Магнитные и немагнитные стали и сплавы
Магнитные и немагнитные стали и сплавы
- Магнитные и немагнитные сталь и сплав Магнитные стали и сплавы Основными параметрами магнитных материалов являются остаточная магнитная индукция Br, коэрцитивность Hc, проницаемость P. Vg (gpl) характеризует намагниченность магнитного поля и магнитную индукцию, которая остается в образце после его прекращения. Hs (a / m) — сила магнитного поля, необходимая для его размагничивания, приложенная к образцу. Зависимость магнитной индукции B от магнитного поля H показана на рисунке. 15.13.
Проницаемость зависит от соотношения Р =〜(ГН / м). В зависимости от магнитных свойств магнитные материалы подразделяются на диамагнитные, парамагнитные и ферромагнитные. В диамагнитных материалах, включая Cu, Ag, Zn, Hg, etc., Р 1.Ферромагнитные материалы: Fe, Ni, Co и их сплавы, Cr и Mn и другие сплавы характеризуются высокой магнитной проницаемостью. Намагничивание десятков и сотен ферромагнитных материалов Тысячи времен первоначально магнитная прочность Поле нити накала.
Магнитные сталь и сплав согласно значению ХК и И. Они делятся на магнитно-твердые (используются для постоянных магнитов) и мягкие (используются для переменной намагниченности). Людмила Фирмаль
Для сердечников, трансформаторов, электродвигателей, генераторов, слаботочных деталей). Легирование может увеличить магнитную твердость (увеличение Hs). Если в ферромагнетике образуется только твердый раствор, то магнитная твердость (и он) несколько повышается. Однако, когда образуется 2-я фаза (превышающая предел растворимости), магнитная твердость (и Hc) увеличивается significantly. In в этом случае магнитная твердость сплава(и 15.13 зависимость магнитной индукции от магнитного поля: 1-гистерезисная кривая. Первичная кривая ns.)
Изменение структуры (напряжения кристаллической решетки вследствие упрочнения или фазового превращения, измельчения зерна и др.), увеличение твердости сплава, увеличение магнитной твердости(и Hc) в то же время. Магнитные твердые стали и сплавы характеризуются широкими петлями гистерезиса, большими Br и He, а также небольшим p. Оптимальной структурой магнитотвердой стали является мартенсит (содержащий мелкие частицы цементита или карбида), который получают после закалки или старения. Жесткие магнитные материалы применяются при изготовлении постоянных магнитов для электротехнической и радиотехнической аппаратуры (магниты, различные измерительные приборы, реле, магнитные запоминающие устройства, запоминающие устройства, вычислительные устройства, электронные вычислительные машины).
- Чем выше значение B, тем выше магнитная энергия образца, и тем выше Hc. Постоянные магниты изготовлены из высокоуглеродистой, легированной стали, специального сплава. Как показано, углеродистая сталь после закалки приобретает достаточные магнитные свойства (сталь U10-U12).Это связано с тем, что значение Hc значительно возрастает после закалки мартенситом в результате напряжений в кристаллической решетке. Однако, из-за своей низкой прокаливаемости, тенденции вызревания, и потери магнитных свойств, легированная сталь более эффективна как магнитно трудный материал чем сталь углерода.
