Коэффициент теплового расширения железа

Обычно в качестве наполнителя используют карбиды и окислы. Дисперсной фазой может быть, например, карбид вольфрама. Эта фаза может находиться в кобальтовой матрице, что позволяет получить композит, обладающий очень высокой твердостью. Такой материал идет на изготовление клапанов и фильер, предназначенных для волочения проволоки. При использовании карбида хрома получаются материалы, имеющие хорошую коррозионную стойкость и износостойкость, у которых коэффициент теплового расширения близок к коэффициенту теплового расширения железа. Поэтому композит с карбидом хрома используется для изготовления клапанов. Помимо указанных карбидов используют также карбид титана, что позволяет получить композиты с хорошей теплостойкостью. Такие материалы идут на изготовление деталей турбин, предназначенных для работы при высоких температурах. [c.21]

Среди сплавов наибольшее применение для изготовления термобиметаллов находят сплавы системы железо — никель. Никель оказывает сильное влияние на физические свойства железа, резко изменяя его электропроводность, теплопроводность и коэффициент теплового расширения. Сплавы этой системы, содержащие более 20 % N 1 обладают особыми свойствами, в частности имеют особенности теплового расширения. Эти сплавы, сильно различаясь по температурным [c.334]

При фазовых переходах второго рода выделения или поглощения тепла не происходит не имеют места также скачкообразные изменения объема, энтропии и энтальпии. Однако теплоемкость и коэффициент теплового расширения в точке перехода изменяются скачком. Фазовые переходы второго рода наблюдаются при изменении симметрии кристаллов, в жидком гелии, при переходе железа в парамагнитное состояние. [c.10]

Спаи стекло—металл [1—4]. Сплавы железо — никель — кобальт, широко применяемые для спаев стекло — металл, имеют малый коэффициент расширения при температурах ниже характеристической точки перегиба, с переходом за которую расширение возрастает. Следовательно, подбором состава сплава можно совместить температуру перегиба с интервалом отжига некоторых стекол, что позволит сблизить почти или полностью коэффициенты теплового расширения сплава и стекла. [c.303]

При этом металлические стекла имеют характеристики упругости (модули Юнга Е и сдвига G), на 25...30 % более низкие по сравнению со свойствами сплавов в кристаллическом состоянии. Коэффициент теплового расширения части таких материалов близок к нулю. При переходе в аморфное состояние сплавов на основе переходных металлов (железа, кобальта, никеля) значительно снижаются намагниченность и температура Кюри. При комнатной температуре коэрцитивная сила и индукция насыщения магнитомягких металлических стекол несколько ниже, а удельное электрическое сопротивление на два-четыре порядка выше по сравнению с материалами в кристаллическом состоянии, т.е. уровень электромагнитных потерь в аморфных сплавах значительно ниже. [c.317]

Рис. 4-12. Коэффициент теплового расширения (1 —100 С) и теплопроводность железо-никелевых сплавов [Л.22].

Инвар —сплав железа и никеля, имеющий малый коэффициент теплового расширения. [c.103]

Сварка легированных и высокоуглеродистых сталей, для которых характерны процессы образования и распада аустенита при температуре 700—900°, сопровождается значительными объемными изменениями, так как коэффициент теплового расширения а -железа составляет 1,2 1 а V -железа — 2 10 . [c.293]

Вольфрам характеризуется высокой температурой плавления (3400°), превосходящей температуру плавления всех элементов (кроме углерода), высоким удельным весом, низким коэффициентом теплового расширения, низкой упругостью пара, малой скоростью испарения, значительно более высоким удельным электрическим сопротивлением, чем у меди, но более низким, чем у никеля, железа и платины, высокой прочностью при температуре выше 1000° С стоек в кислотах, щелочах и некоторых расплавленных металлах, а также в воде и на воздухе (при 20°). [c.145]

У промышленных сплавов коэффициент теплового расширения находится в пределах от 7,3 до 11,2-10- (в основном от 8,0 до 9,2-10- ), что соизмеримо с пределами его изменения, обусловленного текстурованно-стью прутков нелегированного титана (от 6,7 до 10,4-10- ) [9]. При этом у любого из титановых сплавов коэффициент теплового расширения меньше, чем у железа и углеродистых сталей, и существенно меньше, чем у нержавеющих сталей, меди и алюминия. [c.6]

