Основные характеристики
На такой показатель, как температура плавления латуни в первую очередь влияет её состав. Температура в разных случаях может иметь различные показатели, которые колеблются в диапазоне от восьмисот восьмидесяти градусов по Цельсию до девятисот пятидесяти. Конечно, возможно этот диапазон понизить. Если существует потребность в этом, то следует просто в состав сплава вводить больше цинка. Для обратного эффекта следует делать соответственно наоборот.
Обработка этого металла может осуществляться посредством сварки, но следует помнить, что в таком случае она может прокатываться.
Следует знать тот важный факт, что если не позаботиться о покрытии поверхности этого сплава дополнительной защитой, то впоследствии придётся столкнуться с почернением поверхности. Это связано с тем, что при контакте с воздухом она немного окисляется, вследствие чего и происходит лёгкое почернение.
Поверхность латуни достаточно легко поддаётся полировке. Для того чтобы выбрать способ плавления для этого металла следует, для начала, учесть его состав.
Следует помнить, что на латунный сплав весьма негативно влияют такие элементы, как свинец или висмут. Это связано с тем, что эти элементы значительно снижают свойства материала к деформации в условиях, когда он находится в состоянии нагрева.
Латунь является цветным металлом, но в то же время она обладает множеством особых характеристик, что свойственны только этому материалу. Металл обладает некоторыми преимуществами, которые напрямую влияют на популярность материала:
- Латунь имеет высокую устойчивость к процессам коррозии.
- Материал обладает довольно высокой степенью текучести, что является очень важным фактором при его плавлении.
- Можно отметить и высокие антифрикционные свойства этого металла, а также довольно низкую склонность к ликвации.
В принципе, можно отметить ещё много разных достоинств, которые приписываются латуни, но они не общие, а узконаправленные. Это означает, что в зависимости от марки, материал используется в различных промышленных сферах.
Латунь используется в таких важных областях, как автомобилестроение и машиностроение. Также из этого компонентного металла создают большое количество разнообразных изделий различного назначения.
Для того чтобы можно было осуществлять работу с таким материалом, нужно для начала знать все его физические свойства, что впоследствии окажет непосредственную помощь в обработке латуни в домашних условиях.
Технические особенности латуни
- Температура плавления латуни — 880–950 градусов по Цельсию.
- Удельная теплоёмкость этого металла — 0,377 кДж*кг — 1*К-1 при термическом воздействии в 20 градусов по Цельсию.
- Плотность материала — 8300–8700 кг/метр кубический.
- Удельное электрическое сопротивление (0,07–0,08)*6—10 Ом*м.
https://youtube.com/watch?v=HWZzgQlT8OM
ПРИЛОЖЕНИЕ 4
Обязательное
Диаметр проволоки, мм | Масса | |
нормальная | пониженная | |
0,02; | 0,01 | 0,005 |
0,03; | 0,03 | 0,015 |
0,05 – | 0,10 | 0,05 |
0,08; | 0,16 | 0,08 |
0,10; | 0,25 | 0,12 |
0,14 – | 0,50 | 0,25 |
0,22 – | 0,90 | 0,50 |
0,35 – | 1,20 | 0,80 |
0,50 – | 1,50 | 1,00 |
0,80 – | 3,00 | 1,50 |
1,10 – | 4,00 | 2,50 |
1,60 – | 5,00 | 3,00 |
2,20 – | 6,00 | 4,00 |
Примечания:
1. Нормальная масса отрезка проволоки
для эмалирования в килограммах должна быть не менее:
3 – для проволоки диаметрами
0,50 – 0,70 мм;
5 – для проволоки диаметрами
0,80 – 1,00 мм;
6 – для проволоки диаметрами
1,20 – 1,50 мм.
2.
Количество мотков или катушек пониженной массы не должно быть более 10 % массы
партии (10 – по требованию потребителя).
(Введено дополнительно, Изм. № 2).
(Измененная редакция, Изм. № 3).
1. Сортамент. 1 2. 3. 4. Методы 5. Приложение Приложение Приложение Приложение 4. 10 |
Применение сплава
Манганин нашел широкое применение в электронике. Он используется при создании высокоточных резисторов, мостовых схем и шунтов. Благодаря высокому удельному сопротивлению, материал применяется при изготовлении комплектующих для электроизмерительных приборов: гальванометров, амперметров, вольтметров и ваттметров. Он позволяет устройству точнее фиксировать изменения электротока.