Стали, содержащие Cr, W и Co, хорошо прокаливаются. Магнитные свойства хрома и углеродистой стали практически идентичны. Сталь вольфрама и сталь кобальта имеют превосходную стабильность и значительно улучшенные магнитные свойства. 15.12, главным образом характеристика после термической обработки Щипец. 15.13. Таблица 15 12 Химический состав магнитной стали (ГОСТ 802-58) Химический состав стали Марча、% Около. В. МО. ЭКС. 0.95-1.10 1.3-1.6 00. 90-1. 10 2.8-3.6 Е7В6. 0.68-0.78 0.3-0.5 5.2-6.2 Вт EX5K5. 0.90-1.05 5.5-6.5 5.6-6.5 ко., Лимитед. EX9K15M 0.90-1.05 8.0-10.0 /13.5-16.5 со | 1.2-1.7 МО Таблица 15.13
Химический состав электромагнитной стали приведен в таблице. Людмила Фирмаль
Основные свойства магнитной стали после термической обработки (ГОСТ 802-58) Режим обработки Маркл стали,°С в гги » ф / ф Отверждение воздухом (нормализация)|.«вакалкья 2-й отпуск по лечению простуды EX 1000 830-850 0.90 4 640 ЕХЗ1050840-860 0.95 4800 E7B6 1200-1250 820-860 Я АЛЬ-1.00 4 960 EX5Ke 1150-1200 930-950 — / и IM) 0.85 8 000 EX9KI5M 1200-1230 1030-1050 0.80 13 600 Специальные магнитные сплавы — низкоуглеродистые сплавы Fe-Ni-Al и добавки Cu (или Cu и Co) обладают очень высокими магнитными свойствами, поэтому из них можно изготавливать магниты большой мощности(рис.15.14).Магнитные свойства этих сплавов усиливаются старением после закалки.
Магнитные сплавы очень твердые, хрупкие и не поддаются механической обработке. Эти магниты сплава сделаны путем бросать или спекать от порошка. Рисунок 15.14 гистерезисная кривая твердого сплава Co образует непрерывный твердый раствор с Ni, который усиливает магнитные свойства сплавов, содержащих высокое содержание He (см. Рисунок 15.14). Химический состав, основные свойства и назначение магнитотвердого сплава приведены в таблице. 15.14.
Таблица 15.14 Химический состав, основные свойства и назначение твердомагнитных сплавов на основе Fe-Ni-Al и Fe-N1-Co-Al (ГОСТ 10160-62) Ранг химический состав splaia.% (Si-0.15) „g-t“ G A / M назначение Ни Аль-Ко(Си) AN1 22 11 0.70 за 20 000 постоянных An2 24.5 13 3.5 Cu 0.60 34 400 nits нормальный магнитный Изменение 23.5 15.5 4.0 КР 0.50 40,000 гнида энергии(0.875-1.25 Дж / Л — » — 10 — ’) АНК. 33 13.5-0.40 36 000 AHKol * 18 10 12.0 C 6.0 C 0.68 40 000 то же самое, увеличение магнитной энергии ANKO2 20 9 15.0 Co 4.0 C 0.75 48 000 J (1.75-1.875 j / l’ — KN) ANKOZ 19 10 18.0 Co 3.0 Cu 0.90 52 000 1 то же самое для высокой магнитной энергии ANKO4 13.5 9 24.0 3.0 совместно с 1.23 40 000(> 1.875 Дж / х — с- «) Таблица 15.15.
Химический состав, основные свойства и назначение прецизионных магнитотвердых сплавов (ГОСТ 10994-64) Сорт Силана химический состав,% Б, — т. » С / казна Чея Использование si Мп ст НИ КО в 52KF111 52KF13/ α — метаморфозами сокращаются до нормальной температуры. Немагнитная сталь применяется при изготовлении установок, предназначенных для высоких механических нагрузок. Немагнитная сталь содержит 18,5-21,5% Ni в EI269, а сталь 55G9N9KhZ содержит 7,5-9,5% Ni и 7,5-9,5% Mp.
Формула изобретения
Хладостойкая, маломагнитная сталь для узлов и деталей бурового оборудования, содержащая углерод, марганец, хром, алюминий, бор, церий, кальций и железо, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит ванадий, ниобий и иттрий, мас.%:
Углерод | 1,0-1,2 |
Марганец | 24,0-26,0 |
Хром | 2,5-5,0 |
Алюминий | 4,0-6,0 |
Бор | 0,005-0,1 |
Иттрий | 0,005-0,05 |
Церий | 0,005-0,05 |
Ванадий | 0,08-0,12 |
Ниобий | 0,01-0,04 |
Кальций | 0,001-0,01 |
Железо | Остальное |
От чего зависят магнитные свойства материалов
Для определения магнитных свойств нержавейки и других сплавов используется определенная формула, в которой отражается коэффициент пропорциональности и магнитная восприимчивость. В зависимости от типа используемого коэффициента нержавеющая сталь входит в одну из нескольких групп:
- При коэффициенте выше нуля материал относится к группе парамагнетиков.
