26 | 05 | 2017
Учебные материалы
Для преподавателей
Работы студентов
Справочная и техническая литература
Статьи по темам

Сплави з дивними властивостями

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 5.00 (1 Голос)

Відомо понад 10 тис. марок сталей різного призначення. Створено й дивні марки сталі: «дерев'яна», срібна тощо. Охарактеризуємо деякі з них. Наприклад, у сплаві платиніт немає платини (міститься 48 % нікелю, 0,15 % вуглецю, решта — залізо). Цей сплав має такий самий коефіцієнт теплового розширення, як і скло.

Дерев'яною сталь, до складу якої входили 35 % нікелю, 1 % хрому і решта залізо, називалась тому, що її теплопровідність була подібна до теплопровідності дерева. Найменше відхилення від рецепта спричинює втрату цих властивостей. Автором цього сплаву був швейцарський професор Гійом.

Алмазною сталлю називають леговану інструментальну сталь, яка містить 1,25...1,45 % вуглецю, 0,4...0,7 % хрому і 4...5 % вольфраму. Така сталь має дуже високу твердість, наближену до твердості алмазу. її застосовують для зняття тонкої стружки з твердих матеріалів (відбіленого чавуну, скла).

Для утворення нових марок сталей використовують, наприклад, азот. Гази в металі — завжди небажані домішки. Вони зменшують якість металу. В Інституті електрозварювання ім. Є. О. Патона в спеціальну піч, де розплавляють метал, спеціально подають азот. Після охолодження одержують сталь, про яку давно мріяли машинобудівники: жароміцну, стійку до впливу кислот і лугів. Азот перетворюється на корисний елемент: за рахунок утворення нітридів ванадію, титану, молібдену відбувається подрібнення зерен. Застосування азоту дало змогу скоротити частину нікелю і зовсім не використовувати феросплави.

Японським спеціалістам вдалося одержати в твердому вигляді морфний метал (без кристалічної структури). Для цього залізо або Нікель (90 %) змішували з фосфором і вуглецем, силіцієм, алюмінієм і Вором. Суміш нагрівали до 1200 °С. Після цього сплав дуже швидко охолоджували і обертали з частотою 5 тис. хв-1. Така сталь у багато разів твердіша за відомі тверді сталі і має високу хімічну стійкість. Нову марку сталі застосовують навіть на атомних електростанціях, у приладах для дослідження моря, в апаратурі хімічної промисловості.

Спеціалісти Інституту сплавів працюють над розробленням способів перетворення металу на «металеве скло». Принцип одержання металу із «склоподібною» структурою такий: розплавлений метал має затвердіти з такою швидкістю, щоб не встигла сформуватися кристалічна ґратка. Тому струмінь розплавленого металу через спеціальну форсунку «вистрелюється» на холодну поверхню (мідний барабан), яка рухається. При цьому метал миттєво твердне, розплющується і змотується прозорою стрічкою на котушку. Оскільки новий матеріал не має кристалічної ґратки, то він у десятки разів міцніший за традиційну сталь. Металеве скло незамінне для одержання приладів, які працюють в агресивних середовищах, за низьких температур чи високих механічних навантажень.

Значний інтерес становить сплав нікелю з титаном — нітинол. Під час проведення дослідів з цим сплавом було виявлено, що він має здатність «запам'ятовувати». Нагріваючи нітенол, надавали йому визначеної форми, потім охолоджували і сплющували. Після охолодження знову нагрівали і сплав набирав попередньої форми з високою точністю, повторюючи всі згинання, заокруглення, одержані при першому нагріванні.

Виявлено, що метали легко сприймають і «запам'ятовують» навантаження, «перенесені» ними за дуже високої температури.

Запам'ятовуючі сплави свідчать про те, що тимчасові навантаження спричинюють у металі ті чи інші напруження. Після зняття напружень у металі залишаються «сліди», і метал постійно підсумовує їх.


Сплави з дивними властивостями - 5.0 out of 5 based on 1 vote

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить