справочник (550668), страница 102
Текст из файла (страница 102)
Условия работы электродов этих двух типов имеют некоторые различия. Самокалящиеся электроды применяют в основном при электродуговой сварке н плавке в среде защитных газов, а также в азот- н углеродсодержащей атмосферах, в плазматронах и в высокоинтенсивных источниках света. Дуговой разряд в этих случаях имеет достаточно высокую силу тока (I > 1 кА), относительно низкие значения напряжения горения н квтодного падения потенциала (< 20 В). Высокие значения б 2 плотности тока у поверхности катода (10 А/см ) и температуры газоразрядной плазмы электрической дуги (до 50000 К) приводят к исключительно большим нагрузкам электродов.
В отличие от самокалящихся электродов. электродные материалы в электронных приборах работают прн температурах ниже 3000 К в условиях глубокого вакуума илн в парах цезия, бария н других элементов. При работе через электроды могут проходить электрические токи до 1 кА. возникать кратковременные перегревы и охлаждения. происходить контакт с материалами других узлов прибора. Электродные материалы в этих условиях должны обладать высокими эмиссионными свойствами, низкой упругостью пара, хорошей формоустойчнвостью прн высоких температурах и ударных нагрузках, быть химически нейтральными в отношении газов, выделяющихся в процессе работы прибора в целом.
Высокие значения эрозионной стойкости, прочности при высоких темперетурах, комплекс теплофнзических характеристик определяют широкое использование тугоплавких металлов в качестве основы электродных материалов различного назначенна (табл. 7.80). В табл. 7.81 приведены основные материалы для высокотемпературных электродов [34] и области их применения. Таблица 180. Осиеаиые иемнезиини на есиеве тугевлавкнх металлов лля иреизаелетва высекетемнературиых электредев различнаго иазиачеияя (3, 5] 551 7Ьблняа 7.86 Основные материалы для аыонвтсмисратуриых электродов ° области их иримаисими [34[ Область применения Материал Вольфрам: марок В4 (без присадок) марок ВА (с крсмнешелочной и впомнниеаой присадками) марок ВМ (с крсмнсщелочной н горновой присаюимп) марок ВТ7, ВТ10, ВТ1 5, ВТ50 (с присадкой диоксида торил) марок МК (с кремнещелочной присадкой) Катоды электронных приборов ТН-20, ТН-50, ТН-80 (тантала с ннобисм) 552 марок ВИ (с присаююй оксида нтгрна) марок ВЛ (с присадкой оксщж лавтана) Молибден: марок МЧ (чистый, без прнсадок) марок МС (с присадкой кобальта) Роняй марок РЧ (без прнсадок) Тантал марок ТЧ (без присадок) и Т (до 3 % НЬ) Сплавы: ВР-5 ВР-10, ВР-20 (вольфрама с рснием) ВАР-5, ВР-10 (вольфрама с реинем, легированные крсмнешслочной и алюмияиевой прнсщквмн) ВР10Т2, ВР20Т2 (вольфрама с роняем, легированные присадкой диоксида торил) марок ВНБ (вольфрама с никелем и барием) МВ50 (молибдена с вольфрамом) МР50 (молибдена с ренисм) Электрические контакты, катоды некоторых типов газораз- рядиых приборов и других высокотемпературных дствлей Спирали мощных и специальных ламп накаливания, авто- и, подогреватели мощных электронных приборов н дру- гие детали, работающие при температурах до 2900 С Спирали специальных ламп накаливания н другие детали, работающие при температуре до 2100 С в условиях по- аьппенных механических нагруюк (ударов и внбрапнй) Катоды электронных и пцюразрядных приборов, крючки н прувщны гсиераторяых ламп н иерасходуемых сварочных электродов Нерасходуемые сварочные электроды, электроды импульс- ных приборов Нерааголуемью сварочные электроды и катоды плазматро.
нов Катоды некоторых электровакуумных приборов, сеток и кернов спиральных подогревателей радиоламп, кернов спиралей и крючков ламп накаливания Керим оксндпых катодов некоторых гюоразрядиых при- боров и других деталей, подвергающихся нагреву выше 1200 С Катоды электровакуумных приборов Катоды масс.спектрометров, электрических контактов н лругих деталей Катоды прямого и косвенного накала, аноды и другнс де- тали электровакуумных приборов Пжннжвнальные катоды, подогреватели и сетки электронных приборов, требующих материала е большой прочноспю прн высоких температурах Прямокаиальные катоды и подогреватели радиоламп, тре- бующие материала с более высокой температурой рекрис- тавлизапии, чем сплавы марок ВР Электроды импульсных приборов и холодных катодов газоразрядиых приборов Невоторые типы злеатродоц диаметр которых не менее 0,07 мм Высокотемпературные злсатроды, работающие в углерол- содержыцих средах Электроды, в которых тантал можно замеюпь на его спла- вы с ниобисм В табл.
7.82, 7.83 приведены составы и механические свойства некоторых славов тугоплавкнх металлов, применяемых дяя изготовления высокотемпературных злсктродоа различного назначсниа. Таблица 7.Ы. Сестааы сплавая тугеплаакнк мсталлеа [34) П р н м с ч а н н е. Сплавы вольфрама марок ВАР н ВАМ яополпатсльно лсгнруют крсмнсщслочной н алюминиевой присадками (< 1 Зз (мас.)). Таблпцл 7.83.