- При использовании нуля нержавейка относится к диамагнетикам.
- Ферромагнетики характеризуются хорошей магнитной восприимчивостью. В эту группу входят никель, кадмий и железо.
Магнитные свойства нержавейки
Нержавейка магнитится при воздействии определенного поля. Подобная реакция связана с особенностями структуры сплава, в некоторой степени, от химического состава. Некоторые вещества характеризуются тем, что реагируют на воздействие магнита.
Технология сварки
До проведения работ необходимо прогреть детали до 150-200 градусов по Цельсию. После этого выполняются сварочные работы. Затем готовое изделие должно медленно остывать. Такой способ уменьшает вероятность образования трещин.
Сварочные работы производятся с применением покрытых электродов Есаб ОК 68.81, УОНИ 13/55, Lb-52U, при помощи полуавтоматической сварки в углекислом газе проволокой ESAB OK Autrod 312 и ESAB OK Autrod 16.95 или в среде аргона.
По окончании работы рекомендуется поместить деталь в печь и прогревать при температуре 400-450 градусов по Цельсию (процесс нормализации) около 1 часа.
После полного остывания изделия необходимо выполнить испытания в зависимости от назначения конструкции: на разрыв, кручение, ударные нагрузки или изгиб. Если создаются ответственные металлоконструкции, то для проверки рекомендуется обращаться в специализированные организации, которые проводят тесты готовых соединений.
Ручная дуговая сварка осуществляется в соответствии с ГОСТ 5264-80, где указаны типы применяемых соединений и конструктивные элементы с информацией об их размерах.
Как определить, является ли магнитная или немагнитная сталь нержавеющей?
Как ранее было отмечено, определить магнитится ли нержавейка можно без использования специального оборудования. Среди особенностей проводимой процедуры отметим следующие моменты:
- Тестируемый участок должен быть отполирован до блеска. Для этого могут использоваться ручные инструменты и специальные материалы.
- На очищенный участок наносится несколько капель концентрированного медного купороса.
- Если металл нержавейка, то на поверхности появится красный налет.
Определение магнитных свойств при помощи купороса
Подобный процесс позволяет определить, какая нержавейка магнитится, а какая не обладает коррозионной стойкостью. Характеристики пищевого сплава определить самостоятельно практически невозможно.
Магнитные свойства можно проверить также при использовании обычного магнита. Однако, он не дает точного результата.
Именно поэтому рекомендуется приобретать изделия у известных производителей.
Портативный анализатор металлов
В заключение отметим, что магнитные свойства ничуть не снижают коррозионную стойкость поверхности. Именно поэтому подобные сплавы характеризуются широкой областью применения.
Читать также: Что такое литье под давлением
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Бывают ли магнитящиеся нержавеющие стали и как это влияет на коррозионностойкость
На вопрос о том, магнитится ли нержавеющая сталь, однозначного ответа не существует, поскольку магнитные свойства сплавов определяются свойствами их структурных составляющих.
Классификация материалов по их магнитным свойствам
Тела, помещённые в магнитное поле, намагничиваются. Интенсивность намагничивания (J ) прямо пропорциональна увеличению напряжённости поля (H ):
J= ϰH, где ϰ – коэффициент пропорциональности, называемый магнитной восприимчивостью.
Если ϰ>0, то такие материалы называют парамагнетиками, а если ϰ
Некоторые металлы – Fe, Co, Ni, Cd – обладают чрезвычайно большой положительной восприимчивостью (около 105), они называются ферромагнетиками. Ферромагнетики интенсивно намагничиваются даже в слабых магнитных полях.
Нержавеющие стали промышленного назначения могут содержать в своей структуре феррит, мартенсит, аустенит или комбинации этих структур в разных соотношениях. Именно фазовыми составляющими и их соотношением определяется – магнитится нержавейка или нет.
