Опости выделения водорода при 20 0C, сК следовательно, малые суммарные •1 прости газовыделения, значения ко — лпых, так же как для меди Ml, йлязки к значениям скоростей газо — идеЛения и коррозии для аустенит — ®ыХ коррозионно-стойких сталей. Однако титан и медь, как конструкционный материал, уступают сталям по модулю упругости, вследствие чего снижается жесткость конструкции.
Химическое и термическое окисле — кие листовой коррозионно-стойкой „ аустеиитной стали 12Х18Н10Т
(табл. 98) создает тонкие оксидные ‘ пленкн на поверхности, являющиеся барьером для диффузии водорода, уменьшает скорость газовыделения. Особенно эффективно окисление при 600 0C, 3 ч (выдержка попеременно в водороде и в вакууме по 30 мин). Хромистые коррозионно-стойкие ста-, ли (табл. 99) практически не уступают хромоникелевым аустенитным сталям по уровню газовыделения и коррозионной стойкости. Недостатком их следует считать несколько более низкую ударную вязкость при криогенных температурах.
Способ обработки давлением и способ очистки поверхности влияет на газовыделение листового проката (габл. 100 и 101).
Алюминий и его сплавы являются хорошими конструкционными материалами для вакуумной техники. По скорости газовыделения (табл. 102, ЮЗ) и коррозионной стойкости во влажной атмосфере они достаточно близки коррозионно-стойким сталям, Уступая им по жесткости, но превосходя в теплопроводности. Окисление, так же как и для коррозионно-стойких сталей, уменьшает скорости газовыде — ления. По сравнению с техническим алюминием скорость газовыделения несколько больше у силуминов (АЛ2) и сплавов типа АМг.
Диффузионное коррозионно-стойкое Премирование низкоуглеродистых ста — ^eii уменьшает скорости газовыделе — «Вя (табл. 104). Нанесение покрытий Роводят при высоких температурах Wflee 900 0C), что ограничивает приучение такого покрытия для сварных обструкций. Ионное насыщение в тле — uteM разряде предпочтительнее, так
Как поверхность металла нагревается до более низких температур. Для оптимальных режимов ионное насыщение хромом из хроморганики (при 550 0C), ионное изотирование (при 600 °С), а также ионное насыщение кремнием из кремнийорганики (при 180 0C) несколько увеличивает скорости газовыделения (в 1,3; 2,5; 2,7 раз соответственно), но создает покрытие Коррозионно-стойкое во влажной атмосфере. Эффект повышения коррозионной стойкости наибольший для хромированных покрытий.
Газопламенное напыление алюминием создает на поверхности низкоуглеродистой стали коррозионно-стойкий слой, но для устранения эффекта шероховатости необходимо выглаживание валками или легкое окисление.
Коррозионно-стойкие покрытия эмалями (табл. 105), органические покрытия фторопластом или лаком (табл. 106) эффективно повышают коррозионную стойкость, но скорости газовыделения растут на несколько порядков. Коррозионная стойкость, в отличие от металлов, растет с увеличением толщины покрытия, однако при этом повышаются скорости газовыделения. На скорости газовыделения влияет не только режим нанесения покрытий, но и условия эксплуатации. С увеличением влажности и длительности выдержки в таиой среде скорости газовыделения в вакууме растут. Кратковременный низкотемпературный прогрев в таких случаях уменьшает скорости газовыделения.