Также манганин применяется при изготовлении проволочных механизмов. С помощью этого металла можно производить проволоки и металлические ленты разной длины и толщины. Он используется при производстве обмоточных проводов с изоляцией от натурального шелка, покрытых специальной эмалью.В зависимости от химического состава сырья меняются свойства проволок. При наличии алюминиевых примесей улучшаются механические характеристики, что позволяет использовать проволочные механизмы в кабельной промышленности. Твердый манганин, обладающий большой прочностью, используют для изготовления каркасов и внешних оболочек, мягкий – для внутреннего наполнения.
Благодаря наличию электрических свойств, сплав применяется при производстве прецизионных резисторов, являющихся главными компонентами электрометров. Изготовленные приспособления обладают устойчивым коэффициентом удельного сопротивления, что позволяет избежать появления термоэлектрических токов.
Источник
Удельное электрическое сопротивление
Сопротивление в омах проводника длиной 1 м, сечением 1 мм² называется удельным сопротивлением
и обозначается греческой буквойρ (ро).
В таблице 1 даны удельные сопротивления некоторых проводников.
Таблица 1
Удельные сопротивления различных проводников
Из таблицы видно, что железная проволока длиной 1 м и сечением 1 мм² обладает сопротивлением 0,13 Ом. Чтобы получить 1 Ом сопротивления нужно взять 7,7 м такой проволоки. Наименьшим удельным сопротивлением обладает серебро. 1 Ом сопротивления можно получить, если взять 62,5 м серебряной проволоки сечением 1 мм². Серебро – лучший проводник, но стоимость серебра исключает возможность его массового применения. После серебра в таблице идет медь: 1 м медной проволоки сечением 1 мм² обладает сопротивлением 0,0175 Ом. Чтобы получить сопротивление в 1 Ом, нужно взять 57 м такой проволоки.
Химически чистая, полученная путем рафинирования, медь нашла себе повсеместное применение в электротехнике для изготовления проводов, кабелей, обмоток электрических машин и аппаратов. Широко применяют также в качестве проводников алюминий и железо.
Сопротивление проводника можно определить по формуле:
где r
– сопротивление проводника в омах;ρ – удельное сопротивление проводника;l – длина проводника в м;S – сечение проводника в мм².
Пример 1.
Определить сопротивление 200 м железной проволоки сечением 5 мм².
Пример 2.
Вычислить сопротивление 2 км алюминиевой проволоки сечением 2,5 мм².
Из формулы сопротивления легко можно определить длину, удельное сопротивление и сечение проводника.
Пример 3.
Для радиоприемника необходимо намотать сопротивление в 30 Ом из никелиновой проволоки сечением 0,21 мм². Определить необходимую длину проволоки.
Пример 4.
Определить сечение 20 м нихромовой проволоки, если сопротивление ее равно 25 Ом.
Пример 5.
Проволока сечением 0,5 мм² и длиной 40 м имеет сопротивление 16 Ом. Определить материал проволоки.
Материал проводника характеризует его удельное сопротивление.
По таблице удельных сопротивлений находим, что таким сопротивлением обладает свинец.
Выше было указано, что сопротивление проводников зависит от температуры. Проделаем следующий опыт. Намотаем в виде спирали несколько метров тонкой металлической проволоки и включим эту спираль в цепь аккумулятора. Для измерения тока в цепь включаем амперметр. При нагревании спирали в пламени горелки можно заметить, что показания амперметра будут уменьшаться. Это показывает, что с нагревом сопротивление металлической проволоки увеличивается.
У некоторых металлов при нагревании на 100° сопротивление увеличивается на 40 – 50 %. Имеются сплавы, которые незначительно меняют свое сопротивление с нагревом. Некоторые специальные сплавы практически не меняют сопротивления при изменении температуры. Сопротивление металлических проводников при повышении температуры увеличивается, сопротивление электролитов (жидких проводников), угля и некоторых твердых веществ, наоборот, уменьшается.
