Дилатометрия. Магнитные свойства металлов и сплавов. Методы определения

Дилатометрия - раздел физики; основная задача: изучение влияния внешних условий (температуры, давления, электрического, магнитного полей, ионизирующих излучений) на размеры тел. Главный предмет изучения: тепловое расширение тел и возникающие при этом аномалии.

Дилатометрический метод. При нагреве металлов и сплавов происходит изменение объема и линейных размеров тела - тепловое расширение. Если эти изменения обусловлены только увеличением энергии колебаний атомов вследствие повышения температуры, то при возвращении температуры к прежнему уровню восстанавливаются и исходные размеры тела. Если же в теле при нагреве (или охлаждении) происходят фазовые превращения, то изменения размеров могут быть необратимыми. Изменения размеров тел, связанные с нагревом и охлаждением, изучают на специальных приборах - дилатометрах.

Дилатометрический метод - это метод, при помощи которого определяются критические точки металлов и сплавов, изучаются процессы распада твердых растворов, а также устанавливаются температурные интервалы существования упрочняющих фаз. Достоинство этих приборов - высокая чувствительность и независимость показаний от скорости изменения температуры.

Высокую чувствительность электрических методов измерения широко используют при исследовании фазовых превращений, дефектов тонкой структуры и других явлений, происходящих в металлах и сплавах, которые невозможно изучать другими методами исследования. Электрическое сопротивление измеряют с помощью различных мостовых схем, а также компенсационными методами. Различные способы магнитного анализа используют при исследовании процессов, связанных с переходом из парамагнитного состояния в ферромагнитное (или наоборот), причем возможна количественная оценка этих процессов. Магнитный анализ широко применяют при решении задач практического металловедения, например, таких, как исследование влияния на структуру режимов термической обработки, деформации, легирования. Возможно использование магнитного анализа и для решения некоторых более сложных задач физического металловедения.

Метод внутреннего трения основан на изучении необратимых потерь энергии механических колебаний внутри твердого тела. Используя этот метод, можно рассчитать коэффициенты диффузии с высокой точностью, в том числе и при низких температурах, где никакой другой метод неприменим; определять изменение концентрации твердых растворов; распределение примесей; получить информацию о фазовых и полиморфных превращениях и изменениях дислокационной структуры.

Магнитотвердые стали и сплавы применяют для изготовления постоянных магнитов. Для постоянных магнитов применяют высокоуглеродистые стали с 1 % С, легированные хромом (3 %) ЕХ3, а также одновременно хромом и кобальтом, ЕХ5К5, ЕХ9К15М2. Легирующие элементы повышают коэрцитивную и магнитную энергию.

В промышленности широкое применение получили сплавы типа алнико. Сплавы тверды, хрупки и не поддаются деформации, поэтому магниты из них изготовляют литьем, затем проводят шлифование.

Материалы делятся на диамагнетики, парамагнетики и ферромагнетики в зависимости от того, какова степень их магнитной восприимчивости и каков их знак.

Диамагнетики имеют отрицательную магнитную восприимчивость. Их намагничивание направлено противоположно приложенному магнитному полю. Это приводит к ослаблению данного поля. Диамагнетиками являются полупроводники (Si, Ge), диэлектрики (полимеры), некоторые непереходные металлы (Be, Cu, Ag, Pb).

Парамагнетики обладают низкой намагниченностью, которая возникает под воздействием внешнего поля. Парамагнетиками являются K, Na, Al и переходные металлы Mo, W, Ti.

Феромагнетики отличаются высокой магнитной восприимчивостью. К ним относятся: железо, кобальт, никель и гадолиний. Характеристики: остаточная индукция Вг, коэрцитивная сила Нс и магнитная проницаемость м = В/Н.

Остаточная индукция - магнитная индукция, которая остается в образце в результате его намагничивания и дальнейшего размагничивания.

Коэрцитивная сила - напряженность магнитного поля обратного знака, прилагаемая к образцу с целью его размагничивания.

