загрузка...
загрузка...
На головну

Дорогоцінні метали та сплави НА ЇХ ОСНОВІ

  1. GІІ.Ізлагаете проблему групі. Разом з усіма виробляєте рішення на основі консенсусу. Виконуєте будь-яке рішення групи.
  2. А) Періодизація давньоіндійської філософії. В основі періодизації давньоіндійської філософії лежать
  3. Алгоритм криптографічного системи на основі обчислення дискретних логарифмів в кінцевому полі - алгоритм Ель Гамаля.
  4. Алгоритм функціонування криптографічного системи на основі дискретного логарифмування в метриці еліптичних кривих.
  5. Алюмінієві і магнієві сплави
  6. АЛЮМІНІЙ І АЛЮМІНІЄВІ СПЛАВИ
  7. Алюміній і його сплави

До благородних металів відносяться: срібло, золото, платина, паладій, родій, рутеній, іридій, осмій (табл. 3-14). Вони мають високу корозійну стійкість в атмосфері при температурі 20 ° С. При підвищеній температурі, багато хто з них можуть окислюватися, але одержувані оксиди нестійкі і при подальшому підвищенні температури розкладаються або випаровуються. Більшість благородних металів утворюють між собою тверді розчини: срібло - золото, срібло - паладій, золото - паладій, родій - паладій, родій - платина, іридій - платина, паладій - платина, паладій - іридій.

Метали платинової групи - платина, родій, рутеній, паладій, осмій, іридій - мають в порівнянні з золотом і сріблом вищі температури плавлення і кипіння, вище твердість у відпаленого стані, але значно нижчі теплопровідність і електропровідність. Важливим властивістю благородних металів, що застосовуються для контактів являетсяіх летючість при високих температурах, що сприяє руйнуванню плівок. Найменшою летючість мають родій і платина, найбільшою - іридій, рутеній, осмій.

Благородні метали - платина, золото, срібло, паладій - служать основами при створенні контактних сплавов.Іх легируют іншими благородними або неблагородними металами. Іридій, осмій, родій, рутеній застосовують в якості легуючих добавок. Срібло, золото, платина, паладій, родій можна застосовувати для контактів у вигляді електроосадженні металів.

Срібло та сплави на його основі.Срібло знаходить широке застосування для виготовлення контактів в апаратурі різних потужностей. Срібло є найбільш відомим матеріалом для контактів, хоча має ряд істотних недоліків (освіта голок, окислення і особливо освіту сірчистих плівок), які позначаються головним чином на слабкострумових контактах при відсутності дуги і малому контактному тиску.

На срібних контактах під дією електричної іскри утворюється окисна плівка. Вона електропровідність і легко руйнується, тому контакти можуть працювати при малих натисканні. Срібло в присутності кисню і вологи взаємодіє з сірководнем, що містяться в повітрі, тому в присутності сірки і сірчистих сполук контакти разрушаютсяі їх не можна застосовувати поряд з ебонітом і гумою.

Сухий сірчистий газ не діє на срібло. Останнє не утворює сполук ні з азотом повітря, ні з вуглецем органічних парів. Срібло має найвищу з усіх металів теплопровідністю, електропровідністю і високою питомою теплостійкість. Цей комплекс фізичних властивостей забезпечує контактам зі срібла малий нагрів джоулевим теплом і швидке відведення тепла від контактних точок.

Різні домішки навіть в невеликих кількостях значно знижують електропровідність срібла. Срібло схильна ерозії іімеетнізкіе параметри дуги в порівнянні з іншими металами. Дуга між срібними контактами виникає порівняно легко, але завдяки окисленню обсяг металу, що піддається ерозії на 1 Кл, у срібла менше, ніж у інших благородних металів з більш високими параметрами дуги. Срібло сваріваетсяпрікоммутірованіі великих струмів через порівняно низьку температуру плавлення, що є недоліком; має невисоку твердість і механічну міцність в відпаленого стані, яка може бути підвищена холодної обробкою (до 700 МПа); добре піддається всім видам пластичної обробки: прокатці, волочіння, штампування, висадження; добре піддається зварці і пайку. Його застосовують у вигляді напаяних пластин, прокатного биметалла і у вигляді гальванічних покриттів.