Магнитная нержавеющая сталь: структурный состав и марки
Существуют две фазовые составляющие стали с сильными магнитными характеристиками:
- Мартенсит, с точки зрения магнитных свойств, является чистым ферромагнетиком.
- Феррит может иметь две модификации. При температурах, которые находятся ниже точки Кюри, он, как и мартенсит, ферромагнетик. Высокотемпературный дельта-феррит – парамагнетик.
Таким образом, коррозионностойкие стали, структура которых состоит из мартенсита, – это магнитная нержавейка. Эти сплавы реагируют на магнит, как обычная углеродистая сталь. А ферритные или феррито-мартенситные стали могут иметь различные свойства, зависящие от соотношения фазовых составляющих, но, чаще всего, и они ферромагнитны.
К данной категории относятся хромистые и некоторые хромникелевые стали. Они разделяются на следующие подгруппы:
- Мартенситные стали твёрдые, упрочняются закалкой и отпуском, как обычные углеродистые стали. Применяются они в основном для производства столовых приборов, режущего инструмента и в общем машиностроении.
Стали 20Х13, 30Х13, 40Х13 мартенситного класса производятся преимущественно в термически обработанном шлифованном или полированном состоянии
Хромоникелевая сталь мартенситного класса 20Х17Н2 обладает более высокой коррозионной стойкостью, чем 13%-ые хромистые стали. Эта сталь отличается высокой технологичностью – хорошо поддаётся штамповке, горячей и холодной, обрабатывается резанием, может свариваться всеми видами сварки.
- Ферритные стали типа 08Х13 мягче мартенситных из-за меньшего содержания углерода. Одна из самых потребляемых сталей ферритного класса – магнитный коррозионностойкий сплав AISI 430, который является улучшенным аналогом марки 08Х17. Эта сталь применяется для изготовления технологического оборудования пищевых производств, используемого при мойке и сортировке пищевого сырья, измельчения, разделения, сортировки, расфасовки, транспортировки продукции.
- Ферритно-мартенситные стали (12Х13 ) имеют в структуре мартенсит и структурно-свободный феррит.
Немагнитная нержавеющая сталь
К немагнитным сплавам относятся хромоникелевые и хромомарганцевоникелевые стали следующих групп:
- Аустенитные стали по объёму производства занимают ведущее место. Широко распространена нержавейка немагнитная аустенитного класса – сталь AISI 304 (аналог – 08Х18Н10). Этот материал применяется в производстве оборудования для пищевой промышленности, изготовления тары для кваса и пива, испарителей, столовых приборов – кастрюль, сковород, мисок, раковин для кухни, в медицине – для игл, судового и холодильного оборудования, сантехнического оборудования, резервуаров для жидкостей различного состава и назначения и сухих веществ. Стали 08Х18Н10, 08Х18Н10Т, 12Х18Н10Т (используется в метизах А2), 10Х17Н13М2Т (используется в метизах для использования в агрессивных средах, кислотостойких и соленых, А4) имеют прекрасную технологичность и высокую коррозионную стойкость даже в парах химических производств и океанских водах.
- Аустенитно-ферритным сталям характерно высокое содержание хрома и пониженное содержание никеля. Дополнительными легирующими элементами являются молибден, медь, титан или ниобий. Эти стали (08Х22Н6Т , 12Х21Н5Т, 08Х21Н6М2Т) имеют некоторые преимущества перед аустенитными сталями – более высокую прочность при сохранении требуемой пластичности, большую стойкость к межкристаллитной коррозии и коррозионному растрескиванию.