Магнитная проницаемость является основной характеристикой интенсивности намагничивания. Определив тангенс угла наклона к первичной кривой намагничивания В = f(H), можно высчитать магнитную проницаемость. Сплав ЮНДК15 содержит 18-19 % Ni, 8.5-9.5 % Al, 14-15 % Co, 3-4% Cu.

Магнитомягкие стали (электротехническая сталь) (1212, 1311, 1511, 2011, 2013, 2211, 2312, 2412, 3415, 3416, 79НМ, 81НМА) применяют для изготовления магнитопроводов постоянного и переменного тока. Они предназначены для изготовления якорей и полюсов машин постоянного тока, роторов и статоров асинхронных двигателей и др.

Парамагнитные стали (17Х18Н9, 12Х18Н10Т, 55Г9Н9Х3, 40Г14Н9Ф2, 40Х14Н9Х3ЮФ2 и др.) требуются в электротехнике, приборостроении, судостроении и специальных областях техники.

Недостаток этих сталей - низкий предел текучести (150-350МПа), что затрудняет их использование для высоко нагруженных деталей машин.

Автор: Буслаева Е.М.

<< Назад: Теплоемкость и теплопроводность металлов и сплавов

>> Вперед: Значение механических и физических свойств при эксплуатации изделий

Рекомендуем интересные статьи раздела Конспекты лекций, шпаргалки:

▪ Криминалистика. Шпаргалка

▪ Общие основы педагогики. Конспект лекций

▪ Фармакология. Шпаргалка

Смотрите другие статьи раздела Конспекты лекций, шпаргалки.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Атомный секрет вечного блеска золота 20.06.2026

Золото издавна считается символом вечности и благородства не только из-за своей редкости, но и благодаря удивительной химической стойкости. В отличие от большинства металлов, оно не окисляется на воздухе, не тускнеет и не покрывается ржавчиной даже спустя тысячелетия. Эта уникальная инертность позволила золотым артефактам сохранять первозданный блеск с древних времен. Однако точный механизм такой защиты долго оставался загадкой для ученых. Недавнее исследование американских химиков-вычислителей раскрыло, что дело не просто в слабом взаимодействии с кислородом, а в особой атомной структуре поверхности металла. Сотрудники Тулейнского университета Санту Бисвас и Мэтью М. Монтемор провели детальное компьютерное моделирование, чтобы понять, как молекулы кислорода взаимодействуют с поверхностью золота. Ученые сравнили два основных типа атомных структур: "реконструированные" и "нереконструированные" поверхности. Было доказано, что природная способность золота к перестройке атомов играет кл ...>>

Смарфон Realme 16T 5G 20.06.2026

В сегменте доступных смартфонов с акцентом на длительную работу без подзарядки компания Realme представила интересную новинку - модель Realme 16T 5G. Главным преимуществом устройства стала по-настоящему впечатляющая батарея емкостью 8000 мАч, которая способна обеспечить до трех дней автономной работы при умеренном использовании. При этом инженерам удалось сохранить относительно компактный корпус толщиной менее 9 мм и вес всего 224 грамма, что делает смартфон удобным для повседневного ношения несмотря на внушительный аккумулятор. Смартфон оснащен большим 6,8-дюймовым LCD-дисплеем с высокой частотой обновления 144 Гц и пиковой яркостью до 1200 нит. Такое сочетание обеспечивает плавную картинку в динамичных сценах и комфортное восприятие контента даже под прямыми солнечными лучами. За производительность отвечает энергоэффективный процессор MediaTek Dimensity 6300, дополненный оперативной памятью LPDDR4X и накопителем UFS 2.2. Для эффективного отвода тепла во время продолжительных нагру ...>>

