Труби та сплави
Труби зі сталі та кольорових металів частіше мають круглий переріз, але можуть бути і квадратного перерізу, прямокутного, овального та ін; чавунні та неметалеві труби (асбоцементні, пластмасові, скляні та ін) зазвичай круглого перерізу.
Технології виробництва металевих труб можуть бути на безшовні (зовнішній діаметр 1-820 мм, спеціального призначення - 1420 мм), виготовляються із злитків та трубних заготовок пресуванням або прокаткою (див. Трубопрокатне виробництво), зварні (зовнішній діаметр 8-1620 мм, спеціального призначення - до 2500 мм і більше) з листової та смугової сталі з попереднім формуванням на пресах або формувальних станах (див. Трубозварювальний стан), литі (зовнішній діаметр 50-1000 мм), одержувані на труболиварних машинах
Ніхроми. Найбільш жаростійкими сплавами до появи хромалей були ніхроми з 80% Ni,. Щоб здешевити ніхроми були запропоновані фероніхроми, в яких значна частина Ni заміщена Fe. Оптимальною виявилася композиція з 60% Ni, 15% Cr та 25% Fe. Експлуатаційні якості більшості ніхромів вищі, ніж фероніхромів, тому останні використовуються, як правило, при нижчій температурі. Ніхроми і фероніхроми мають рідкісне поєднання високої жаростійкості та високого електричного опору (1,05-1,40 мкомxм). Тому вони разом із хромалями найбільш вигідні у виробництві дроту та стрічки для виготовлення високотемпературних електричних нагрівачів. Для електронагрівачів у більшості випадків ніхроми легують кремнієм (до 1,5%) і мікродобавками рідкісноземельних, лужноземельних або ін. металів. Гранична робоча температура ніхромів цього типу становить, як правило, 1200 °C, у ряду марок 1250 °C.
Сплави нікелю, що містять 15-30% Cr, леговані Al (до 4%), більш жаростійкі, ніж сплави, леговані Si. Однак з них важче отримати однорідний за складом дріт або стрічку, що необхідно для надійної роботи електронагрівачів. Тому такі сплави йдуть в основному на жаростійкі деталі, не схильні до великих механічних навантажень при температурах до 1250 °C.
Нихром має високий опір корозії під впливом повітря чи інших газоподібних середовищ за високої температури. Також він має задовільну технологічність (пластичність у холодному стані, зварюваність) — з нихрому можна отримувати дріт, стрічку, прутки та інші напівфабрикати; достатньою жароміцністю - здатністю витримувати механічні навантаження без істотних деформацій, не руйнуючись при високих температурах. На поверхні цих сплавів утворюється оксиди, стійкі за високих температур. Оксидна плівка має велику густину. Ці два фактори забезпечують високу жаростійкість ніхрому Х20Н80і Х15Н60.
Сплав фехраль Х23Ю5Т також відноситься до сплавів з високим електричним опором і для нього характерні вищеперелічені властивості та застосування. Але фехраль — залізохромоалюмінієвий сплав, ніхром — хромонікелевий.
Х20Н80 і Х15Н60 поєднують високу жаростійкість з хорошою технологічністю (можуть бути виготовлені стрічка і тонкий хромовий дріт). Ці сплави жароміцніші, ніж ферхраль, але на відміну від останньої містять дефіцитний і дорогий нікель. Фехраль дешевший за ніхром і відрізняється підвищеною жаростійкістю, проте він більш твердий і тендітний, ніж ніхром, а отже, і менш технологічний (не можуть бути виготовлені стрічка і тонкий дріт).
Серед різної продукції найбільшого поширення набули ніхромовий дріт, стрічка Х20Н80 і Х15Н60 та дріт із фехралі Х23Ю5Т
Дріт - напівфабрикат з поперечним перерізом постійних розмірів, згорнутий в бухту або намотаний на котушку, що виготовляється прокаткою, пресуванням або волочінням. (за
Стрічка - напівфабрикат прямокутного перерізу товщиною понад 0,1 мм у рулонах, що виготовляється прокаткою або електролітичним способом. (за
Фехралевий і ніхромовий дрітподіляють за призначенням (за
- зі сплавів марок Х23Ю5Т:
- для нагрівальних елементів - Н
- для трубчастих електричних нагрівачів.