Завдяки хорошим технологічними властивостями, невисокою вартістю і низькому і стійкому контактного опору контакти зі срібла знаходять широке застосування. Їх не рекомендується застосовувати при великій частоті включень (понад 10 вкл / с) через швидке зносу. Срібло непридатне для виготовлення прецизійних контактів, які працюють при малих контактних натисканнях (порядку 10-20 мН і менше).

Срібло утворює непреривнийрядтвердих розчинів з золотом та паладієм, сплави яких мають широке застосування.

Срібло - золото. У цій системі при середніх концентраціях компонентів питомий опір, твердість і механічна міцність максимальні, а температурний коефіцієнт опору і подовження при розриві мінімальні. Сплави срібла з золотом мають низьку міцність, і з цієї прічінеіх застосовують рідко. Як упрочнителя зазвичай застосовують мідь (ГОСТ 6835-72).

Сплави стійкі проти корозії в атмосфере.Оні володіють хорошими технологічними властивостями

при всіх концентраціях, пластичні, добре піддаються пластичній обробці. Сплави із вмістом золота менше 50% утворюють сірчисті плівки.

Срібло - паладій. Сплави цієї системи мають залежність властивостей, аналогічну сплавів срібло - золото.

Цікавий сплав з вмістом 40% Аg. У ньому поєднується високий питомий електричний опір з малим температурним коефіцієнтом опору. Цей сплав застосовують для розривних контактів і в якості матеріалу для обмоток потенціометрів, Сплави з вмістом паладію вище 50% не утворюють сірчистих плівок. Сплави технологічні, добре піддаються пластичній обробці.

Сплави срібло - платина утворюють діаграму стану перетектіческого типу з обмеженою областю твердих розчинів. Для контактів застосовують сплави, що лежать в області ?-твердих розчинів, т, е. Багаті сріблом. Сплави з вмістом 10 45% Рt можуть піддаватися старінню (відповідно до діаграми стану). Термічною обробкою цих сплавів можна досягти високої твердості (до 3600 МПа після гарту при 1000 ° С і старіння при 550 ° С).

Багаті сріблом сплави піддаються куванні при температурі червоного розжарювання і прокочуються.

Сплави срібло - кадмій утворюють обмежену область твердих розчинів. Застосовувані для контактів сплави лежать в області ?-твердих розчинів, т. Е. Це сплави, багаті сріблом, Добавки кадмію знижую г температуру плавлення, але підвищують питомий електричний опір. Сплави мають дуже цінним властивістю добре працювати в дуговому режимі. Це обумовлюється властивостями окису кадмію (утворюється при нагріванні сплаву контактної дугою), яка при 900-1000 ° С розкладається з вибухом, виробляючи дуг-гасить дію без порушення контактної провідності. Недоліком срібно-кадмієвих контактів є значна свариваемость і сплавлення їх при великих токах через низьку температури плавлення сплавів. Цей недолік усувається при виготовленні контактів методом металокераміки.

Срібло - кадмій - нікель. Контакти відрізняються високою зносостійкістю, низьким стійким електричним опором і технологічні.

Сплави срібло - мідь (ГОСТ 6836- 72) утворюють діаграму стану евтектичного типу з областями обмеженою розчинності, тому можуть піддаватися старінню. Старіння може значно підвищити механічні властивості сплавів. Для контактів застосовують сплави з вмістом Сі до 50 %. Твердість і питомий електричний опір ?-і ?-твердих розчинів ростуть зі збільшенням концентрації другого компонента, а температурний коефіцієнт опору і теплопровідність падають. В області евтектичних сплавів ці властивості змінюються за законом адитивності (незначно). Мідь збільшує твердість і знижує ерозію срібла особливо в області евтектичних сплавів, ноухудшает корозійні властивості при вмісті більше 50% (значне окислення). Внаслідок цього у багатьох міддю сплавів через окислення утворюється нестійке перехідний опір, тому не рекомендується застосовувати ці сплави для виготовлення контактів, які працюють з утворенням дуги і при малому контактному тиску.під багатьох інших випадках срібно-мідні сплави знаходять широке застосування. Вони технологічні при всіх концентраціях: допускають пластичну обробку в холодному стані, добре паяются звичайними припоями.