Из. меди марок МООб, MW, Mly изготовляют медные слитки (ГОСТ 193—79). Из медных’слитков этих марок и медного сплава — с серебром марки MCO1I (0,08—0,12 % Ag, прв — мееи — не более 0,1 %, остальное — медь) для’ пластин коллекторов электрических машин, электромеханизмов и электроприборов изготовляют профили трапецеидальной формы высотой, нормированной по размерному ряду в диапазоне 4—112 мм. Твердость по Бринеллю профилей первой категории из медных слитков составляет 700 МПа, из медного сплава — 840 МПа. Прокаткой из слитков получают медную катанку круглого сечения диаметром 6—12 мм. Относительное удлинение катанки диаметром до 10 мм включительно составляет 30—33 %, катанки диаметром свыше 10 мм — 35—37 h
I401′
Из медной катанки изготовляют проволоку круглого сечения диаметром 0,020—9,42 мм в мягком (ММ) и твердом (MT) состоянии и для воздушных линий электрической ев язв (MC). Сортамент, механические и элек* трические свойства проволоки—»0 ГОСТ 2112—79 (табл, 3),
5(5
Материалы высокой проводимости
Физические свойства (металлов высокой проводимости J5J
_________ |
• |
||||||
Металл |
Pi-IO’, : |
TKp — IO41 |
К |
А-10«, |
Ф. |
^ГТЛ» |
Р-10-», |
Ом м |
O0-I |
Вт/(м.°С) |
ОС-1 |
ЭВ |
0C |
Кг/м» |
|
Серебро Ag Медь Cu, Золото Au Длюминий Al Бериллий Be /Нагний Mg |
0,016 |
40 |
415 |
19 . |
4,4 |
961 |
10,50 |
0,0172 |
43 |
390 |
16 |
4,3 |
1083 |
8,94 |
|
0,024 |
38 • |
293 |
14 |
4,8 |
1063 |
19,30 |
|
0,028 , |
42 |
209 |
24 |
4,3 |
657 |
2,70 |
|
0,040 ‘ |
60 |
167 |
13 |
3,9 |
1284 |
1,85 |
|
0,045′ ‘ |
42 |
167 ¦ |
26 |
3,6 |
.651 |
1,74 |
|
Иридий — Ir |
0,054 |
41 . |
146 |
«,5 |
— |
2410 |
22,50 |
Вольфрам W |
0,055 . |
46 |
168 |
4,4 |
4,5 |
3380 |
19,30 |
Молибден Mo |
0,057 |
46 : |
151 |
5,1 |
4,2 |
2620 |
10,20 |
Цинк Zn |
0,059 |
— |
111 |
31 |
— |
420 |
7,14 |
Кобальт Со |
0,062 ‘ |
60 ‘ |
41. Механические свойства оловянных бронз при низких температурах [16, 17, 18]
— |
— |
15 |
— |
— |
— |
3,5 |
||||||||
BTl |
Отжиг |
Ниже фона |
12 |
7,0 |
19 |
25 |
Ниже фона |
2,0 |
1,5 |
3,5 |
2,9 |
|||
800 |
650 |
|||||||||||||
Мягкая |
295—390 |
_ |
35—45 |
___ |
— |
— |
590—685 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
Твердая |
490—590 |
3-6 |
1570—1670 |
|||||||||||
БрОЦС4—4—2,5: |
— |
400 |
90 |
|||||||||||
Литая |
185 |
100 |
11 |
___ |
_ |
13 |
660 |
0,016 |
0,26 |
— |
550— |
— |
||
650 |
||||||||||||||
Мягкая |
295—345 |
130 |
35—45 |
— |
390 |
34 |
480—685 |
— |
— |
— |
— |
— |
—. |
— |
Твердая |
540—640 |
275 |
2—4 |
1470—1760 |
||||||||||
БрОЦС4—4—4: |
34 |
90 |
||||||||||||
Мягкая |
315—335 |
130 |
30—40 |
— |
360 |
610 |
0,016 |
0,26 |
— |
— |
— |
— |
||
Твердая |
490—590 |
Температура, 0C |
Ob, МПа |
Б, % |
% |
От, МПа |
БрОФ6,5—0,4 |
||||
17 |
615 |
12 |
61 |
|
—196 |
825 |
29 |
54 |
— |
—253 |
930 |
29 |
51 |
— |
БрОЦЮ—2 |
||||
20 |
245 |
8 |
36 |
175 |
— 190 |
305 |
15 |
24 |
205 |
—253 |
390 |
18 |
38 |
315 |
42. Плоский прокат из оловянных бронз [11, 17]
Полуфабрикат (размеры, мм) |
0B- |
1 б (барн) — внесистемная единица измерения площади; 1 б — IO-
При облучении нейтронным потоком линейные размеры изделий из оксида бериллия увеличиваются, соответственно уменьшается плотность, увеличив/к % ; ?
Z
J
О
W аз IZ
F-W^HeHmpJH г
Рис. 1. Относительное изменение объема &VjV высокоплотной окиси бериллия в зависимости от флюеиса нейтронов при различных температурах: t — 75— IlO0C; 2 ^ 500—7OU 0C 13J
Вается пористость изделий. При вязких температурах облучения (75— IOO0C) ускорение темпа роста объема оксида бериллии наблюдается при флюенсе нейтронов (энергия более 1 МэВ) около 3- IO24 нейтр./м2 (рис. I). Увеличение температуры облучения образцов уменьшает рост их объема. Чем выше плотность образцов, тем больше нх расширение при одинаковых значениих флюеиса.
Сушествует предельно допустимое удлинение при расширении, превышение которого приводит к растрескиванию, разрушению, превращению изделий в порошок. Флюенс, при котором происходит разрушение, увеличивается с уменьшением размера зерна образцов (мкм)
6-’А = 0,167/МО-24,
Где F — флюенс нейтронов с анергий более 1 МэВ, нейтр./м2.