- для елементів опору - С
- із сплавів марок Х20Н80-Н, Х15Н60-Н:
- для нагрівальних елементів
- для трубчастих електричних нагрівачів.
- із сплавів марки Х15Н60:
- для елементів опору
Інконель, жароміцний сплав розроблений США на основі нікелю містить ~ 15% хрому і до 9% заліза. Різновиди інконелю легуються в залежності від призначення алюмінієм, титаном, молібденом та ін. І. йде на деталі газотурбінних двигунів, надзвукових літаків, ракет та ін. до -78 ° С) температурах. Вироби з І. добре з'єднуються зварюванням, для підвищення міцності зварні конструкції піддають термічній обробці. Аналогами І. в СРСР були сплави марок ХН80ТБЮ та ХН73МБТЮ.
Німонік, група жароміцних сплавів на основі нікелю, що містять Cr, Ti, Al. Розроблено у Великій Британії (фірмою «Монд нікел компані», 1941-42). Випускаються ряд різновидів Н., які залежно від бажаного поєднання властивостей містять 10-21% Cr, 0,2-4% Ti, 0,5-6,0% Al; крім того, Н. легуються З (до 22%), Мо (до 6%) та ін елементами. Залежно від хімічного складу температура плавлення металів 1310-1390 °С. Найкращі Н. працездатні до 1000 °C. Сплави досить добре піддаються гарячій обробці тиском і меншою мірою холодній обробці. Виготовляються у вигляді поковок, прутків, листів, труб
Хастела, назва групи стійких до корозії нікелевих сплавів типу Ni - Mo і Ni - Cr - Mo. Залежно від призначення Х. містить різну кількість Mo (до 30%), Cr (до 23%), Fe (до 29%), (до 0,15%). Х. деяких марок легують W (близько 5%), Si (до 10%), (до 2,5%), а також Сі, V, Ta, Nb та ін елементами. Для Х. характерна підвищена стійкість у соляній, сірчаній, фосфорній, оцтовій, мурашиній кислотах, у середовищах, що містять іони хлору, фтору, у багатьох органічних середовищах
Пермалою 79НМ
[англ. permalloy, від perm (eability) - проникність і alloy-сплав], назва групи сплавів нікелю із залізом з високою магнітною проникністю m, малою коерцитивною силою Hc і малими втратами на гістерезис. Належать до магнітно-м'яких матеріалів, розроблені в США після 1-ї світової війни 1914-18; у промисловості П. почали застосовуватися у 20-х роках. Розрізняють 2 основні групи П: низьконікелеві (40-50% Ni; типовий представник -перменорм) і високонікелеві (70-83% Ni). У формуванні магнітних властивості П., важливу роль відіграють умови термічної обробки, яку проводять у вакуумі або серед водню, іноді - при накладенні магнітного поля. Для досягнення високої m та низької Hc високонікелеві П. піддають різкому охолодженню (30-80 °С/сек) з 600 °C, що пов'язано із загальмовуванням структурних перетворень, що призводять до погіршення магнітних властивостей. Для зменшення швидкості охолодження та підвищення електроопору високонікелеві П. зазвичай легують Mo, Cr, Cu, Si та ін елементами.
Представник високонікелевих П.-молібденовий П.-містить приблизно 79% Ni, 17% Fe, 4% Mo і характеризується початковою ma ³ 22 000, максимальною mmax150000, HC £ 0,012 а/см, намагніченістю насичення 0,80 mл °C. У сплаві супермалої (англійське super - чудовий), що містить приблизно 79% Ni, 16% Fe, 5% Mo, завдяки застосуванню найчистіших шихтових матеріалів та особливої ретельності у проведенні термічної обробки досягається найвища серед відомих магнітно-м'яких матеріалів m: ma ³ 100 OQ , mmax ³ 1000000. Сплави типу П. виробляються в основному у вигляді стрічок товщиною 0,003-0,5 мм; використовуються в радіотехніці, техніці зв'язку та інших галузях застосування слабких струмів. Практичне застосування в ряді пристроїв автоматики та обчислювальної техніки отримали також П. з 65-68% Ni (як правило, леговані 2-3% Mo), що характеризуються прямокутною петлею гістерези.