Сплави срібло - кремній. Срібло і кремній утворюють, як і сплави срібло - мідь, діаграму стану евтектичного типу. Їх застосовують рідко. Знаходить застосування доевтектичний сплав з 1,5% Si (сплав технологічний).

Золото і сплави на його основі. Золото має високі електро- і теплопровідність, стійкістю проти корозії, що не окислюється і не утворює сірчистих плівок, має низьке і стабільне перехідний опір в різних атмосферних умовах при нормальній і підвищеній температурах. Це робить його незамінним при виготовленні прецизійних контактів, які працюють при малих контактних натисканнях і низькій напрузі. воно має дуже низьку твердість, яка може бути підвищена в кілька разів холодною обробкою тиском.

Золоті контакти легко зварюються, утворюють голки при малих токах і схильні до ерозії в дуговому режимі. Золото технологічно. Велика пластичність дозволяє легко його обробляти тиском в холодному стані без промежуточнихотжігов.Його часто застосовують у вигляді електроосадженні металла.Прімесі підвищують твердість і питомий електріческоесопротівленіе золота.

Сплави на освове золота утворюють ряд безперервних растворов.Нікельзначітельно підвищує твердість золота. При 5% Ni твердостьсплавасоставляет 1 ГПа, при 16% Ni 2,20 ГПа, при 40% Ni 3,50 ГПа (В загартованому стані).

Сплав золота з 5 % Ni стійок до зварювання і мостикову переносу, завдяки чому не утворюються голки.

Окислюється в дуговому режимі.

Сплави золото - платина утворюють діаграму стану з обмеженою областю твердих розчинів. Сплав золота з 7% Рt добре працює в ємнісний ланцюга малої потужності. Сплави з 25-10% Рt можуть піддаватися термічній обробці:

загартуванню при 1200 ° С і подальшого старіння при 400 ° С, сильно що підвищує твердість сплавів. Сплави мають високі корозійні властивості в нормальних умовах і при нагріванні (що не окислюється), а також легко обробляються.

Сплави золото - цирконій утворюють діаграму стану з обмеженою областю твердих розчинів. Цирконій значно підвищує твердість золота. У промисловості застосовують сплав з 3% Zг. Він може піддаватися старінню зі значним підвищенням механічних властивостей, має незначну сваріваемостио і високу корозійну стійкість, не обраеует голок.

Потрійні сплави золота.У промисловості знаходять застосування наступні потрійні сплавизолота:

золото-срібло-платина; золото-срібло - мідь; золото - срібло - нікель; золото - паладій - нікель.

Паладій і сплави на його основі.Паладій за властивостями близький до платини (питома електропровідність, теплопровідність). Механічні властивості, твердість по Бринелю і міцність на розрив, (в відпаленого стані) приблизно такі ж, як у платини, золота, срібла. Наклепом можна підвищити механічні властивості вдвічі. За питомою масою паладій вдвічі легше платини (близький до сріблу). Паладій має летючість більшою, ніж платина, а параметрами дуги меншими, ніж у платини, має невеликий струм приварювання (в порівнянні з платиною і сріблом).

Коефіцієнт ерозії при дузі розмикання значно нижче, ніж у платини і срібла, тому паладій менш схильний до іглообразованію і окисленню на повітрі (тьмяніє при температурі вище 350 ° С), ніж платина, але оксиди не стійкі і розкладаються при більш високій температурі. Паладій стійок до утворення сульфідних плівок, здатний науглероживается і розчиняє водень, що робить неможливим його отжиг в вуглецевої середовищі і водні.

Деякі недоліки паладію в порівнянні з платиною знижують його цінність як контактного матеріалу, але менша вартість і недефіцитних сприяють широкому його застосуванню замість платини. Домішки збільшують питомий електричний опір і твердість.

В якості контактних матеріалів застосовують сплави паладію з сріблом, золотом, іридію, міддю, нікелем, з якими він утворює безперервний ряд твердих розчинів, і з рутенієм, з яким він утворює обмежену область твердого розчину. Застосовують також і потрійні сплави паладію: паладій - рутеній - родій (95-4-1); паладій - срібло - кобальт (60-35-5); сплави паладій - срібло і паладій - золото розглянуті раніше.