Производство электрических аппаратов управления и защиты — Маломагнитные материалы, проводники
Страница 2 из 71
В качестве маломагнитных материалов применяются сплавы на основе меди и алюминия (табл. 1-2) и нержавеющие хромоникелевые стали. Хромоникелевые стали марки Х18Н9Т обладают и высокой коррозионной устойчивостью. Бронзы применяются в основном как антифрикционные материалы, обладающие высокой износостойкостью. Антифрикционные свойства бронз связаны с обособлением атомов меди (атомная дисперсность) в сплавах, тогда как в чистой меди ее атомы находятся в состоянии ассоциации (молекулярная дисперсность). Металлокерамические конструкционные материалы па основе железа, стали, бронзы и латуни используются в электрических аппаратах взамен обычных для изготовления болтов, гаек, пластин, рычагов, роликов, шкивов, шестерен, антифрикционных деталей и др. Металлокерамические детали хорошо обрабатываются режущим инструментом, легко воспринимают антикоррозионные покрытия и могут подвергаться термической обработке по обычным режимам. Основные технические данные металлокерамических материалов на основе железа, стали и бронзы приведены в табл. 1-3. Таблица 1-3
Материал | Содержание углерода, % | Предел прочности при растяжении-107, Па | Твердость по Бринеллю-107, Па | Плотность-10, кг/м3 |
Металлокерамическое железо | 0,1 | 30 | 40 | 7,6 |
Металлокерамическая сталь (без закалки) | 0,5 | 40 | 120 | 7,6 |
Металлокерамическая композиция бронзографит | 1% графита | 35 | 70 | 7,7 |
Микроструктура металлокерамического железа — полиэдры феррита с равномерно распределенными включениями пор. Микроструктура стали — смесь участков феррита и перлита. Микроструктура композиции бронзографит — полиэдры твердого раствора медь-олово с включениями графита. К антифрикционным металлокерамическим материалам относятся композиции железографит и бронзографит. Применение металлокерамических антифрикционных деталей значительно упрощает конструкцию подшипника, снижает пусковой момент, улучшает прирабатываемость, уменьшает износ трущейся пары и облегчает обслуживание; 30% объема детали составляют поры, заполняемые смазывающим веществом. Это обеспечивает самосмазываемость и малошумность. Основные технические данные антифрикционных металлокерамических материалов приведены в табл.
К проводниковым материалам относятся медь, алюминий, серебро, сплавы на основе меди. Наиболее широко в электротехнической промышленности используется в качестве проводникового материала медь. Медь обладает наивысшей после серебра электропроводностью и теплопроводностью. Она обладает полной устойчивостью против атмосферной коррозии, высокой пластичностью, хорошо подвергается пайке и сварке, имеет достаточную механическую прочность. Медь прокатывается в листы, ленты и протягивается в проволоку, толщина которой может составлять тысячные доли миллиметра. Предел прочности твердой неотожженной меди достигает 40-107 Па, а у мягкой отожженной 20· 107 Па. Сплавы меди с оловом, кремнием, фосфором, бериллием, хромом, кадмием и др. — бронзы — имеют значительно более высокие механические свойства, чем медь, и могут достигать предела прочности, равного 135 · 107 Па. Однако удельное сопротивление их больше, что ограничивает их применение в качестве проводников. Наиболее хорошим комплексом свойств обладает кадмиевая бронза. При пределе прочности, равном 80 -107 Па, ее электропроводность уменьшается по сравнению с медью незначительно. Латуни — сплавы меди с цинком и другими металлами — применяются для изготовления выводных шин в электрических аппаратах. Для изготовления же длинных проводников, силовых катушек и в узлах, где недопустимы большие потери, применяется медь. Добавляя в сплав меди с цинком другие легирующие элементы, получают специальные латуни, обозначаемые наименованием дополнительного элемента. Свинцовистая латунь ЛС59-1 обладает повышенной обрабатываемостью, но хрупкая; кремнистая латунь обладает хорошими литейными свойствами и т. п. Латунь Л62, применяемая для изготовления коротких выводов и шин, обладает достаточно высоким относительным удлинением при большем значении предела прочности по сравнению с медью. Это дает ей технологические преимущества при обработке штамповкой, вытяжкой и т. п. Для изготовления токопроводов применяется медная твердая лента толщиной 0,06—0,13 мм, провод ПЩ и ПЩС толщиной 0,3—10 мм, шинный провод медной марки Ml (ГОСТ 434—71) и т. д. В связи с ограниченностью запасов медной руды в настоящее время в качестве проводникового материала применяется и алюминий, возможности добычи сырья для производства которого неограниченны. Наиболее широко применяется алюминиевый шинный провод марки А1 (ГОСТ 5414—63). Алюминий легче меди в 3,5 раза, но имеет меньшие механическую прочность и электрическую проводимость. Поверхность детали из алюминия покрыта тонкой, но прочной оксидной пленкой. Такая пленка предохраняет алюминий от дальнейшей коррозии и требует для пайки применения специальных паст — припоев.