Сварка легированных и высокоуглеродистых сталей, для которых характерны процессы образования и распада аустенита прн температуре 700—900 С, сопровождается значительными объемными изменениями, так как коэффициент теплового расширения а-железа составляет 1,2 10 , а у-железа— 2-10 . В закаливающихся сталях аустенит переохлаждается до температуры 200—350° С н превращается в мартенсит с резким увеличением объема. При этом возникают структурные напряжения, которые, суммируясь со сварочными, могут привести к увеличению общего напряженного состояния. При сварке малоуглеродистых конструкционных сталей образования мартенсита не происходит, структурные напряжения весьма незначительны и ими можно пренебрегать. [c.352]

Большим по сравнению с железом, коэффициентом теплового расширения, что приводит к значительным деформациям свариваемого изделия. [c.257]

Эти металлы, кроме высокой температуры кипения, плавления и соответственно высокой температуры рекристаллизации (указывается ориентировочно для металлов промышленной чистоты), имеют одинаковую кристаллическую решетку — объемноцентрированный куб (кроме Ке и Н ), не имеют полиморфизма (кроме НГ с аллотропическим а р-превращением при 1310° С и Zr с аллотропическим превращением а р при 862° (.), обладают высокой (выше чем у железа) плотностью (кроме V и Сг) и малым коэффициентом теплового расширения (кроме V). [c.363]

Кривая J показывает, как будет меняться объем стали при нагревании, и она для всех марок стали будет одинаковой. При зтом до температуры A и после A s изменение объема стали происходит пропорционально температуре нагрева. Но в интервале температур Лс, и Aoi в связи с тем, что коэффициент теплового расширения для а — железа составляет 1,2-10 % а для - - —железа 2,0-10 мы наблюдаем уменьшение объема при нагревании с температуры A до температуры Ас . [c.209]

Никель магнитен, но в значительно меньшей мере, чем железо (см. рис. 5-3-3), При 350° С он теряет свои ферромагнитные свойства, не рекристаллизуясь при этом характеристики зависимости удельной теплоемкости, коэффициента теплового расширения (рис. [c.161]

Создание этих сплавов было связано с тем, что присадка хрома к чистому железу, как известно, снижает коэффициент теплового расширения чистого железа (Ого-шо 125 Ю 1/°С]) до 100-10-7 [1ЛС] и ниже (см. рис. 6-1-22), т. е. до величины, которая соответствует коэффициенту расширения техниче -ских легкоплавких стекол. [c.204]

Рис,3,2,Температурная зависимость линейного коэффициента теплового расширения никеля, железа и кобальта [c.32]

Все эти покрытия со стекловидной связкой для сплавов на основе железа, никеля и кобальта состоят из стекловидной матрицы, наполненной нерастворившимся или повторно кристаллизовавшимися тугоплавкими кристаллами. Выбирают такой состав покрытия, чтобы оно затрудняло диффузию кислорода и, будучи достаточно жидкоподвижным, хорошо обволакивало и уплотняло поверхность металла. Значения коэффициентов теплового расширения системы покрытия и сплавов с покрытиями довольно близкие, в результате достигается высокая стойкость против теплового удара. Это свойство определяется также и высокой прочностью связи стекло—металл. Прочность этой связи, как правило, приписывают (по крайней мере, частично) растворению окисла металла в стекле на поверхности раздела металл—покрытие, а также частично восстановлению окисных составляющих покрытия на поверхности раздела. [c.100]

Наиболее интересным сплавом в этой системе, применяемым для изготовления пассивных компонентов, является сплав, содержащий 36 % N1, так называемый инвар (т. е. неизменя-ющийся). Он имеет чрезвычайно низкий коэффициент теплового расширения, минимальный в этой системе (примерно в 12 раз меньший, чем у железа), малую теплопроводность и высокое удельное электросопротивление (1,0 мкОм-м). Малым коэффициентом теплового расширения в системе Ре — N1 обладают также сплавы с еще большим содержанием никеля (до 50 %). [c.334]

При нагревании стали до 600° скорость роста окисной пленки подчиняется степенному закону с показателем степени больше двух. При этой температуре на поверхности стали образуются все три окисла ГегОз, Гез04 и FeO. Толстые многослойные пленки имеют много дефектов в етроении, вызванных различием в линейных и объемных коэффициентах теплового расширения. Наличие на поверхности надрывов и трещин облегчает процесс диффузии и способствует повышению скорости роста пленки. Разные окислы слабо сцеплены между собой, поэтому иногда наблюдается откалывание окалины даже без воздействия абразива. Этот процесс особенно заметен на углеродистых сталях при температуре выше 575°, когда на границе металл — пленка начинает образовываться закись железа, имеющая плохое сцепление с основным металлом [20]. Кроме того, толстые пленки очень хрупки, что приводит к возрастанию роли ударного износа, так как даже малоабразивные и мелкие частицы будут пробивать окалину, тогда как при ее отсутствии они практически не влияют на износ. Образованию рыхлых пленок спо- [c.27]