Проблема набора веса после 40 19.06.2026

С возрастом многие люди замечают, что поддерживать привычный вес становится все сложнее, даже если рацион и уровень активности существенно не меняются. Ученые из Каролинского института в Швеции раскрыли одну из ключевых биологических причин этого явления. Они показали, что с годами в жировой ткани замедляется процесс обновления липидов, из-за чего организм постепенно накапливает жир. Это естественное возрастное изменение объясняет, почему после 40 лет тело начинает "работать" иначе, способствуя набору веса. В долгосрочном исследовании специалисты наблюдали за жировой тканью 54 мужчин и женщин на протяжении в среднем 13 лет. Независимо от того, набирали участники вес или, наоборот, худели, у всех без исключения скорость липидного обмена в жировых клетках заметно снижалась. Жир в клетках обновляется все медленнее, и этот процесс происходит автоматически с течением времени. Те, кто не компенсировал замедление уменьшением калорийности питания, в среднем набирали около 20% от исходного в ...>>

Случайная новость из Архива Биоразнообразие Земли продолжает сокращаться 17.04.2025 Недавнее масштабное синтезированное исследование, охватывающее более 2000 публикаций, подтвердило: биоразнообразие на планете продолжает стремительно сокращаться, и роль человека в этом процессе неоспорима. Работы ученых, проведенные в рамках исследования, указывают на глобальное и всеобъемлющее влияние человеческой деятельности на природу, которое затрагивает все группы организмов и экосистемы. Научная работа, проведенная ученым из Швейцарского федерального института водных наук и технологий (Eawag) и Цюрихского университета, стало крупнейшим синтезом данных, объединяющим 2100 исследований, в которых анализировалось состояние биоразнообразия на почти 50 000 участках земли, затронутых деятельностью человека, по сравнению с участками, на которые эта деятельность не оказала влияния. Это исследование позволяет сделать однозначные выводы о масштабе ущерба для природы, вызванного антропогенным воздействием. Одним из самых значимых результатов является то, что на пострадавших участках количество видов в среднем было почти на 20% ниже, чем на незатронутых участках. Особенно сильно это касается позвоночных, таких как рептилии, амфибии и млекопитающие, чьи популяции значительно уменьшились во всех биогеографических регионах. Это, в свою очередь, увеличивает риск их вымирания, поскольку их численность обычно намного ниже, чем у беспозвоночных. Однако сокращение видов - не единственная проблема, с которой сталкиваются экосистемы. Оказавшись под воздействием антропогенных факторов, не только количество, но и состав групп видов изменяется. Особенно значительные изменения были замечены среди микробов и грибов, что может иметь непредсказуемые последствия для экосистем. Пять антропогенных факторов, оказавших наибольшее влияние на биоразнообразие, включают: загрязнение, изменение климата, эксплуатация природных ресурсов, инвазивные виды, изменение среды обитания. По словам руководителя исследования, профессора Флориана Альтерматта, эти результаты являются одними из самых крупных и исчерпывающих данных, когда-либо собранных по данной теме. Результаты работы ученых ясно показывают, что антропогенные воздействия оказывают серьезное влияние на биоразнообразие во всех экосистемах и среди всех групп организмов. Эксперты также доказали, что в некоторых случаях влияние человека настолько велико, что оно может привести к полному краху экосистем и сообществ видов. Эти выводы еще раз подчеркивают необходимость принятия срочных мер для защиты природы и сохранения биоразнообразия Земли.

Другие интересные новости:

▪ Контроль роста растений светом

▪ Голод омолаживает стволовые клетки

▪ Планшеты привлекательнее персональных компьютеров

▪ Пластик автоматически разлагается после использования

▪ Honeywell и Crossbow создают беспроводную измерительную продукцию

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Антенны. Подборка статей

▪ статья Соответствие моделей и шасси телевизоров GRUNDIG. Справочник

▪ статья Как англичанам запомнить фразу Я люблю вас? Подробный ответ

▪ статья Лиственница опадающая. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Обработка и отделка овчин после высушивания. Простые рецепты и советы

▪ статья Нитка и бумажка. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026