- Назад
- Вперед
Нержавеющие стали с хорошими магнитными свойствами
Магнитные свойства нержавеющей стали во многом зависят от структуры материала. Больше всего они проявляются в нижеприведенных случаях:
- Мартенсит характеризуется хорошими магнитными свойствами, является ферримагнетиком в чистом виде. Встречается подобная нержавейка крайне редко, так как чистый химический состав выдержать довольно сложно. Как и обычные углеродистые варианты исполнения, рассматриваемый может улучшаться при помощи закалки или отпуска. Подобный металл получил широкое распространение не только в промышленности, но и в быту. Наибольшее распространение получили следующие марки: 20Х13 и 40Х13. Они могут подвергаться механическому воздействию, шлифованию или полированию, а также различной термообработке. К особенностям химического состава можно отнести повышенную концентрацию хрома и углерода. 20Х17Н2 – еще одна нержавейка, которая характеризуется высокой концентрацией хрома. За счет этого структура становится более устойчивой к воздействию влаги и некоторых агрессивным средствам. Несмотря на большое количество легирующих элементов, спав поддается сварке и может подвергаться горячей или холодной штамповке.
- Феррит в зависимости от степени нагрева может применять две формы: ферромагнетика и парамагнетика. В химическом составе подобных материалов меньше углерода, за счет чего они становятся более мягкими и лучше поддаются обработке. В эту группу входит нержавейка 08Х13, которая активно применяется в пищевой промышленности. Кроме этого, в данную группу входят AISI 430, который применяется на пищевых производственных предприятиях.
- Мартенситно-ферритные сплавы характеризуются весьма привлекательными эксплуатационными качествами. Подобной структурой обладает сплав 12Х13. Как и предыдущие металлы, рассматриваемый может подвергаться механической и термохимической обработке.
Сталь 20Х13 Сталь 40Х13
Приведенная выше информация указывает на то, что наиболее ярко выраженные магнитные свойства у мартенситной структуры.
При выборе сплава следует учитывать, что не все нержавейки характеризуются устойчивостью к механическим повреждениям. Даже незначительное воздействие может привести к повреждению поверхностного слоя. Несмотря на то, что хромистая пленка способна восстанавливаться при контакте с кислородом, были выпущены новые сплавы, характеризующиеся повышенной механической устойчивостью.
Адмиралтейские верфи
- Авторизуйтесь для ответа в теме
#21 70rufs
- Наверх
- Вставить ник
#22 morgmail
- Наверх
- Вставить ник
#23 АВН
- Наверх
- Вставить ник
#24 p0tap4ik
- Наверх
- Вставить ник
#25 АВН
- Наверх
- Вставить ник
#26 p0tap4ik
К сожалению Google,как и форум Websvarka не прокатывают при сдаче конструкций в судостроении,т.к. не являются руководящими документами и ОСТами.Чем по интернет версии должна вариться сталь 09хн2мд ? Попробуйте найти в интернете ЭА 868/20 ,посмотрим,что там будет написано.
- Наверх
- Вставить ник
#27 АВН
- Наверх
- Вставить ник
#28 morgmail
— молодца, и чего Вы на «ДальЗаводе» не остались,технологом например.
Морская вода,по Вашему,является агрессивной средой?
- Наверх
- Вставить ник
#29 АВН
Сталь не может использоваться для деталей работающих на трение и деталей, работающих в агрессивных средах.
