Файл: Ейльман, Л. С. Проводниковые материалы в электротехнике.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 19.10.2024

Просмотров: 90

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Т а б л и ц а 23

Физические свойства проволоки из никелевых сплавов

Марка сплава

Химический состав, %

Сопро­

тивление,

 

 

om-mm2Jm

НПО

НК0.2

НМц2,5

НМц5

МНЖМц28-25-1,5 (монель)

МНЖМц 30-0,8-1,0

МН19 (мельхиор)

МНЦ-15-20 (нейзильбер)

Х20Н80 (нихром)

Х15Н60 (ферронихром)

МНМц-40-1,5 (константан)

Хромель

Алюмель

Fe=0,04;

Si = 0,002; С =

0,082

=0,04; S =

0,005; Си > 0 ,0 6

 

Si ^ 0,25, остальное никель 0,085

 

 

Мп=^2,5

 

0,140

 

 

M n^s5,0

 

0,195

Fe =

0,8;

Mn =

1,5;

0,425

 

 

Си =

28,0

 

 

Fe =

2,5;

Mn =

1,0;

0,420

 

 

Си ^

68,2

 

 

 

 

Cu=^81,0

 

0,287

Си =5:65,0;

Zn =

20,0

0,26

 

 

 

 

 

 

'

C

r

20,0; F e <

1,0

1,15

C r^s 15,0;

F e < 3 0 ,0

1,1

M n = 1,5;

Cus=69,0

0,48

 

 

Cr =

9-r-10

 

1,0

A1 =

1,8h- 2,5;

Si =

0,85-f-

1,0

 

2,0; Mn =

1,8=2,2

 

Предел прочности при растяжении, vecjMM2

Относительное удлинение, %

 

|

40

35

70

3,0

43

18

70

2

50

30

70

3,0

55

30

70

3,0

45

30

60

3,0

40

25

60

2,5

36

30

60

3,0

35

25

60

2,5

40

25

100

2,5

64

25

100

2,5

40

25

85

2,5

45

25

60

2,5

35

25

50

2,5

п



П р о д о л ж е н и е т а б л . 2 3

 

 

 

 

 

 

 

Е .

4>

 

 

 

 

 

 

 

ё g

 

 

 

 

 

 

 

g я

о sS

 

 

 

 

 

 

Сопро­

Я^

 

 

 

 

 

 

а !

я •

Марка сплава

Химический состав, %

тивление,

Ч V

с Е

й §3

 

 

 

 

 

 

 

Ч О S

s а

 

 

 

 

 

 

 

4) «С3

и Я

 

 

 

 

 

 

 

О.Ч

о 1

 

 

 

 

 

 

 

Е е *

НС(

 

 

 

 

 

 

 

О

МНМц-З-12

Мп = 1 2 ;

Си =

85

0,435

40

25

(манганин)

 

 

 

 

 

 

90

2,5

Фини

Fe =

50,0

 

 

0,49

55

25

 

 

 

 

 

 

 

80

2,5

Инвар

Fe =

64,0

 

 

0,83

50

25

 

 

 

 

 

 

 

80

2,5

Ковар (фернико)

Fe = 55,0;

Со =

17,0

0,27

50,0

25

V

 

 

 

 

 

 

80,0

2,5

 

 

 

 

 

 

 

 

Платинит (биме-

Оболочка из меди

(100,0);

0,57

47,0

25

талл)

сердечник: Fe =

57,0

(сердеч-

75

2,5

 

 

 

 

 

 

ник)

 

 

Высокотемператур­

Сг = 60,0;

Са = 0,04;

Mg =

0,8

80

5

ный сплав*

= 0,5; V =

1,0; РМЗ =

1,7;

 

 

 

 

Ti = 4,0;

Nb =

0,04

 

 

 

*Патент США, кл. 75-176, № 3305740, заявл. 21/II 1964, опубл. 28/02 1967.

Пр и м е ч а н и е . РМЗ—редкоземельные металлы.

Магнитная проницаемость ферромагнитных металлов доходит до десятков и сотен тысяч единиц, для осталь­ ных металлов она близка к единице.

Вещество, магнитная проницаемость которого немного более единицы, называется парамагнитным, если меньше единицы — диамагнитным.

Важнейшими для металлов являются следующие маг­ нитные характеристики.

Остаточная индукция — магнитная индукция, остаю­ щаяся в образце после его намагничивания и снятия магнитного поля.

Коэрцитивная сила — напряженность поля, которая должна быть приложена к образцу для того, чтобы его размагнитить.