Размер зериа получен прн темпер»’ irypax облучении 50—100 9G. Макс»’_ ыальио допустимые значения ы
>1 V
&
Ft ®
S Л» ¦
100 300 SOO wo °с
Ряс, 2. Максимально допустимые значения Ллюенсов, ие вызывающих микрорастрес* кивания, в зависимости от температуры облучения, размера зериа оксида бериллия (/—1—2,5 мкм; 2 — 10 — 15 мкм) и потока нейтронов в диапазоне от IOle до Ю» нейтр./(мг — с) 3]
Сов, не вызывающих микрорастрески вання в зависимости от температуры облучении, плотности потока нейтронов н размера зерна оксида бериллии, приведены на рис. 2.
Т
Основную роль в изменении объема изделий из оксида бериллии играет гелнй, а также трнтий, образующиеся при взаимодействии бериллии с быстрыми нейтронами. Содержание гелия (его около 0,95 по объему в смеси с тритием) увеличиваетси с ростом флюенса нейтронов (рис, 3). Если температура изделия превышает 1200 0C1 становнтси существенным выделение гелии из образцов оксида бериллии (рис. 4), зависящее от времени выдержки. На этом основан способ восстановлении свойств изделий из оксида бериллии с помощью высокотемпературного отжига.
. у Va
0,15
Рис. 4. Объемная доля гелия VIV0′, выделившаяся из облученных образцов оксида бериллия (.F = 2. 10″ иейтр./мг, 860 0C) при различных температурах отжига как функция времени t [3 J
Литые магнитотвердые материалы — это в основном сплавы на основе Fe—Al—Ni, Fe—Al—Ni—Со. Марки сплавов, химический состав, тип кристаллической структуры (равноосная, столбчатая, монокристаллическая), наличие магнитной анизотропии регламентированы ГОСТ 17809—72. Свойства сплавов приведены в табл. 36. Сплавы используют для магнитов измерительных приборов, автоматических и акустических устройств, электрических машин, магнитных муфт, опор, тормозов.
Высококоэрцитивное состояние сплавов обеспечивается выделением при отпуске после закалки сильно высокодисперсной фазы, преимущественно анизотропной. На рис. 4—7 приведены кривые размагничивания некоторых материалов. Прямые иа этих рисунках соединяют начало координат с точкой (BH)max (ГОСТ 17809—72).
Деформируемые магнитотвердые сплавы. Предназначены для постоянных магнитов, для активной части роторов гистерезисных электродвигателей, для элементов памяти систем управления автоматизации связи, для носителей магнитной записи информации, Магнитотвердые деформируемые материалы на основе сплавов Fe—Cr—Со предназначены для изготовления постоянных магнитов толщиной не более 50 мм и диаметром не более 100 мм. Материал изготовляют литым (Л), горячекатаным (ГК), холоднокатаным (XK) н поставляют в внде круглых и квадратных прутков, полос, труб, цилиндров и колец. В зависимости от направленности магнитных свойств
84. Характеристики размагничивания магнитотвердых материалов различных групп *1
Группа |
Марка |
Вп Тл |
НсВ. к А/м |
|
Легированные стали |
ЕХЗ ЁХОД5М2 , |
0,595 ‘ 1,035 |
0,95 0,80 |
4,775 11,«4 |
Литые сплавы: Fe—Al—Ni |
ЮНД4 ЮНД8 |
3,6 5,1 |
0,50 0,60 |
40 44 |
Fe-Al-Ni-Co |
ЮНДК15 ЮНДК35ТБАА |
6,0 40 |
0,75 1,05 |
48 11Б |
Деформируемые сплавы: Fe-Cr—Со |
28X1OK 22X15КА |
3,5 28 |
0,8 1,5 |
10 47 |
Pt-Go (литой) |
ПлК78 |
39,8—43,« |
0,75 . |
270 |
Порошковые сплавы: , Fe-Al-Ni |
MMK-I ММК-2 |
3,0 3,5 |
0,60 0,48 |
24 39 |
Fe—Al—Ni—Со |
ММК-3 MMK-Il |
4,0 1« |
0,52 0,70 |
44 128 |
Феррит бария |
4БИ145 28БА190 |
2,0 14,0 |
0,17 0,39 |
95 185 |
Феррит CTpoHUHrH |
28СА250 |
14,0 |
0,39 |
240 |
Sra—Со Sw, Pr—Со |
КС37А КСП37А |
65 72,5 |
0,82 0,90 |
540 500 |
Данные приведены для материалов стандартных марок с минимальными я Максимальными значениями магнитных параметров №шах и Нсв среди промышленных стандартизованных сплавов классификационных групп. Свойства сплава Pt-Co не нормированы.
35. Магнитные свойства и твердость термически вбработа»ной стал» [24, 33}
Сталь |
А/м |
Br, Тл |
HB1 МПа |