- Наверх
- Вставить ник
#30 p0tap4ik
И что конкретно из перлитных и аустенитных сталей можно варить этими электродами (868/20) Чем по интернет версии должна вариться сталь 09хн2мд
Морская вода,по Вашему,является агрессивной средой?
- Наверх
- Вставить ник
#31 АВН
- Наверх
- Вставить ник
#32 psi
Западная Якутия звонить в любое время 89142527650 хэш тэг #ykt_master
- Наверх
- Вставить ник
#33 АВН
Прикрепленные изображения
- Наверх
- Вставить ник
#34 АВН
проводить что то типо вводного инструктажа
- Наверх
- Вставить ник
#35 OLEG
- Наверх
- Вставить ник
#36 АВН
есть главные сварщики пусть они и разруливают эти документы и пишут технологии
сидят порой в карты играют за компом а в технологии аргоно дуговая сварка титана на обратной полярности
- Наверх
- Вставить ник
Нержавейка, которая магнитится
Ферритные сплавы
В них содержится хром в больших количествах, примерно 20 %. Обладают высокими магнитными свойствами и стойкостью к коррозии. Приобретают большую мягкость из-за уменьшения в составе углерода и легко поддаются различным видам обработки. Чаще всего такие сплавы применяют в тяжелой промышленности, на предприятиях пищевой промышленности, также из них изготавливают элементы систем отопления. Стоят они дешевле, чем аустенитные сплавы.
Некоторые особенности ферритных сплавов позволяют применять их для замены более дорогих материалов:
- маленький уровень теплового расширения и теплопроводность;
- повышенная температурная стойкость и текучесть;
- устойчивость к деформации и коррозии.
Это позволяет использовать эти сплавы в изготовлении электромагнитных приводов и исполняющих механизмов.
Мартенситные сплавы
Обладают повышенной прочностью, не уступают углеродистым сталям, благодаря закалке и отпуску. Это абсолютные ферромагнетики. Встречаются нечасто, поскольку сложно выдержать чистый состав. Сплавы с высоким содержанием хрома устойчивы к влажности и агрессивным средам. Отлично поддаются сварке, можно применять как горячую так и холодную штамповку.
Мартенситы жаропрочны и способны к самозакаливанию. Применяются в машиностроении для изготовления абразивов, в изготовлении столовых приборов, элементов насосных систем, пружин, хирургического и различного режущего инструмента. Среди нержавеющих сталей мартенситные сплавы обладают самой высокой способностью к намагничиванию.
Мартенситно-ферритные сплавы
Имеют неплохие эксплуатационные характеристики, легко поддаются термообработке. Но при сварке имеют склонность к образованию холодных трещин. Применяются в том случае, когда необходимы поверхности, часто подвергающиеся нагреву, коллекторы, котлы, трубопроводы.
Производство ЭТС
Электротехническую сталь выплавляют в доменных печах при температуре 1500-16500 С методом полного окисления, при котором до минимума снижается содержание кислорода и вредных примесей в материале. Получают спокойную сталь, которую разливают на слитки или платины весом от 0,5 т или плиты размером 140Х630 мм и 140Х1000 мм.
Наиболее востребованные марки нелегированной стали: 10880, 10895, 10850, 10860, 11880, 11895, 20880, 21880, 21895 и другие, где первая цифра указывает на класс согласно виду обработки давлением:
- Цифра 1 (горячекатаная и кованая),
- Цифра 2 (калиброванная) показывает, что сталь подверглась дополнительной обработке методом холодного волочения с изменением размера заготовки с помощью обжатия валками.
Вторая цифра показывает содержание кремния в заготовке:
- 0 – нелегированная с содержанием кремния до 0,03% без установленного коэффициента старения (изменения свойств металла с течением времени),
- 1 – установлен коэффициент старения, то есть гарантированно отсутствие изменения свойств и микроструктуры материала.
Цифра 8 указывает на основной качественный показатель, для данного вида это коэрцитивная сила.