Коэффициент теплового расширения титана может заметным образом изменяться в зависимости от содержания примесных и легирующ,их элементов а-стабилизаторы, в частности кислород, уменьшают а цирконий уменьшает его незначительно, несколько увеличивается при легировании оловом, а также р-стабилиза-торами [18]. У промышленных сплавов коэффициент теплового расширения находится в пределах от 7,3 до 11,2-10 °С (в основном от 8,0 до 9,2-10 °С" ), что соизмеримо с пределами его изменения, обусловленного текстурованностью прутков нелегированного титана (от 6,7 до 10,4-10 °С . При этом у любого из титановых сплавов коэффициент теплового расширения меньше, чем у железа и углеродистых сталей и существенно меньше, чем у нержавеющих сталей, меди и алюминия. [c.26]

Применение чистых металлов в промышленности крайне ограничено. Они не всегда экономичны, не всегда отвечают требуемым свойствам. В металлах не всегда сочетаются одновременно несколько свойств, например твердость с пластичностью. Их электрические свойства зависят от изменения температуры, они имеют высокий коэффициент теплового расширения и т. д. Сплавы в отличие от чистых металлов можно получить почти с любыми заданными свойствами. Сплавы — кристаллические веихества, полученные соединением металлов с металлами или неметаллами. Например, чугун и сталь — это сплавы железа с углеродом, латунь — сплав меди с цинком. Составляющие части сплавов называются компонентами. Сплавы могут быть двух-, трех- и четырехкомпонентными. [c.28]

Легирующие элементы, растворяясь в у-железе, повышают прочность аустенита при нормальной и высоких температурах и оказывают большое влияние на его физико-химические свойства. Для аустенита характерны низкий предел текучести прп сравнительно высоком пределе прочности. Аустенит паромагнитен, обладает высоким электросопротивлением и большим коэффициентом теплового расширения. По сравнению с ферритом аустенит труднее обрабатывается резанием и давлением и хуже сваривается. Аустенит легко наклепывается. [c.156]

Легирующие элементы, растворяясь в у-железе, повышают прочность аустенита при нормальной и высоких температурах. Для аустенита характерны низкий предел текучести при сравни-тельао высоком пределе прочности. Аустенит парамагнитен, обладает большим коэффициентом теплового расширения. Аустенит легко наклепывается, т. е. быстро и сильно упрочняется под действием деформации. [c.161]

Термобиметаллическая пластина состоит из двух сваренных между собой пластин — инвара ЭН-36 (сплав 63% железа, 36% никеля и других металлов), обладающего малым коэффициентом теплового расширения, и хромоникелевой или молибденоникелевой стали, обладающей большим коэффициентом теплового расширения. [c.45]

Система единиц длины осталась в основном той же, какой она была в XVIII в. (1 сажень=3 аршинам=7 футам=48 вершкам= = 84 дюймам=840 линиям). Указом 7 ноября 1835 г. было дополнительно узаконено значение сажени, как меры, равной 7 английским футам (поскольку.указ Петра I так и не нашли), и утверждены созданные Комиссией 1827 г. единые общеобязательные образцы (эталоны) этой основной меры длины. Комиссия успешно выполнила поставленную перед ней задачу — определить с возможной по нынешнему состоянию наук точностью сперва линейную меру сравнением оной с английскою, с давнего времени уже принятою основанием Российской [195, т. 10, № 8459]. За материальную основу при изготовлении эталонов сажени были приняты экземпляры сажени, ярда и фута, изготовленные в 1832 г. по специальному заданию русского правительства английским метрологом Кэтером и сличенные им с английскими прототипами. Были изготовлены два эталона сажени — основной, состоящей из шести платиновых и шести латунных полос, помешенных в пазах двух латунных цилиндров, и рабочий в форме железной полосы. Практически основной эталон не употребляли для поверки образцовых мер длины, тем более что последние делали обычно из железа, т. е. из материала, имевшего иной коэффициент теплового расширения, чем платина. Основную роль играла железная сажень (штриховая мера), точная длина которой составляла (как по- [c.182]