73


Сплавы делятся на магнитомягкие с малым значенй* ем Н0и магнитотвердые с большим значением Н0. К маг­ нитомягким относятся сплавы на основе систем Ре—Ni, Fe—Со, Fe—Al, Fe—Si. Сплавы на основе Fe—JMi, содер­ жащие 65—80% никеля, имеют наиболее высокую маг­ нитную проницаемость, а сплавы, содержащие 36—50% никеля, отличаются высокой индукцией насыщения. Зна­ чительное распространение получили железоникелевые

Т а б л и ц а 24

Физические свойства проволоки из сплавов с повышенными упругими характеристиками

Марка

 

Удельное

Химический состав, %

сопротив­

сплава

ление,

 

 

ом-мм2/м

Предел прочности при растяжении, кгс/мм2

Относительное удлинение, %

Модуль упруго­ сти, KtejMM*

40КНХМ

С =

0,1;

Мп =

2,0;

0,9—1,1

130

5

(2=2,2) 10*

 

Si =

0,5;

Со = 4 0 ,0 ;

 

80

20

 

 

Сг =

20,0;

=

15,0;

 

 

 

 

 

 

Мо =

7,0

 

 

 

 

 

36НХТЮ

С =

0,05;

Мп = 1 , 0 ;

0,9—1,0

100

5

(1,8=2,0) 10*

 

Si =

0,5;

№ =

35,0;

 

80

20

 

 

Сг =

12,0;

Ti = 3 ,0 ;

 

 

 

 

 

 

А1 =

0,7

 

 

 

 

 

42НХТЮ

С =

0,05;

Si =

0,6;

0,9—1,1

100

5

(1,8=1,9)10*

 

Мп •= 0,7;

Ni =

42,0;

 

80

20

 

 

Сг =

5,5;

Ti =

2,6;

 

 

 

 

 

 

А1 =

0,8

 

 

 

 

 

44НХТЮ

С =

0,05;

Si =

0,7;

0,9—1,1

100

5

(1,8=1,85) 10*

 

Мп =

0,6;

№ =

44,0;

 

80

20

 

 

Сг =

5,6;

Ti =

2,4;

 

 

 

 

 

 

А1 =

2,0

 

 

 

 

 

Термо­

А1 =

2,0;

Ti =

4,0;

0,7—0,8

100

5

1,8-10*

устойчи­

Re =

5;

Си =

0,25

 

70,0

20

 

вый сплав

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ТК-2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П р и м е ч а н и я :

1.

Сплавы 40КНХМ закаливаются при температуре 950—

1100 °С в воду и имеют

структуру -(-твердого раствора (аустенита). Этой термообра-

ботке соответствуют в таблице нижние значения предела прошости и относительного удлинения, а также сопротивление 1,1 ом-мм^/м. После закалки происходит холод­ ная пластическая деформация, а'затем отпуск в течение примерно 4 ч при 700 °С; при этом выделяются вторые фазы (Ni, Fe)3 Ti, А1, т. e. проводится термомеханиче­

ская обработка, которая повышает прочность и снижает сопротивление.

2. Кроме указанных химических элементоз все перечисленные сплавы содер­ жат железо.

74


сплавы, легированные молибденом, хромом, кремнием. Эти элементы влияют на структурное состояние сплавов, облегчая достижение требуемых свойств с помощью тер­ мообработки. Кроме того, молибден, хром, кремний уве­ личивают удельное электрическое сопротивление, которое для сплавов этой системы близко к 0,5 0М'ММ2/м.

На магнитные свойства сплавов и их стабильность при изменении температуры оказывают влияние марга­ нец, вольфрам, алюминий. Такие многокомпонентные сплавы используются в магнитопроводах, работающих в условиях высокочастотных и импульсных магнитных полей.

Магнитотвердые сплавы представляют собой безуглеродистые железохромоникелевые и железокобальтванадиевые сплавы. Высококоэрцитивное состояние в сплавах этой системы возникает в результате фазовых превраще­ ний, протекающих при деформации и термической обра­ ботке. К таким сплавам относятся, например, сплавы 13ХНМ и 19ХНМ, из которых делают тончайшую прово­ локу и ленту для магнитной записи. Магнитотвердые сплавы применяются также для изготовления постоян­ ных магнитов, роторов гистерезисных двигателей и т. п. [Л. 35].

Железоникелькобальтовые сплавы обладают высо­ ким модулем упругости, малым упругим последействием, малым температурным коэффициентом модуля упругости, высокой прочностью, коррозионной стойкостью, тепло­ стойкостью. Хорошими характеристиками обладают дис­ персионно твердеющие железоникельхромистые сплавы, кобальтхромоникелевые сплавы (табл. 24). ’

8. ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НИЗКООМНЫХ МЕТАЛЛОВ И ОСОБЫХ СПЛАВОВ

Кроме традиционных проводниковых материа­ лов: меди, серебра и алюминия в электротехнике, благо­ даря своим особым физическим свойствам, находит при­ менение ряд других металлов. Их использование связано со специфическими условиями, требующими отказа от традиционных проводников (высокие температуры экс­ плуатации. минимум массы, магнитной восприимчивости и т. п.). Сравнение физических свойств металлов дает основание для выбора материала специального провод­

н и к а .

