Условия образования твердых растворов и фаз внедрения (специальных карбидов, нитридов) в сплавах на основе железа. Магнитомягкие материалы, их состав, свойства, области применения, страница 5

8. Магнитномягкие аморфные сплавы представляют собой ферромагнитные сплавы с узкой петлей гистерезиса. Особенностью магнитномягких аморфных сплавов по сравнению с кристаллическими является большое [около 20% (ат.)] содержание немагнитных элементов, таких как бор, углерод, фосфор и др., необходимых для сохранения аморфной структуры. Наличие этих элементов снижает максимальные значения Тс и Вs. С другой стороны, эти элементы увеличивают электросопротивление, повышают твердость и прочность аморфных сплавов, а также их коррозионную стойкость. В ряде случаев аморфные сплавы можно использовать без термической обработки, что существенно облегчает автоматизацию процесса изготовления различного рода изделий.

Разработаны и производятся следующие магнитномягкие аморфные сплавы: 45НПР-А, 44НМР-А, 85КСР-А, 85КСР-А, 94ЖСР-А

3. Какие методы исследования процессов термического расширения вы знаете? КТР как количественная характеристика процессов расширения.

Обычное свойство твердых тел – их расширение при нагревании. Расширение – это увеличение межатомного расстояния в решетке

Внутренние превращения в металлах и сплавах характеризуются изменением объема, линейных размеров и коэффициента расширения. На изучении этих изменений основан дилатометрический метод.

В научно-исследовательской и контрольной работе широко распространен дифференциальный оптический дилатометр Шевенера.

Прибор состоит из головки (собственно дилатометра) и регистрирующего аппарата. В головке имеются две кварцевые трубки, которые одним концом впаяны в. шайбу. Эта шайба прикреплена винтами и к металлической подставке. В верхней трубке помещается эталон, а в другой трубке — испытуемый образец.

Эталон и образец изготовлены в виде цилиндрических стержней одинаковых размеров с заостренными концами. Своими остриями образец и эталон с одной стороны упираются в заваренные концы кварцевых трубок, а с другой — в торцы кварцевых стержней. Удлинения образца и эталона через посредство кварцевых стержней, стальных стержней передаются подвижным опорам оптического рычага, к которому прикреплено зеркальце.

Перед началом опыта к головке дилатометра, со стороны зеркальца, придвигается камера, в противоположном конце которой имеется кассета (для фотозаписи) и лампочка. Пучок света от этой лампочки сквозь линзу попадает на зеркальце и, отразившись от него, в виде светящейся точки падает на фотопластинку. При перемещении зеркальца (вместе с рычагом) перемещается также и световая точка, нанося на фотопластинке кривую.

Если коэфф расширения у эталона больше, чем у образца, то дилатометрическая кривая будет наклонена направо вниз (в координатах ºС, ·10-3мм), если наоборот, то кривая отклоняется направо вверх.

Коэффициент линейного расширения образца рассчитывают по формуле αобр = αэт + (K12) (αэт — αкв) (dx/dy), где αобр — коэффициент линейного расширения образца; αэт — коэффициент линейного расширения пироса (пирос – это Cr-Ni-Co – сплав с известным коэффициентом расширения, из которого изготовлен эталон); αкв — коэффициент линейного расширения кварца;  K1  и К2 — коэффициенты оптического увеличения прибора по оси абсцисс и оси ординат соответственно; dx/dy — первая производная исследуемой кривой.

В интервале температур 20—500°С, пользуясь методом оптического рычага, можно измерить коэффициент расширения с точностью около 3%, а в области 20—100°С — с точностью около 6%. Точность измерений может быть несколько повышена путем подбора соответствующего эталона.

Дилатометр с фотоэлементом позволяет увеличить линейное расширение образца в 10 000 раз. Рекомендуемое увеличение — 3000 раз. Прибор работает в основном абсолютным, а при необходимости и дифференциальным способом. Нагрев производится в вакууме.

Для точного дилатометрического анализа можно рекомендовать также микрометрический метод. Расширение или сжатие образцов измеряют с помощью микрометрических микроскопов, установленных горизонтально на подвижном компараторе. Для нагрева образцов в интервале температур от минус 150 до 300° С применяется жидкая ванна, выше 300 до 1000° С — воздушная камера нагрева, которую в случае необходимости можно заполнить нейтральным газом. Точность определения коэффициента расширения этим методом равна 0,1%.