Файл: Технология металлов и конструкционные материалы учебное пособие..pdf

что позволяет сэкономить значительное количество ме­ ди и алюминия.

• Свинец широко применяют для изготовления за­ щитных оболочек кабелей, легкоплавких вставок предо­

м о л и б д е н а —для спиралей накаливания и т. д.

Сплавы высокого электрического Сопротивления. Эти сплавы должны обладать большим удельным сопротив­ лением, малым температурным коэффициентом сопро­ тивления, не окисляться и не оплавляться при высокой температуре. К ним относятся медноникелевые, никеле­ вые и жаропрочные сплавы. Медноникелевые электро­ технические сплавы — это главным образом манганин и константан.

турном коэффициенте сопротивления. Манганиновую проволоку применяют для катушек сопротивления раз­ личных приборов, работающих при температуре до 100°С, а также используют в измерительных приборах и для изготовления образцовых сопротивлений.

К о н с т а н т а н (МНМц40—4,5) содержит 40% Ni, 1,5% Мп, остальное медь. Выпускается он в виде про­ волоки для реостатов высокого сопротивления, незначи­ тельно изменяющегося при повышении температуры до

500°С.

проволоки и ленты, используемых в нагревательных при­ борах с рабочей температурой до 1000°С.

Магнитные металлы и сплавы. К ним относятся сплавы, обладающие ферромагнетизмом. Это — сплавы на основе железа и никеля. По свойствам магнитные сплавы разделяются на магнитномягкие и маснитнотвердые.

М а г н и т н о м я г к и е с п л а в ы и с т а л и ’ об­

ладают высокой магнитной проницаемостью, малой ко­ эрцитивной силой и малыми потерями на гистерезис. Применяют их для изготовления магиитопроводов для переменного и постоянного прерывистого магнитного поля. К ним относятся электротехнические стали и спла­ вы, выпускаемые по ГОСТ 3836—47. Электротехничес­ кие низкоуглеродистые стали марок Э, ЭА и ЭАА вы­ пускают в виде листов, они содержат ^0,04% С; ^0,2% Мп; ^0,2% Si; s£0,03% S; ^0,025% Р. При­ меняют эти стали для’ изготовления сердечников реле и электромагнитов, полюсов электрических машин и т. д.

По ГОСТ 802—58 изготовляют электротехнические тонколистовые стали марок Э11, Э12, Э22, Э41 и др. (^0,05% С; 0,8—4,8% Si). Первая цифра в маркиров­ ке указывает на содержание кремния в процентах, вто­ рая характеризует удельные потери в ваттах на кило­ грамм.

Это— стали ферритного класса, в которых кремний способствует росту зерен феррита и этим увеличивает магнитную проницаемость. Применяются они для изго­ товления магиитопроводов электрических машин и ап­ паратов переменного и постоянного тока, трансформа­ торов, дросселей и т. д.

К магнитномягким сплавам относятся также пермал­ лои— железоникелевые сплавы, различных марок, на­ пример сплав 50Н, в котором содержится 50% никеля, и ферриты, изготовляемые методами порошковой метал­ лургии. Применяют их в магнитных усилителях.

М а г н и т н о т в е р д ы е с п л а в ы и с т а л и име­ ют малую магнитную проницаемость, значительную ко­ эрцитивную силу и большие потери на гистерезис. При­ меняют эти стали и сплавы для изготовления постоянных магнитов. По ГОСТ 6862—71 выпускают стали марок EX, ЕХ9К15М и т. д. Буква Е указывает на то, что сталь используется для постоянных магнитов. Эти стали со­ держат около 1 % углерода. Повышение легирования влечет за собой увеличение коэрцитивной силы. Напри­ мер, если коэрцитивная сила стали EX с 1% хрома со­ ставляет 60 Э, то для стали ЕХ9К15М с 9% Сг, 15% Со

100

сплавы (ГОСТ 17809—72). К ним относятся сплавы ти­ па ЮНД4, содержащие ~11% Al, ~ 4 % Си, ~25% Ni,

остальное.— железо.