Влинняе температуры стинга иа механические свойства провалена янамстрем 0,1 мм нз силааеа тугеплааии* мсталлеа (34) о гпп, С а Ф~. С Марса сплллв Марса сплава п„МПл о„МПа ВТ15 ВА ВАР5 ВР5 МР50 Диаметр проаолокн 0,15 мм. 553 ! 750 1950 2154 ! 750 ! 950 2! 50 1750 1950 2! 50 2400 2200 1 850 1900 1850 1690 1 800 1750 1500 1,5-2,0 2 2 5-7 7-10 19-20 12-14 2-4 1-2 1 300 1600 2200 1300 1450 1650 1300 1450 ! 650 2400 1 650 1650 800 800 750 1750 1600 1450 1,5 1,5 1,5 12-14 8-11 7 2 11-13 14-15 7.12. Деформированные заэвтектические силумины Среди многообразия алюминиевых конструкционных сплавов, применяемых в самых различных отраслях машиностроения, в последнее время пристальное внимание привлекают сплавы системы А1-81 с концентрацией кремния значительно выше эвтектической.
Эти, как правило, литейные сплавы содержат 17-25 М Б1 и ряд других легирующих элементов (Сп, %, Т! и др.). Звэвтектические силумины обладают всеми положительными свойствами алюминиевых сплавов — малой плотностью при удовлетворительной прочности и высокой коррозионной стойкостью; онн немагнитны, хорошо свариваются и склеиваются, сохраняют прочность н пластичность при пониженных, вплоть до криогенных, температурах. В то же время заэвтектические силумины имеют ряд специфических свойств, которые отличают их от обычных алюминиевых сплавов: пониженный коэффициент термического расшнрениа, высокий модуль упругости, повышенная износостойкость в трущихся парах и другие, важные в практическом отношении характеристики.
Заэвтектические силумины можно рассматривать в качестве естественных композиционных материалов, имеющих двухфазную структуру, состоящую из пластичной эвтектической матрицы и хрупких первичных кристаллов кремния размером ь 150 мкм, а также кристаллов алюмннидов железа, титана и циркония.
Как правило, изделия из заэвтектических силуминов получают методами фасонного литья или жидкой штамповки, так как онн имеют пониженную пластичность вследствие формирования крупных кристаллов первичного кремния, распределенных в матричной структуре сплава. Чтобы перейти к классической схеме производства деформированных полуфабрикатов через слиток непрерывного литья, необходимо было измельчить избыточные (первичные) кристаллы кремния до размеров, позволяющих повысить технологическую пластичность силумина. Традиционными методами модифицированнл структуры заэвтектических силуминов и измельчения первичных кристаллов кремния путем введения в шихту небольших добавок фосфора (ь 0,1 зч) удавалось уменьшить размеры первичных кристаллов кремнив до 100 мкм и менее [391. Это позволяло получать отливки с удовлетворительной пластичностью (б ь 2,0 %), однако для формирования слитков методом непрерывного литья такой пластичности было недостаточно.
Новая технология представляла собой комплексную модифицирующую обработку расплава — введение модификатора лигатурой А! — Ре-Р или Сп-Р и ультразвуковую обработку потока расплава, поступающего в кристаллизатор непрерывного литья (рис. 7.6) [24]. Достигаемое при этом измельченне структуры слитка и повышение его пластичности (Ь к 3 %) обеспечивало не только отливку слитков без трещин, но и последующее их деформированне методами штамповки и горячего прессования.
554 Рнс. 7.б. Влияние комплексной моднфипнрующей обработки расплава на изменение структуры слитка диаметром 112 мм заэитсктического силумина марки 01390. и 100: а - структура иимааифиииасваииого симин; б — структура после иомгмсисиого маиифииирсваиии с иаимсимимм ультразвуковой обработки потоки иыииаив Применительно к втой технологической схеме получения деформированных полуфабрикатов были разработаны и паспортизнроааны три марки деформируемых заэвтектнческих силуминов [8, 491. Это не упрочняемые термической обработкой сплавы 01390 и 01391 и упрочнаемый путем закалки и старения сплав 01392 (табл. 7.84). Сплавы 01390 н 01392 получали простым синтезом алюминия с кремнием.
Для сплава 0139! попользовали более дешевый метод — разбавление алюминием высококремннстой лигатуры АК90 (А1-40% 81) производства Запорожского алюминиевого комбината, получаемой в дуговой печи способом углетермического восстановления дешевого местного сырья (нефелннов, алунитов, каолиноа и др.). Таблица 7.84. Химический светав лсфермнреваниых зизвтеатичесннх силуминов (остальное А1), % (мас.) Исследования паспортных характеристик завзтектических силуминов 01390, 01391 и 01392 [8, 49) показали, что зги сплавы не теряют механических свойств при пониженных температурах (до -70 С), что очень важно прн применении деформированных полуфабрикатов из них (трубы и др.) в условиях Крайнего Севера.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