75

Т а б л и ц а 25

Физические свойства металлов

Удельное

сопротивление

Название

 

 

а?

металла

 

 

 

 

объемное,

и

 

 

 

 

 

мком-см,

1

 

 

Ро

ь»

 

 

 

«

 

Символ

 

о

 

 

S

 

 

 

со

 

 

 

о

 

 

 

У

 

 

 

СО

Алюминий

А1

2,65

7,16

Бериллий

Be

5,9—6,6

10,74

Ванадий

V

19-26

15,6

Висмут

В!

106,8

1046,64

Вольфрам

W

5,5

106,15

Галлий

G a

53,4

315,59

 

Fe

9,7

16,34

Индий

Au

2,25

43,45

Jn

8,45

61,77

Иридий

Jr

5,5

29,74

Кадмий

Cd

7,4

63,15

Калий

К

7,8—7,1

6,71

Кальций

Ca

3,4—4,6

5,21

Кобальт

Co

6,2

55,2

Лантан

La

59

Литий

Li

9,3—8,55

4,93

Магний

Mg

4,7

8,18

Марганец

Mn

185

1374,55

Медь

Cti

1,724

15,18

Молибден

Mo

5,17

52,73

Натрий

Na

4,65

4,51

Никель

Ni

6,8—6,05

60,52

Ниобий

Nb

13,1

113,27

Олово

S n

11,5—9,3

___

Осмий

0 s

9,5

213,74

Палладий

P d

10,8

129,6

Платина

P t

10,9—9,8

233,8

Рений

Re

21

420,0

Родий

Rh

4,5

55,98

Рубидий

Rb

19,6

234,17

Свинец

Pb

20,65—

Серебро

A?

18,8

16,78

1,6-1,59

Таллий

Tl

19,5

231,07

Тантал

Та

12,4

205,84

Титан

Ti

47

213,38

Торий

Th

19

218,5

Хром

Cr

15

107,85

Церий

Ce

18,8

129,71

Цинк

Zn

5,9

42,13

Цирконий

Zr

41

266,5

СО

 

 

 

 

 

 

К

 

 

 

 

 

 

н

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

а.

 

 

 

 

 

 

с

 

 

 

,упругостиПредел1кгсмм2 1

,упругостиМодулькзс1 мм?

удлинениеОтносительное^ , %

коэффициентТемпературныйс( )'1С(°10"®ления

Плот­

Темпе­

Предел

 

ратура

проч­

 

 

 

 

ность,

плав­

ности,

 

 

 

 

ajсм? ления,

кгс/мм3

 

 

 

 

 

°С

 

 

 

 

4,26

2,7

660,2

8

3

7200

35

6,67

1,82

1280

14

6

30 000

3,58

6,0—

1715

 

-

-

 

4,46

5,9

271,5

0,5

9,8

42 000

4,34

19,3

3400

3,96

5,91

29,78

12

--■

6,57

7,87

1539

25

21 000

25

3,98

19,32

1064

14

1,0

7900

30

4,74

7,31

156,4

1,0

1070

40

3,93

22,5

2454

23,0

52 000

2,0

4,24

8,65

320,9

6,4

0,3

5300

20

5,81

0,86

63,6

3,66

1,55

851

6

0,4

2600

30

8,9

1495

24

20 750

20

885

4,50

0,534

186

11,0

500

30

3,90

1,74

650

17

1,2

4360

15

7,43

1245

Хруп­

20 160

4,33

8,93

1083

кий

1,5

13200

40

22

4,35

10,2

2625

70

33 000

30

4,34

0,97

97,7

5,21

8,9

1452

40

8,0

20 500

35

3,95

8,57

24154-

35

30

4,47

7,3

2460

1

0,15

5500

30

232

4,20

22,5

2700

56 700

3,77

12,0

1555

20

___

12 360

40

3,92

21,45

1773,5

15

17 000

40

3,11

20,0

3170

4,43

12,44

1966

50

38 000

7

6,57

1,53

39

4,22

11,34

327,4

1,0

0,2

1700

40

4,10

10,49

960,5

18

3

8100

40

5,17

11,85

300

0,8

810

30

3,47

16,6

2850

60

___

19 000

10

3,3

4,54

1668

25

7

10 500

30

3,3

11,5

1845

56

7,19

1890

Хруп­

25 200

 

6,9

645

кий

0,25

 

 

8,5

4,17

7,14

419,5

11

9,0

9400

5

 

6,49

1852

90

 

7000

 

~

76