Немагнитные стали и чугуны. Стали аустенитного класса с высоким содержанием никеля и марганца и чугуны’с содержанием 2,6—3,2% С; 2,5—3,5% Si; 5,0—

7,5% Мп и 9—12%) Ni — немагнитны. Изделия из этих материалов применяются в электрических машинах в качестве немагнитных деталей.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2.

Изучение структуры железоуглеродистых сплавов

Цель работы: ознакомиться со строением и свойствами структурных составляющих железоуглеродистых сплавов, находя­ щихся в равновесном состоянии.

Задание

il. Ознакомиться с металлографическим микроскопам и методи­ кой изготовления шлифов.

й. Изучить микроструктуру доэвтектоидной, эвтектоидной и заэвт0КТОИД1Иой стали в отожженном состоянии.

3.Изучить .микроструктуру белого, серого и ковкого чугуна.

4.Освоить метод приближенного определения углерода в стали, б. Составить отчет о .работе.

Оборудование и материалы

Для выполнения работы необходимы: четыре металлографиче-- ских микроскопа; четыре комплекта набора шлифов железоуглеро­ дистых сплавов с содержанием углерода, %: 0,025; 0,4; 0,8; 1,2; 3,2; 4,3; 5,0; четыре комплекта набора шлифов серого, ковкого и высоко­ прочного чу-гулов; четыре альбома фотографий микроструктур.

Методические указания

Лабораторная работа выполняется после изучения § 22. Под­ группа разбивается на 4 бригады по 3—4 человека в каждой. На каждом рабочем .месте имеется один металлографический .микроскоп,

набор шлифов железоуглеродистых сплавов и альбом фотографий микроструктур.

Преподаватель знакомит учащихся с правилами обращения с металлографическим микроскопом и приемами его настройки для наблюдения микроструктуры (регулировка и подготовка микроскопа к работе осуществляется лаборантом до занятий).

окопа МИМ-j набор объективов и окуляров дает возможность уве­ личивать объект от 60 до 1440 раз при визуальном наблюдении.

iB отличие от биологического в металлографическом микроскопе исследование структуры ведется в отраженном свете.

101

Для исследованиия микроструктуры металлов и сплавов необхо­ димо иметь микрошлнф. Микрошлнф приготавливается из образца исследуемого изделия. Образцы берут из той части изделия или за готовки, которая .представляет в данном случае наибольший интерес. Образцы вырезают ножовкой или на металлорежущих стаика-х, при этом необходимо избегать сильного нагрева образца, .чтобы не изме­ нялась его структура.

Изготовление микрошлифов сводится к следующим основным опе­ рациям: грубая шлифовка, тонкая шлифовка, поли.ровка.

|Грубая шлифовка выполняется на абразивных кругах до вырав­ нивания поверхности среза.

Тонкая шлифовка производится на шлифовальной бумаге ,пятишеСти номеров с последовательным возрастанием номера зернисто­ сти от 100 до 320. Шлифовку ведут вручную или на специальных

Рис. 45. Схема отражения света от поверхности шлифа

◄

шлифовальных станках. При шлифовке вручную шлифовальную бума­ гу кладут на ровную твердую поверхность и образец перемещают с легким прижатием его к бумаге. Шлифуют до тех пор, пока исчез­ нут следы предыдущей обработки. При переходе на более тонкую шлифовальную бумагу образец очищают от наждачной пыли и по­ ворачивают на 90°. После тонкой шлифовки образец промывают водой « подвергают полировке.

Полировку производят на полировальном станке (рис. 44), диск которого обтянут фетром, сукном или бархатом. Материал смачива­ ют полировальной жидкостью, состоящей из воды и порошка твер­ дых частиц (окйси алюминия или окиси хрома) или смазывают пастой ГОИ. Полировка продолжается 5—10 мин и заканчивается после того, как ммкрошлиф приобретает зеркальную поверхность. Далее шлиф промывают водой и сушат, после чего под микроскопом изучают шлиф для определения формы, величины и распределения неметаллических включений.

Для выявления структуры шлиф травят. В качестве травителя используют слабые спиртовые или водные растворы кислот или ще­ лочей (нанример, 4%-ный раствор ВМОз в этиловом опнрте).

102