Способность металлов менять свое сопротивление с изменением температуры используется для устройства термометров сопротивления. Такой термометр представляет собой платиновую проволоку, намотанную на слюдяной каркас. Помещая термометр, например, в печь и измеряя сопротивление платиновой проволоки до и после нагрева, можно определить температуру в печи.
Изменение сопротивления проводника при его нагревании, приходящееся на 1 Ом первоначального сопротивления и на 1° температуры, называется температурным коэффициентом сопротивления
и обозначается буквой α.
Если при температуре t
0 сопротивление проводника равноr 0 , а при температуреt равноr t , то температурный коэффициент сопротивления
Примечание.
Расчет по этой формуле можно производить лишь в определенном интервале температур (примерно до 200°C).
Приводим значения температурного коэффициента сопротивления α для некоторых металлов (таблица 2).
Таблица 2
Значения температурного коэффициента для некоторых металлов
Из формулы температурного коэффициента сопротивления определим r t
r t
=r 0 .
Пример 6.
Определить сопротивление железной проволоки, нагретой до 200°C, если сопротивление ее при 0°C было 100 Ом.
r t
=r 0 = 100 (1 + 0,0066 × 200) = 232 Ом.
Пример 7.
Термометр сопротивления, изготовленный из платиновой проволоки, в помещении с температурой 15°C имел сопротивление 20 Ом. Термометр поместили в печь и через некоторое время было измерено его сопротивление. Оно оказалось равным 29,6 Ом. Определить температуру в печи.
Серебряный манганин
Если медь в сплаве заменить аргентумом, то получится серебряный манганин белесого цвета, имеющий те же свойства, но значительно более дорогостоящий.
Применение манганина
Ферромарганец добавляет манганину твердости и увеличивает магнитные свойства. При этом незначительно уменьшается электросопротивление, но именно оно наиболее ценится в сплаве.
Поскольку показатели сопротивления манганина со временем остаются неизменными, его используют в электроизмерительных приборах. Элементы таких аппаратов не должны реагировать на колебания температуры либо тока.
Из манганина изготавливают элементы вольтомметров, гальванометров, милливольтметров, гальванометров, амперметров, миллиамперметров, ваттметров, электрических счетчиков, фазометров, частометров, омметров. Также сплав широко применяют в производстве шунтов, резисторов, датчиков, катушек сопротивления.
При этом необходимо учитывать, что медный манганин подвержен коррозии, в отличие от серебряного, у которого появляется только оксидная пленка.
Применение
Сфера применения рассматриваемого материала определяется его параметрами. Так, большая термоэлектродвижущая сила обуславливает возможность использования константана в качестве исходного материала для, термопар. Значительное электрическое сопротивление позволяет создавать из него элементы сопротивления, представленные реостатами, и нагревательные элементы. Так как электрическое сопротивление константана слабо связано с температурой, он подходит для тех случаев, когда необходима стабильность электрического сопротивления. Помимо этого, рассматриваемый сплав применяется в измерительном оборудовании низкого класса точности и в качестве материала удлиняющих проводов.
Изделия из константана представлены проволокой диаметром 0,2-2,5 мм и лентами толщиной 0,1-2 мм и шириной 10-300 мм. Причем проволока представлена в двух вариантах: мягкой (отожженной) и твердой. Их свойства отличаются. Так, для мягкого варианта удельное сопротивление составляет 0,46-0,48 ом×мм2/м, прочность на разрыв – 45-65 кг/мм2, в то время как для твердой проволоки удельное сопротивление равно 0,48-0,52 ом×мм2/м, прочность на разрыв -65-70 кг/мм2. Кроме того, выпускают продукцию как без изоляции, так и с различными ее вариантами: высокопрочной эмалевой, двухполосной шелковой, двухслойной комбинированной эмаль-шелковой и эмаль-лавсановой.
Константановая проволока служит для изготовления проводников между приемником и контактором высокоточных температурных измерителей. Также из нее делают компенсационные провода термопар. Из проволоки и лент создают резистивные, ленточные и проволочные нагревательные элементы промышленных печей по выплавке металлов с небольшой температурой плавления. Наконец, из константана производят реостаты, резисторы, тензометрические датчики.
