7.3.1. Магнитные материалы – материалы, обладающие магнитными свойствами: 1). Магнитная восприимчивость – это числовой коэффициент, характеризующий способность материала к намагничиванию, т.е. к притяжению железа. Магнитная восприимчивость достигает особенно больших значений в ферромагнитных материалах, способных значительно сгущать линии магнитного потока. 2). Магнитная проницаемость – характеризует свойство только магнитного материала пропускать магнитный поток (отношение индукции к напряженности поля – это относительная проницаемость В/Н). 3). Остаточная индукция – характеризует степень остаточной намагниченности материала после снятия магнитного поля. 4). Коэрцитивная сила – представляет собой величину напряженности магнитного поля, необходимую для того, чтобы свести остаточную индукцию в магнитных материалах к нулю.
Магнитные материалы разделяются на: - магнито-мягкие, для них характерны высокая магнитная проницаемость и низкая коэрцитивная сила (из них изготавливают сердечники электромоторов, реле …); в основном, это чистое железо, его сплав с никелем (пермаллой) и с кобальтом. - магнито-жесткие, обладающие высокой коэрцитивной силой; это магнитные стали и другие сплавы железа (в настоящее время разработан ряд новых магнитных материалов, обладающих высокими магнитными характеристиками, например, сплав Co-Pt).
7.3.2. Контактные материалы применяются в цепях коммутации приборов, в сварочных аппаратах, т.е. там, где требуется периодическое размыкание и замыкание электроцепи, при котором имеет место эрозионное воздействие на контакты. Поэтому их изготавливают из материалов, способных противостоять эрозии: - платина и ее сплавы с Si, Pd, Ni, Cu; - золото и его сплавы с Ag и Pt; - серебро и его сплавы с Cu, Cd, Pt; - тугоплавкие металлы W, Mo и их сплавы с Cu и Ag. Изделия из этих сплавов изготавливают только методом порошковой металлургии (п. 6.3.4.) из-за большой разницы в температурах плавления компонентов.
7.3.3. Материалы для сопротивлений (обладающие высоким электрическим сопротивлением) применяются для производства низкоомных резисторов, шунтов из сплава меди с никелем (никелин) и марганцем (манганин), а также нагревательных элементов в основном из сплава никеля с хромом (нихром).
7.3.4. Изделия, изготавливаемые методом порошковой металлургии. Порошки чистых металлов и их сплавов получают с помощью электролиза или распыления их расплавов в аргоновой плазме. Для получения изделий порошки спекают последовательным или одновременным воздействием давления и температуры в защитной атмосфере или в вакууме. Температура процесса составляет примерно 2/3 от температуры плавления материалов. Область применения данных материалов: 1). Пористые подшипники из железа, меди и алюминия. В качестве смазки таких подшипников применяются тугоплавкие компоненты (графит, сульфиды, фосфиды) и масло, заполняющие их поры, общий объем которых составляет 20-30%. Коэффициент трения в таких подшипниках получается низкий: 0,005…0,05. 2). Фрикционные изделия тормозных узлов – на стальной основе с нанесенными на нее спеченными слоями железа или меди с добавками фрикционного материала: асбеста, кремния, карбидов, придающих материалу высокий коэффициент трения (0,1…0,6). В тормозном узле в момент торможения создаются очень высокие тепловые и механические нагрузки, поэтому от фрикционного материала наряду с эффективностью торможения требуются высокая тепловая стойкость и износоустойчивость. Фрикционные материалы на медной основе применяются, в основном, в жидкой среде, например, в гидротрансмиссиях. 3). Фильтры – пористые изделия с общей пористостью 20-30% из порошков никеля, бронзы, титана, нержавеющей стали в виде труб, втулок и пластин. Назначение фильтров – очистка газов и жидкостей от взвешенных в них твердых частиц, размером до 1мкм. Как разновидность фильтров – «потеющие изделия» из тех же материалов, но с пористостью до 70% предназначены для охлаждения различных узлов летательных аппаратов путем пропускания через их поры хладагентов (воздуха, воды, спирта). 4). Изделия из тяжелого сплава на основе W-Ni-Cu с высокой плотностью 17,5…18,0 г/см3, применяются при производстве контейнеров для хранения изотопов. Победит – сверхтвердый (80…90 по Роквеллу) металлокерамический композитный сплав на основе вольфрама применяется для производства сверл, фрез, а также снарядов. 5). Изделия с увеличенными механическими свойствами: сравнительно небольшие детали приборов и механизмов (втулки, шестеренки, звездочки и т.д.) на основе железа, меди, никеля, титана и других металлов. 6). Биметаллы – имеющие слоистое строение, причем каждый металл имеет свой слой. Применяются в радиотехнике.
Далее - самостоятельная практическая работа по методич. пособию «Авиационные конструкционные материалы».
7.4. Коррозия металлов и сплавов и защита от коррозии. Коррозией называется самопроизвольное разрушение металлических материалов под воздействием окружающей среды – ее реагентов: атмосферы, морской воды, кислот, солей, щелочей. Частный случай коррозии – ржавление (железа). При атмосферной коррозии – коррозии во влажном воздухе поверхность металла покрывается пленкой воды, содержащей кислород. Скорость такой коррозии тем выше, чем выше влажность воздуха, концентрация кислотообразующих газов (хлор, сера – образующих HCl, H2SO4 и др.) и шероховатость поверхности металла. Коррозия в грунте имеет место на подземных трубопроводах и оболочках кабелей. В этих условиях металл соприкасается с влагой грунта, содержащей растворенный воздух. Электрохимическая коррозия под воздействием разности потенциалов также может разрушать металлы, обладающие различными электрическими свойствами, и образовывать на их поверхности соответствующие их соединения: окислы, сульфиды и т.п.
Для защиты от коррозии как газовой, так и электрохимической применяют следующие методы: 1). Легирование, например хромом коррозионно-стойких сталей, благодаря свойству легирующих элементов улучшать структуру металла и образовывать защитную пленку. 2). Нанесение покрытий в виде металлических слоев химико-термической обработкой (п.3.2), электролизом или плакированием – нанесением слоя защитного металла прокаткой. 3). Деаэрация внешней среды – удаление из рабочей среды кислорода, а также добавление веществ, замедляющих процесс коррозии – ингибиторов (нитрат и фосфаты натрия, хромат и дихромат калия).
Далее - просмотр фильмов «ВАЗ, перезагрузка», «Производство Ягуар», «Переработка старых автомобилей».