Четвертая и пятая цифры устанавливают количественный показатель коэрцитивной силы для данного класса стали в целых единицах ампер/метра.
Виды, ферромагнитные свойства и физические показатели качества формируются в процессе прокатки заготовок в тонкие листы или ленты.
На этапе получения из стальных заготовок листового проката используют две технологии производства: горячекатаную и холоднокатаную обработку.
Горячекатаный метод предполагает предварительный нагрев слябов до температуры 800-13000 С. Затем нагретые заготовки подаются на прокатный стан. Прокатный стан представляет собой набор чередующихся валков с разной толщиной зазора между ними. Разогретая заготовка, проходя поочередно между ними, под давлением с помощью пластической деформации изменяет толщину с 7,5 мм-60 мм до 0,05 мм-2 мм. Предварительный нагрев повышает пластичность материала, но при этом повышенная температура изменяет свойства стали.
Горячекатаные электротехнические стали содержат максимально возможное количество кремния от 3,5% до 4,5%. Она имеет крупнокристаллическую структуру с хаотичным расположением зерен, что снижает ее магнитные характеристики. После прокатки физические свойства одинаковы во всех направлениях, поэтому горячекатаная сталь бывает только изотропной.
Холоднокатаную электросталь получают при температуре окружающей среды в два этапа. На первом этапе листовой прокат вальцуют толщиной более 0,5 мм. Затем сталь разрезают на листы или сворачивают в рулон и проводят отжиг при температуре 1150-11800 С с последующей прокаткой до необходимой толщины. Холоднокатаный прокат бывает изотропным и анизотропным. У анизотропных материалов физические свойства усиленные по ходу движения валков, что приводит к строгому структурированию электромагнитных потоков по горизонтальной оси зерен металла.
Нержавеющие стали, не обладающие магнитными свойствами
Есть довольно большое количество металлов, которые не обладают магнитными свойствами. В их состав включается никель и марганец. Выделяют следующие группы сплавов:
- Аустениты получили самое широкое распространение. В эту группу входят 08Х18Н10 и 10Х17Н13М2Т. эти металлы активно применяются при изготовлении различных изделий в пищевой промышленности, к примеру, столовых приборов и посуды. Повышенные коррозионные свойства выдерживаются практически в любой среде эксплуатации.
- Аустенитно-ферритные нержавейки 08Х22Н6Т и 08Х21Н6М2Т характеризуются повышенной концентрацией хрома и некоторых других легирующих элементов. Для изменения основных характеристик в состав включаются и другие химические элементы.
Сталь 10Х17Н13М2Т Сталь 08Х18Н10
Немагнитная нержавеющая сталь выбирается в случае, когда получаемое изделие не должно реагировать на воздействие магнитного поля.
Выбор нержавейки может проводится не только при учете степени магнетизма, но и следующих моментов:
- Способность к свариванию. Некоторые варианты исполнения нужно предварительно подогревать, другие хорошо свариваются даже в холодном состоянии.
- Пластичность учитывается в случае выбора материала для холодной и горячей штамповки. Достаточно высокий показатель пластичности определяет то, что можно проводить штамповку металлических листов в холодном состоянии.
- Коррозионная стойкость при воздействии высокой температуры. Многие металлы теряют свои характеристики при сильном нагреве, в том числе и коррозионную стойкость.
- Цена также является немаловажным фактором. Металлы могут обладать высокими эксплуатационными характеристиками, но из-за высокой стоимости их использовать для производства некоторых изделий нецелесообразно.
- Степень механической обрабатываемости. Часто заготовки поставляются для обработки резанием на специальном оборудовании. За счет большой концентрации углерода повышается твердость и усложняется процесс обработки поверхности.
- Жаропрочность также является важным качеством, которое рассматривается при выборе материала. При хорошей жаропрочности изготавливаемое изделие не теряет свою прочность и твердость при воздействии высокой температуры.
Некоторые марки подвергаются термической обработке, за счет чего повышается прочность и твердость поверхности.
При проведении отпуска структура становится более пластичной и устойчивой к воздействию переменных нагрузок.