Использование аустенитных присадочных материалов на основе железа (хромоникелевые стали) для сварки неаустенитных сталей должно давать сварные соединения с наибольшей разницей коэффициентов линейного расширения свариваемой сталп и металла шва и соответственно наибольший уровень тепловых напряжений в сварном соединении. Наименьший уровень остаточных напряжений в сварном соединении разнородных сталей будет иметь место при использовании присадочных материалов на никелевой основе в связи с наименьшей разницей коэффициентов теплового расширения металла шва и свариваемой неаустенитной стали. Следует также иметь в виду, что как было рассмотрено ран.г е, высокое содержание никеля в металле шва дает наименее протяженную мартенситную зону в участке сплавления и наименьшее диффузионное перемещение углерода через границу сплавления при нагреве. [c.306]

Алюминий является легким металлом (7 = 2,7 г/см ) с низкой температурой плавления (658°С), высокой теплопроводностью (примерно в три раза больше, чем у железа) и высоким коэффициентом теплового расширения (в два раза больше, чем у железа). Скрытая теплота плавления А1 больше, чем у стали и составляет почти половину его теплосодержания в расплавленном состоянии, в связи с чем алюминий долго не расплавляется, а затем сразу может образоваться расплавленная ванна больших размеров. На поверхности алюминия всегда находится тонкая пленка тугоплавких окислов AI2O3. [c.123]

В большинстве случаев продукты коррозии металлов при взаимодействии их с окислительной средой представляют собой пленки, которые остаются на, поверхности металла, что может привести к замедлению коррозионного процесса. Чтобы окисная пленка обладала заш,итными свойствами, она должна быть сплошной, не должна разрушаться в агрессивной среде, должна хорошо сцепляться с основным металлом и должна обладать близким к нему коэффициентом теплового расширения. Если окисная пленка пориста, рыхла и характеризуется плохим сцеплением с более глубокими слоями, то даже при условии инертности ее в данной агрессивной среде она не будет обладать защитными свойствами. Устойчивость металла и сплавов к газовым средам при высокой температуре объясняется защитными свойствами образовавшихся на поверхности металла пленок, т. е. продуктов коррозии. Защитную окисную пленку образует алюминий железо, окисляясь на воздухе, образует малозащитную пленку. [c.128]

Элинвар. У инвара при малом коэффициенте теплового расширения большой температурный коэффициент модз ля упругости (ТКМУ). Для того чтобы понизить ТКМУ и повысить другие механические характеристики сплава, в инвар вместо железа вводят 8—12% хрома, а иногда также несколько процентов вольфрама и марганца. Сплавы с термическим коэффициентом расширения, близким к нз лю, называют элинварами и применяют для изготовления измерительных пружиЕ , компенсаторов, резонаторов и т. д. [c.219]

Кремнезем в кварците в исходном состоянии присутствует в форме кварца. Во время спекания и эксплуатации футеровки кварц частично переходит в стабильные модификации (а-кварц, а-тридимит и а-кристобалит). В спеченном слое футеровки обнаруживаются все три модификации кремнезема. Объемное расширение основных модификаций кремнезема заканчивается при относительно низких (600—800° С) температурах. При медленном подъеме температуры печи образующиеся в кислой футеровке мелкие трещины исчезают до появления жидкого металла. Магнезитовая или глиноземистая футеровка расширяется непрерывно по мере возрастания температуры. Кремнеземистая футеровка чувствительна к тепловым нагрузкам в отдельных температурных диапазонах из-за больших объемных изменений при кристаллических превращениях (-1-16% а-тридимит -1-3% а-кристобалит). Теплопроводность кремнеза при 1100°С равна 3,8-10-" кал/сек-см-град-, коэффициент линейного расширения — 3,0 10 ajapad] удельное электросопротивление при 1300° С — 5 10 ож-слг [60]. Физические и эксплуатационные свойства кремнезема изменяются в зависимости от его химической чистоты. Температура плавления кремнезема существенно снижается при наличии даже небольших примесей глинозема, окислов железа, кальция. Чем чище кремнезем, тем лучше он противостоит действию химических агентов. Поэтому огнеупорные футеровки, изготовленные из кварцитов или кварцевого песка различных месторождений, характеризуются неодинаковой стойкостью. Более долговечными в эксплуатации оказываются футеровки с высоким содержанием кремнезема. На стойкость футеровки также оказывают влияние минералогический и зерновой состав применяемых материалов. [c.33]