Во-первых, высокое электрическое сопротивление, способствует быстрому и сильному нагреву. Во-вторых, малый температурный коэффициент сопротивления позволяет значительно упростить конструкцию нагревателя. Так, он избавляет от необходимости понижения напряжения при запуске, следовательно, не требуется трансформатор. В-третьих, хорошие технологические особенности позволяют создавать детали сложной конфигурации.
Таким образом, благодаря названным свойствам константана в совокупности возможно изготовление из него коротких нагревательных элементов большой площади поперечного сечения. Это считают существенным преимуществом по следующим причинам. Во-первых, печи многих типов, например, лабораторные, рассчитаны на короткие нагревательные элементы. Во-вторых, детали большого диаметра характеризуются большим сроком службы.
Константан применяют как для открытых, так и для закрытых нагревателей. В первом случае его используют в виде ленты и толстой проволоки. Это объясняется сгоранием тонкой проволоки на открытом воздухе при высоких температурах (более 400-450 °C). Однако материал в такой форме актуален для печей с инертным газом, вакуумных печей, закрытых нагревателей. В последнем случае в устройствах типа ТЭН, ориентированных на нагрев жидкости, воздуха, полов и т. д., константан не контактирует с окружающей средой. В большинстве таких нагревателей он в виде спирали из нити помещен в герметичную трубку. Для высокомощных моделей применяют толстую проволоку и ленту.
Также относительно формы константана следует отметить, что проволоку считают более предпочтительной по техническим и экономическим особенностям для нагревательного оборудования в сравнении с лентой. Так, для крупных промышленных печей применяют материал диаметром 3-7 мм, для меньших аналогов – 0,03-2,5 мм проволоку. К преимуществам проволоки перед лентой относят меньшую стоимость и простоту изготовления нагревательных элементов. Так, спиральные детали создают путем станковой навивки. К тому же проволочную спираль, благодаря компактности и высокой пластичности, можно разместить в оборудовании различными способами: на сводах и стенках зигзагами и лабиринтом, подвесить на керамических изоляторах, навить на трубчатое основание. Второй способ применяют на низкотемпературных печах, а третий считают наиболее эффективным. Вследствие больших трудоемкости и затратности создания нагревательных элементов из ленты обычно ее применяют в основном в специфических случаях. В любом случае константановые нагревательные элементы близки по параметрам эффективности, независимо от формы.
Витамины, помогающие укрепить капилляры
Существует много полезных веществ, благотворно влияющих на здоровье кровеносной системы. Лучше всего сосудистый эпителий укрепляют витамины групп:
- A (содержится в моркови, говяжьей печени, рыбе, брокколи, сыре, абрикосах, дыне);
- B (можно найти в молоке, почках, яйцах, сельди, зерновых);
- C (им богаты цитрусовые, зелень, шиповник, облепиха, капуста, томаты);
- K (потребляется из чернослива, огурцов, оливкового масла, спаржи, кайенского перца).
Улучшить состояние сосудов в целом помогают также витамины E и PP. Их действие направлено преимущественно на нормализацию липидного обмена. Если из продуктов питания получить нужное количество полезных веществ не удается, их можно добрать из препаратов.
Константан
Сплав 60 % меди и 40 % никеля. Константан имеет удельное сопротивление 0,5 Ом × мм² / м, плотность 8,9 кг/дм³, прочность на разрыв 40 – 50 кг/мм².
Константан применяется для изготовления реостатов и электронагревательных сопротивлений, если их рабочая температура не превышает 400 – 450 °С.
Константан в сочетании с медью имеет высокую термо-ЭДС и поэтому не может быть применен для изготовления эталонных сопротивлений к точным приборам, так как эта дополнительная ЭДС будет искажать показания приборов. Это свойство константана используется при изготовлении термопар для измерения температур порядка несколько сотен градусов.
Сплав для реостатов или для сопротивлений должен быть дешевым, иметь большое удельное сопротивление и малый температурный коэффициент сопротивления. Для этих целей применяют сплавы на медной основе, например константан, никелин и другие.
Для удешевления материала никель в реостатных сплавах заменен цинком и железом. Сплавы, применяемые для электронагревательных приборов и печей, должны хорошо обрабатываться, быть механически прочными, дешевыми, иметь высокое удельное сопротивление и длительное время работать при высокой температуре без окисления.