Алюмель,
сплав, застосовуваний у пірометрії як негативний термоелектрод термопари хромель-алюмель, а також у вигляді компенсаційних проводів. Хімічний склад А. (%): 1,8-2,5 алюмінію; 0,85-2,0 кремнію; 1,8-2,2 марганцю; решта - нікель і кобальт, причому кобальт присутній як домішка в нікелі, і для забезпечення необхідного значення термоед його зміст повинен бути в межах 0,6-1,0%. Термопарами з А. використовують для вимірювання температури до 1000 °C. Понад 1000 °C при тривалих витримках зміна термоед стає дуже помітною. Розроблені та застосовуються сплави А., леговані 0,06-0,1% цирконію або 0,06% цирконію + 0,005-0,03% бору та ін. Легування А. істотно збільшує пластичність (при 600-1100°С) міцність (при 700-900°С), а також підвищує стабільність термоедс при температурах до 1250-1300°С.
Хромель, сплав нікелю з хромом, зі сприятливим поєднанням термоелектричних властивостей та жаростійкості. Містить близько 10% Cr, близько 1%, а також домішки (до 0,2% С і до 0,3% Fe). Х. характеризується досить великою і майже прямолінійною зміною термоедс (ТЕРС) у широкому інтервалі температур. ТЕРС термопари хромель - платина при температурах спаїв 1000 і 0 ° C - близько 33 мв. Х. має постійне значення ТЕРС при тривалій роботі на повітрі в інтервалі температур 20-1000 ° С; за більш високої температури експлуатаційна надійність сплаву знижується. Х. виготовляється у вигляді дроту і застосовується в парі з алюмелем як позитивний термоелектрод термопари хромель - алюмель, яка використовується при вимірюванні температури. Х. застосовується також як компенсаційні проводи. У СРСР випускали Х. марок НХ9,5 та НХ9.
Капель,
мідно-нікелевий сплав, що містить ~43% Ni та ~0,5% Mn. За хімічним складом, фізичними та механічними властивостями К. близький до константану, температура плавлення К. близько 1290 °C. З усіх мідно нікелевих сплавів К. має максимальну термоелектрорушійну силу в парі з хромелем (близько 6,95 мв при 100 °C, 49,0 мв при 600 °С). Застосовується головним чином у пірометрії як негативний термоелектрод термопар при вимірюванні температур до 600 °C, е. також як компенсаційні проводи. У СРСР виготовлявся К. марки МНМц 43-0,5.
Константан
(Від лат. Constans, родовий відмінок constantis - постійний, незмінний), мідно-нікелевий сплав, відрізняється слабкою залежністю електричного опору від температури. Випускається в СРСР До. містив 39-41% нікелю, 1-2% марганцю, решта - мідь. Питома електрична опір К. при 20°С" 0,48мкомxм, температурний коефіцієнт електричного опору після спеціальної термічної обробки (стабілізуючий відпал) становить близько 2x10-6 1/К. температура плавлення 1260 ° C. К. застосовується в електротехніці для виготовлення реостатів, елементів вимірювальних приладів та ін. Недолік К. - велика термоелектрорушійна сила (близько 39 мкв/К) в контакті з міддю.Тому К. рідко використовується в приладах високого класу точності - випадкове нагрівання клем контакту призводить до появи в електричному ланцюгу струму, що спотворює показання приладу Зазвичай у найбільш відповідальних випадках застосовується манганін З міддю або залізом К. утворює термопару, придатну для вимірювання температур до 500 °C.