления постоянных магнитов, которые являются важнейшими элементами многих устройств почти во всех областях техники (электронике, приборостроении, автоматических устройствах и т. д.). Они используются также для гистерезисных двигателей и магнитной записи. Повышение качества магнитотвердых материалов содействует прогрессу во многих отраслях техники.Металлические материалы для постоянных магнитов по технологии производства классифицируют на: литые, спеченные и деформируемые.Материалы магнитотвердые литые. пользуют порошки сплавов на основе систем Fe — Ni — Al, Си — Ni — Со, Fe — Со — Mo, Со — Pt и др.Химический состав спеченных железоникелеалюминие-вых сплавов незначительно отличается от состава аналогичных литых сплавов. Из-за более низких магнитных свойств (снижению свойств способствует пористость) спеченные сплавы на основе системы Fe — Ni — Al не находят такого широкого применения, как литые. Основная область применения спеченных сплавов на основе системы Fe — Ni — Al — изготовление небольших по габаритам и массе магнитов для измерительных и электронных приборов, автоматических устройств, а также магнитов массой до нескольких килограммов для роторов быстроходных электрических машин.Одной из важнейших задач современной электроники и автоматики является создание оптимальных устройств при их минимальных габаритах и массе. Необходимы новые магнитотвердые материалы с наибольшей коэрцитивной силой и удельной магнитной энергией, позволяющей изготавливать мощные магниты небольших габаритов и массы. Такие материалы разработаны на основе интерметаллических соединений кобальта с редкоземельными металлами (РЗМ): церием, самарием, празеодимом, лантаном, иттрием.В нашей стране стандартизированы материалы магнитотвердые спеченные (ГОСТ 21559—76 *) на основе сплавов кобальта с редкоземельными металлами — самарием и празеодимом, предназначенные для постоянных магнитов. Ввиду того что самарий является дорогим металлом, существенное удешевление магнитов из РЗМ возможно путем замены самария мишметаллом и церием. Это приведет к еще большему использованию в технике магнитов из РЗМ.

 

Вопрос38

Дисперсно-упрочнённые жаропрочные материалы (САП, Ni – ThO₂) (Th – торий)

Дисперсноупрочнённые материалы,металлы или сплавы, упрочнённые дисперсными частицами тугоплавких соединений, главным образом окислов, не растворяющихся и не коагулирующих в матрице (основе) сплава при высоких рабочих температурах. Д. м. отличаются от широко используемых в технике дисперсионно-твердеющих сплавов (см. Старение металлов) структурой, составом, методами изготовления, а также более высокой структурной и термической стабильностью, проявляющейся в сохранении длительной прочности Д. м. при высоких температурах. В распространённых жаропрочных дисперсионно-твердеющих никелевых сплавах наибольшее влияние на повышение жаропрочности оказывают интерметаллидные упрочнители (Ni₃Al, Ni₃Ti). Однако при температурах выше 1000—1100°С последние растворяются и коагулируют в основе сплава, что приводит к его разупрочнению. Повышенная жаропрочность Д. м. на никелевой основе достигается введением в никель 2—5% тугоплавких кислородных соединений (ThO₂, HfO₂, Y₂O₃). Оптимальная дислокационная структура матрицы формируется при строгом соблюдении дисперсности частиц (100—600 А), расстояния между ними (0,5—0,8 мкм), а также в результате применения термомеханических режимов обработки — холодной деформации и высокотемпературного отжига. Изделия из Д. м. получают, как правило, в три стадии: подготовка исходных порошков главным образом путём совместного химического осаждения основы и упрочнителя из водных растворов их солей, формование заготовок и обработка их давлением — экструзией, волочением, прокаткой и т.д. Применение дисперсного упрочнения позволяет повысить жаропрочность и расширить температурные области использования практически всех металлов и сплавов на основе меди, никеля, кобальта, железа, циркония, титана, молибдена и др.

Вопрос39

Магнитотвёрдые ферриты Спеченные ферритовые магниты устойчивы к воздействию сильных размагничивающих полей, обладают прекрасной коррозионной и химической стойкостью. Магниты устойчивы к воздействию многих химических веществ, например, растворителей, щелочных растворов и разбавленных кислот. При воздействии концентрированных органических и неорганических кислот, например, щавелевой, соляной, серной, стойкость магнитов определяется температурой, концентрацией и длительностью воздействия. Подобную стойкость следует проверять в ходе длительных испытаний. Поскольку магнитотвердые ферриты относятся к керамике, они очень хрупки и склонны к разрушению при ударе или изгибе. Рабочие температуры магнитотвердых ферритов находятся в интервале от – 40 до + 250°С. Изменение температуры оказывает влияние на магнитные свойства изделия. Постоянные магниты, эксплуатируемые при низких температурах, могут терять намагниченность. Одной из важнейших особенностей постоянных магнитов из феррита стронция является большая величина удельного электросопротивления (10*103 Ом*мм), что исключает возможность возникновения в них вихревых токов и позволяет использовать их в цепях, подвергающихся воздействию полей высокой частоты. Наличие полупроводниковых свойств обусловило широкое применение этих магнитов в радиоэлектронике.Постоянные магниты из порошков феррита стронция находят широкое применение в системах с большим магнитным сопротивлением и сильными размагничивающими полями, где предъявляются особые требования к весогабаритным характеристикам и температурной стабильности. Магнитотвердые ферриты сохраняют магнитные параметры:- при пониженном атмосферном давлении до 1,3*10-4Па;- при повышенном давлении воздуха или другого газа до 300 кПа;- при повышенной влажности воздуха до 98% при температуре 35°С или более низких температурах без конденсации влаги.ОАО НПО «Магнетон» предлагает высококачественные спеченные ферритовые постоянные магниты как стандартных форм и размеров, так и изготовленные по уникальным требованиям заказчика. Преимущества: - Низкий удельный вес- Диэлектрические свойства- Высокая коррозийная стойкость- Возможность создания систем с большим немагнитным зазором Область применения:- Автомобильная техника;- Электродвигатели различных типов;- Магнитные сепараторы;- Приборы учета расхода газа и воды;- Бытовая техника;- Электрогенераторы;- Сувенирная продукция; Технологические возможности:- Изготовление анизотропных малогабаритных магнитов сухим прессованием;- Крупносерийное производство сегментных магнитов для электродвигателей;- Получение магнитов с изотропной, аксиальной и радиальной текстурой.- Изготовление магнитов любой конфигурации с массой от долей грамма до килограмма.