При нагреве металла на его поверхности образуется оксидная пленка, которая должна предотвратить дальнейшее разрушение металла. Металлы – медь, железо и кобальт – имеют пористую оксидную пленку, поэтому при нагревании они быстро разрушаются. Такие металлы, как никель, хром и алюминий, покрываются при нагреве плотной оксидной пленкой, поэтому жароупорные сплавы делают на основе этих металлов.
Манганин
Манганин имеет очень малое значение термоЭДС в паре с медью, высокую стабильность удельного сопротивления во времени, что позволяет широко использовать его при изготовлении резисторов и электроизмерительных приборов самых высоких классов точности.
Манганин ( как и другие сплавы) имеет свойство изменять свое сопротивление с течением времени. Основной причиной этого являются те механические напряжения, которые создаются в проволоке при намотке ее и приводят впоследствии к некоторым перегруппировкам молекул и изменению структуры материала. Для повышения стабильности изготовленных катушек сопротивления их подвергают искусственному старению, нагревая несколько раз до 150 С, что значительно уменьшает последующее изменение сопротивления в процессе эксплуатации. Для катушек сопротивлений с номинальным значением менее 100 ом, наматываемых из голой, неизолированной проволоки, в последнее время разработан более эффективный способ искусственного старения, заключающийся в весьма быстром нагреве уже намотанной катушки до температуры около 600 С кратковременным импульсом электрического тока.
Манганин – медный сплав, содержащий ( кроме меди) 11 0 – 13 / 0 Мп и 2 5 – 3 5 % Ni; используется для изготовления реостатов и катушек сопротивления в электротехнических приборах.
Манганин – сплав, содержащий 11 – 13 % марганца, 2 5 – 3 5 % никеля, остальное – медь с примесями кремния и железа.
Манганин – сплав меди 86 %, марганца 12 % и никеля 2 %, обладает высоким удельным сопротивлением и малым температурным коэффициентом ( примерно 0 6 10 – 5 1град), поэтому он применяется для изготовления шунтов, добавочных сопротивлений и образцовых катушек сопротивлений.
Манганин отличается характерным желтоватым оттенком.
Манганин представляет собой сплав меди, марганца и никеля.
Манганин и константан используются для эмалирования как в виде мягкой, так и в виде твердой проволоки. Нихромовые эмалированные провода выпускаются из проволоки, предварительно отожженной в водородной среде.
Манганин широко применяется для изготовления приборов электросопротивления с рабочей температурой до 100 С, а также для точных электроизмерительных приборов.
Манганин МНМц 3 – 12 отличается высоким электросопротивлением, малым температурным коэффициентом сопротивления и небольшой термоэлектродви-жущей силой в Ъаре с медью.
Манганин МНМц 3 – 12 отличается высоким электросопротивлением, малым температурным коэффициентом сопротивления и небольшой термоэлектродвижущей силой в паре с медью.
Технический манганин представляет собой сплав марганца, никеля и меди. Манганин после отжига при 400 С поддается прокатке и волочению; проволока имеет минимальный диаметр 0 02 мм. TKR 3 – 10 5 / град; термоэлектродвижущая сила в паре с медью близка к пулю: ет 1 мкв / град. Механическая обработка и различные деформации ( наклеп) приводят к увеличению удельного сопротивления и к снижению стабильности свойств. Так, усилия при нанесении изоляции на проволоку и ее намотке на катушку достаточны, чтобы в отожженном манганине появилось явление наклепа; поэтому для стабилизации свойств готовых образцовых сопротивлений ( секций) их подвергают вторичной термической обработке. Допустимая рабочая температура цля манганина может составлять 200 С, однако для образцовых сопротивлений рабочую температуру ограничивают 60 С, так как при более высоких температурах характеристики манганина несколько изменяются. Серебряный манганин, состоящий из марганца, никеля и серебра, имея примерно те же свойства, что и технический манганин, выдерживает рабочую температуру до 200 С без существенного изменения проводимости.
Манганин МНМц 3 – 12 отличается высоким электросопротивлением, малым температурным коэффициентом сопротивления и незначительной термоэлектродвижущей силой ь паре с медью.