В проведенных работах исследовали также влияние термо-циклирования на формоизменение и свойства композиционного материала. После 1000 циклов с температурным перепадом 875° С образцы композиции показали существенную остаточную деформацию в направлениях, перпендикулярных направлению армирующих волокон, в направлении вдоль волокон остаточная деформация оказалась незначительной. Увеличение поперечного сечения образцов композиционного материала после термоцикли-рования сопровождается возрастанием пористости и падением прочности материала. Такое изменение поперечных размеров образца при термоциклировании объясняется с помощью так называемой модели теплового храповика, учитывающей тот факт, что из-за разности температурных коэффициентов линейного расширения матрицы и армирующих волокон в матрице при термоциклировании происходит накопление пластических напряжений сжатия и, вследствие этого, нарушается контакт на границе матрицы и волокна. Использование промежуточного слоя из карбида титана, обеспечивающего увеличение прочности связи на границе раздела, приводит к заметному уменьшению эффекта теплового храповика. Размерная нестабильность в результате термоцикли-рования наблюдается также в композиции никель — углерод, матрица которой легирована 20% хрома или железа. [c.397]

К режущим сверхтвердым материалам относятся природные (алмаз) и синтетические материалы. Самым твердым из известных инструментальных материалов является алмаз. Он обладает высокой износостойкостью, хорошей теплопроводностью, малыми коэффициентами линейного и объемного расширения, небольшим коэффициентом трения и малой адгезионной способностью к металлам, за исключением железа и его сплавов с углеродом. Наряду с высокой твердостью алмаз обладает и большой хрупкостью (малой прочностью). Предел прочности алмаза при изгибе = = 3000 МПа, а при сжатии = 2000 МПа. Твердость и прочность его в различных направлениях могут изменяться в 100—500 раз. Это следует учитывать при изготовлении лезвийного инструмента. Необходимо, чтобы алмаз обрабатывался в мягком направлении, а направление износа соответствовало бы его твердому направлению. Алмаз обладает высокой теплопроводностью, что благоприятствует отводу теплоты из зоны резания и обусловливает его малые тепловые деформации. Низкий коэффициент линейного расширения и размерная стойкость (малый размерный износ) алмаза обеспечивают высокую точность размеров и формы обрабатываемых деталей. Большая острота режущей кромки и малые сечения среза не вызывают появления заметных сил резания, способных создавать деформацию обрабатываемой детали и отжатия в системе СПИД. К недостаткам алмаза относится и его способность интенсивно растворяться в железе и его сплавах с углеродом при температуре резания, достигающей 750° С (800° С), что в наибольшей мере проявляется в алмазном лезвийном инструменте при непре-швном контакте стружки с поверхностью его режущей части, 1ри температуре свыше 800° С алмаз на воздухе горит, превращаясь в аморфный углерод. К недостаткам алмазных инструментов также относится их высокая стоимость (в 50 и более раз сравнительно с другими инструментами) и дефицитность. В то же время алмазный инструмент отличается высокой производительностью и длительным сроком службы (до 200 ч и более) при обработке цветных металлов и их сплавов, титана и его сплавов, а также пластмасс на высоких скоростях резания. При этом обеспечиваются высокая точность размеров и качество поверхности, что, как правило, исключает необходимость операции шлифования обрабатываемых деталей, [c.92]

Сталь с особыми тепловыми свойствами. Эту сталь применяют для точных приборов в тех случаях, когда требуется совершенно определенный коэффициент линейного расширения или это расширение должно быть практически очень незначительным. Такой сталью является инвар-сталь, содержащая 36% никеля (марка Н36). Инвар применяют в оптических и геодезических приборах, где требуется сохранить размеры при нагреве от О до 100° С. Сплав железа с 42% N1 называется платинитом (Н42). Он заменяет платину, коэффициент расширения которой чрезвычайно мал и равен коэффициенту линейного расширения стекла. Платинит применяют для впайки проводов в стекло. Элинвар Х8Н36 применяют для часовых пружин, камертонов и физических приборов. [c.93]

Рис. 213. Зависимость величины коэффициента линейного теплового расширения алюминия от содержания магния [10], цинкаI [И], меди [14, 15], железа, никеля [15], хрома [17], бериллия [16], кремния [14]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...