Вопрос40

Жаропрочные сплавы на основе алюминия
Все сплавы алюминия можно разделить на две группы:Деформируемые алюминиевые сплавы — предназначены для получения полуфабрикатов (листов, плит, прутков, профилей, труб и т. д.), а также поковок и штамповых заготовок путем прокатки, прессования, ковки и штамповки.
а) Упрочняемые термической обработкой:-Дуралюмины, «дюраль» (Д1, Д16, Д20*, сплавы алюминия меди и марганца [Al-Cu-Mg]) — удовлетворительно обрабатываются резанием в закаленном и состаренном состояниях, но плохо в отожженном состоянии. Дуралюмины хорошо свариваются точечной сваркой и не свариваются сваркой плавлением вследствие склонности к образованию трещин. Из сплава Д16 изготовляют обшивки, шпангоуты, стрингера и лонжероны самолетов, силовые каркасы, строительные конструкции, кузова автомобилей.-Сплав авиаль (АВ) удовлетворительно обрабатывается резанием после закалки и старения, хорошо сваривается аргонодуговой и контактной сваркой. Из этого сплава изготовляются различные полуфабрикаты (листы, профили, трубы и т.д.), используемые для элементов конструкций, несущих умеренные нагрузки, кроме того, лопасти винтов вертолетов, кованные детали двигателей, рамы, двери, для которых требуется высокая пластичность в холодном и горячем состоянии.-Высокопрочный сплав (В95) имеет предел прочности 560-600 Н/мм2, хорошо обрабатывается резанием и сваривается точечной сваркой. Сплав применяется в самолетостроении для нагруженных конструкций (обшивки, стрингеры, шпангоуты, лонжероны) и для силовых каркасов в строительных сооружениях.-Сплавы для ковки и штамповки (АК6, АК8, АК4-1 [жаропрочный]). Сплавы этого типа отличаются высокой пластичностью и удовлетворительными литейными свойствами, позволяющими получить качественные слитки. Алюминиевые сплавы этой группы хорошо обрабатываются резанием и удовлетворительно свариваются контактной и аргонодуговой сваркой. б) Не упрочняемые термической обработкой:-Сплавы алюминия с марганцем (АМц) и алюминия с магнием (АМг2, АМг3, АМг5, АМг6) легко обрабатываются давлением (штамповка, гибка), хорошо свариваются и обладают хорошей коррозионной стойкостью. Обработка резанием затруднена, поэтому для получения резьбы используют специальные бесстружечные метчики (раскатники), не имеющие режущих кромок. Литейные алюминиевые сплавы — предназначенные для фасонного литья (как правило, хорошо обрабатываются резанием).--Сплавы алюминия с кремнием (силумины) Al-Si (АЛ2, АЛ4, АЛ9) отличаются высокими литейными свойствами, а отливки — большой плотностью. Силумины сравнительно легко обрабатываются резанием.--Сплавы алюминия с медью Al-Cu (АЛ7, АЛ19) после термической обработки имеют высокие механические свойства при нормальной и повышенных температурах и хорошо обрабатываются резанием.--Сплавы алюминия с магнием Al-Mg (АЛ8, АЛ27) имеют хорошую коррозионную стойкость, повышенные механические свойства и хорошо обрабатываются резанием. Сплавы применяют в судостроении и авиации.--Жаропрочные алюминиевые сплавы (АЛ1, АЛ21, АЛ33) хорошо обрабатываются резанием.С точки зрения обработки фрезерованием, нарезания резьбы и токарной обработки, алюминиевые сплавы также можно разделить на две группы. В зависимости от состояния (закаленные, состаренные, отожженные) алюминиевые сплавы могут относиться к разным группам по легкости обработки: Сравнительно твердые и прочные алюминиевые сплавы, которые достаточно просто обрабатываются резанием (во многих случаях, где не требуется повышенная производительность, эти материалы могут обрабатываться стандартным инструментом общего применения, но если требуется повысить скорость и качество обработки, необходимо применять специализированный инструмент): а) Закаленные и искусственно состаренные: Д16Т, Д16Н, АВТ.
б) Ковочные: АК6, АК8, АК4-1. в) Литейные: АЛ2, АЛ4, АЛ9, АЛ8, АЛ27, АЛ1, АЛ21, АЛ33.

Вопрос41