Манганин МНМц 3 – 12 отличается высоким электросопротивлением, малым температурным коэффициентом сопротивления и незначительной термоэлектродвижущей силой в паре с медью.
| Кривые относительных фазовых проницаемостеи а-система нефть – вода. б – система газ – нефть. |
Сплав латуни
Латунь металл компонентный. Это означает, что чаще всего латунь идёт в сплавах с другими металлами. Для латуни главным легирующим элементом обычно считается цинк. Но при необходимости он может быть дополнен другими элементами: марганец, железо, свинец или никель. У латуни есть несколько сплавов, которые в разной мере популярны, но рассмотреть следует два самых востребованных и интересных в практическом плане: двойной и многокомпонентный, содержащий медь.
Для любого мастера, работающего с латунью, температура плавления этого сплава имеет определённый практический смысл. Осведомлённость в этой области сможет помочь в решении многих вероятных проблем.
Если знать температуру плавления латуни, то есть предел, при котором её можно расплавить, то появится возможность изготавливать различные конструктивные элементы, возможно и в домашних условиях.
МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ
4.1. Наружный осмотр проволоки производят без применения увеличительных
приборов.
4.2. Измерения диаметра проволоки и ее овальности производят в двух
взаимно перпендикулярных направлениях одного сечения не менее чем в трех разных
участках проволоки при помощи микрометров типа МК по ГОСТ
6507-90 или другими приборами, обеспечивающими соответствующую точность.
Диаметр проволоки от 0,02 до 0,09 мм допускается определять взвешиванием
отрезков проволоки длиной 200 мм на весах с погрешностью не более 1 %.
За окончательный результат
принимают среднее арифметическое результатов пяти взвешиваний. Масса отрезка
проволоки длиной 200 мм должна соответствовать указанной в табл. 6.
(Измененная редакция, Изм. № 3).
Таблица
6*
* Табл. 5 исключена,
Изм. № 2.
Диаметр проволоки, мм | Масса |
0,020 | 0,43 – |
0,025 | 0,70 – |
0,030 | 1,03 – |
0,040 | 1,71 – |
0,050 | 2,79 – |
0,060 | 4,13 – |
0,070 | 5,74 – |
0,080 | 7,61 – |
0,090 | 9,75 – |
(Измененная редакция, Изм. № 2).
4.3. Определение т.э.д.с. манганиновой проволоки в паре медной проволокой
производится следующим образом:
а) берут образец
манганиновой проволоки длиной не менее 750 мм и к его концам припаивают или
приваривают медные выводы.
При испытании проволоки
диаметром 0,3 мм и более диаметры медных выводов должны быть не более диаметра испытуемой
проволоки, при испытании проволоки диаметром менее 0,3 мм диаметры медных
выводов должны быть не более 0,3 мм;
б) один из спаев помещают в
ванну с температурой 0 °С, а другой спай – в ванну с температурой +100 °С;
в) измерение электродвижущей
силы термопары производится с точностью до 1 мкВ;
г) т.э.д.с. манганиновой
проволоки (Ет) в
мкВ/°С вычисляют по формуле
Ет = 0,01Е,
где Е
– электродвижущая сила термопары в мкВ, измеренная при разности
температур горячего и холодного спаев, равной 100 °С.
4.4. Определение удельного электрического сопротивления проволоки
производят по ГОСТ 7229-76 методом, обеспечивающим измерение сопротивления с погрешностью до 0,05
%.
4.5. Температурные коэффициенты a и b проволоки должны определяться по методике, обеспечивающей определение
разности сопротивлений с погрешностью, не превышающей 0,001 % сопротивления
образца при 20 °С.
Методика определения
температурных коэффициентов a и b приведена в рекомендуемом приложении 2.
4.6. Испытание проволоки на растяжение проводят по ГОСТ 10446-80 на образцах с расчетной длиной 200 мм.
Для испытания на растяжение
от каждого отобранного мотка или катушки вырезают по одному образцу. Отбор проб
для испытания на растяжение проводят по ГОСТ
24047-80.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
4.7. (Исключен, Изм. № 2).
4.8. Для анализа химического состава от каждого отобранного мотка или
катушки вырезают по одному образцу. Отбор и подготовку проб для определения
химического состава проводят по ГОСТ 24231-80.
Химический состав проволоки
определяют по ГОСТ 6689.1-80 – ГОСТ 6689.23-80.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
