Магнитные стали и сплавы. Кислотостойкие стали и сплавы

Кислотостойкие стали и сплавы

В производстве синтетических неметаллических материалов, удобрений, других химических продуктов для деталей машин и аппаратуры применяют более легированные стали и сплавы называемые кислотостойкими. Увеличение стойкости в кислотах дает присадка молибдена с медью при одновременном увеличении содержания никеля (06ХН28МДТ). Наибольшей кислотостойкостью обладает сплав хастеллой типа 80% Ni + 20% Mo. Сплавы данного типа имеют минимальное содержание углерода, вызывающего межкристаллитную коррозию. Сплав хастеллой может работать в 30% серной кислоте. При больших концентрациях и повышенных температурах работают лишь металлы молибден, ниобий, тантал и конструкционная керамика.

Магнитные стали и сплавы разделяются на две группы: магнитнотвердые и магнитномягкие. Первые характеризуются большим значением коэрцетивной силы (Нс) и применяются для постоянных магнитов, вторые обладают низким значением Нс и малыми потерями на гистерезис (перемагничивание), применяются для сердечников трансформаторов и магнитопроводов. Природу магнитных явлений объясняет теория доменов.

Магнитнотвердые стали и сплавы разделяют:

- углеродистые стали. У10 - У12, которые после закалки имеют Нс = 60... 65 Э.

- хромистые стали. (1% С и 1,5... 3% Cr). Приблизительно те же свойства.

- кобальтовые стали (легированные дополнительно 15% Со). Нс = 100... 170 Э.

- сплавы Fe-Ni-Al (11-14% Al, 22-34 Ni, ост. Fe) - альнико или ЮНДК. Нс = 400... 500 Э. Сплавы альнико изготавливают методами порошковой металлургии. Высокие магнитные свойства получают, используя дисперсионнотвердеющие системы сплавов типа Fe-V-Co, Fe-Mo-Co. Однако кобальт и молибден являются остродефицитными металлами. Среди магнитных сталей широкое распространение получили марки ЕХ3, ЕВ6, ЕХ5К5, ЕХ9К15М2 ГОСТ 6862-71.

Магнитномягкие материалы разделяются на:

- техническое железо (очищенное от углерода и примесей). Нс = 0.01... 1 Э.

- электротехническая сталь. Здесь высокая магнитная проницаемость и низкая Нс обеспечена легированием Si до 3% и специальной прокаткой и рекристаллизационными отжигами, позволяющими получить крупное ферритное зерно. Прокатка т.ж. создает текстуру (ориентирует зерна в направлении максимальной магнитной проницаемости). Текстурованная сталь называется трансформаторной, а нетекстурованная - динамной. В динамной стали нет анизотропии свойств и ее применяют для изготовления деталей электродвигателей переменного тока. Марки электротехнических сталей Э11, Э12.. Э1200 ГОСТ 21473-75. Первая цифра - содержание кремния, вторая уровень электротехнических свойств, “00“ - холоднокатанная слаботекстурованная.

- железоникелевые сплавы (пермалои) Ni около 78,5%. Они имеют исключительно высокую начальную магнитную проницаемость, в 10 раз больше чистого Fe, что позволяет их использовать для работы в очень слабых магнитных полях (радио, телеметрия и т.п.). Кроме пермалоев применяют гайперники - 45-50% Ni. Их преимущество в том, что они не требуют высокотемпературного нагрева в среде водорода, хотя уступают пермалоям.

К магнитномягким материалам принадлежат: альсиферы (Al-Si-Fe), перминвары (Ni-Co), термалой (легирование до 30% Cu), порошковые сплавы Fe-P, Fe-Si.

Магнитомягкие материалы изготавливаются преимущественно порошковой металлургией.

Особую группу образуют немагнитные стали, которые заменяют цветные металлы и обладают высокой конструкционной прочностью 55Г9Н9Х3 и 45Г17Ю3 (аустенитная структура).

Электротехнические сплавы

Кроме магнитных материалов в технике применяют электротехнические сплавы. Они разделяются на сплавы с минимальным (проводники) и максимальным удельным электрическим сопротивлением (реостатные). Для проводников применяют чистые медь (бескислородные марки М0, М1 ГОСТ 859 - 78) и алюминий (техническая чистота А1... А6 ГОСТ 11069 - 74). Для особых случаев серебро или золото, как правило, в виде покрытия на проводниках из меди. Для изготовления сплавов с высоким омическим сопротивлением используют системы сплавов, образующих твердые растворы. Обычно это нихромы Х20Н80, Х15Н60 и фехраль Х13Ю4.