3.3. Сплавы с малым температурным коэффициентом линейного расширения

Малый температурный коэффициент линейного расширения имеют сплавы системы Fe—Ni в интервале концентраций 29—45 % ни­келя. На рис. 132 приведена зависимость температурного коэффициента линейного расширения от содержания никеля. Наи­меньшее значение коэффициента а имеет инвар 36Н — сплав, содержащий 36 % никеля ( = 1,5*10^-6 К^-1). Еще более низкое значение коэффициента линейного расширения (а = 1,0*10^-6 К^-1) в температурном интервале от —60 до +100 °С достигается при использовании суперинвара 32НКД — сплава, дополнительно легированного кобальтом и медью (31,5—33 % Ni, 3,2—4,2 % Со, 0,6—0,8 % Си).

3.4. Сплавы для упругих элементов

Для изготовления различных упругих элементов в приборострое­нии (сильфонов, пружин, мембран) применяют материалы с высо­кими упругими свойствами, не меняющимися в широком темпе­ратурном диапазоне (до 200 °С). К ним относят элинвар — Fe— Cr—Ni сплав, содержащий около 40 % Ni, 6 % Cr с добавками Ti и А1. Элинвар упрочняется в ре­зультате закалки и старения при . 700 °С, при котором выделяются дисперсные частицы.

Д ля немагнитных упругих эле­ментов ответственного назначения стойких против коррозии, приме­няют бериллиевые бронзы БрБ2 после закалки с 780—790 °С и старения при 350 °С.

3.5. Сплавы с эффектом памяти формы

Эффектом памяти формы называется способность металлов и спла­вов, пластически деформированных в мартенситном состоянии или в интервале температур мартенситного превращения, вос­станавливать при нагреве исходную форму. Нагрев приводит к восстановлению кристаллов исходной высокотемпературной фазы и устраняет пластическую деформацию.

В зависимости от степени восстановления формы различают сплавы с полной и неполной памятью. Неполное восстановление формы характерно для сплавов на основе железа. Полное восста­новление свойственно сплавам с термоупругим мартенситом. К таким сплавам относятся сплавы систем Ni—Ti, Cu—Al—Ni»

Аи—Cd.

Сплавы этого типа в определенных температурных пределах характеризуются сверхупругими свойствами. Если упругая де­формация пружинных материалов обычно не превышает 1 %» то у этих сплавов упругая деформация может достигать 15 % и более.

Широкое распространение получил титанникелевый сплав, известный также под названием нитинола, содержащий 55 % ни­келя. Сплавы такого типа можно применять для создания закле­почных соединений в труднодоступных местах, например при соединении заклепками крыла с каркасом, для подводных дом­кратов, в приборах автоматики и контроля, чувствительные эле­менты которых реагируют на повышение температуры.

Глава 13

ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ

Цветные металлы и сплавы, хотя и имеют более высокую стои­мость по сравнению с черными, обладают рядом ценных свойств и находят широкое применение в различных отраслях техники.

Из сплавов цветных металлов в машиностроении наибольшее промышленное значение имеют конструкционные сплавы на ос­нове меди и легких металлов — титана, алюминия, магния.

Сплавы легких металлов характеризуются высокой удельной прочностью, измеряемой отношением прочностных характеристик к плотности материала.