Паладій - іридій. Іридій значно підвищує твердість і механічну міцність сплавів, питомий електричний опір, знижує температурний коефіцієнт електричного опору. Корозійна стійкість сплавів вище, ніж у чистого паладію. Сплави, що містять більше 20% Ir, дуже важко обробляються, тому їх в якості контактних матеріалів не застосовують. Відомі контактні сплави, що містять 10 і 18% Ir. Вони є замінниками платино-іридієвих сплавів, що містять 10 і 20% Ir. У порівнянні з останніми такі сплави менш тугоплавкі, але мають практично однакову питомий електричний опір і твердість. Палладиевой-Іридієві сплави дешевше плати ново-іридієвих. Сплави можуть бути використані для прецизійних розривних і для ковзних контактів.

Паладій - мідь. Застосовують сплави, що містять до 40% Сі. Найбільш поширений сплав, який містить 40% Сі. Він схильний до впорядкування кристалічної решітки і при повільному охолодженні, супроводжуваному значною зміною властивостей (зменшення питомої електричного опору, збільшення температурного коефіцієнта електричного опору і твердості). Сплав має обмежену свариваемость і невеликий мостіковий перенесення. Він утворює окисні плівки. За фізичними властивостями все палладиевой-мідних сплавів близькі і легко обробляються після відповідної термічної обробки (загартування вище температури упорядкування).

Паладій - нікель. З цієї системи знайшов застосування в якості контактного матеріалу сплав паладію, що містить 5% N1 і має меншу електропровідність, ніж чистий паладій.

Паладій-рутеній. Рутеній значно підвищує твердість паладію. Сплави, що містять більше 15% До і, важко обробляються. Корозійна стійкість сплавів паладій - рутеній вище, ніж корозійна стійкість чистого паладію. Відомий контактний сплав з 9,5% Ru.

Паладій - рутеній - родій (95 4-1) - потрійний сплав, твердіше подвійного сплаву паладій - рутеній.

Паладій - срібло - кобальт (60 35-5) - потрійний сплав. Кобальт зміцнює сплав паладію, що містить 40% Аg, в який він вводиться за рахунок срібла. Питомий електричний опір і ерозія близькі до подвійного сплаву паладію з 40% Аg. За механічними властивостями (твердість і міцність) сплав близький до сплаву паладію з 18% Ir.

Платина і сплави на її основі.Платина, як і паладій, має найбільшу питомий електричний опір серед благородних металів і низьку теплопровідність, володіє незначною летючість в порівнянні з іншими благородними металами. Твердість і міцність платини можуть бути збільшені вдвічі шляхом холодної обробки (в порівнянні з відпаленим станом). Домішки багатьох металів підвищують твердість і питомий електричний опір платини. Платина має високу стійкість до корозії на повітрі, не утворює окисних і сірчистих плівок, забезпечує стійке контактний опір, мало розчиняє водень, тому на противагу паладію може отжигают в водні без зниження своїх властивостей. У вуглецевої середовищі платина науглероживается і стає крихкою.

Контактні властивості платини: найбільш високі параметри дуги (в порівнянні з іншими благородними металами), близькі до вольфраму (дуга між платиновими контактами важко запалюється); платина піддається мостиковой ерозії з утворенням голок (як все, що не окислюються метали); легко обробляється тиском. Внаслідок невисокої твердості в чистому вигляді платину застосовують дуже рідко - тільки для контактів прецизійних приладів. Вона знаходить використання як основа для виробництва контактних сплавів.

В якості контактних матеріалів застосовують сплави платини з іридію, родієм, нікелем (утворюють безперервний ряд твердих розчинів), рутенієм, осмієм, молібденом, вольфрамом (утворюють обмежену область твердих розчинів). Відомий також потрійний сплав платина - паладій - рутеній (84-10-6), Сплави срібло, - платина розглянуті раніше.

Платина - іридій. Для контактів Застосовується сплави, що містять 5-30% Ir. Найбільше застосування вони знайшли для прецизійних контактів. Іридій значно підвищує твердість і механічну міцність, погіршуючи оброблюваність платини. Сплави, що містять понад 30% Ir, обробляються з працею. Сплави з 7 99% Ir можуть «старіти» (за рахунок розпаду твердого розчину при температурі нижче 1000 ° С). Старіння при 750 ° С значно підвищує твердість Cплав, що містять 15-25% Ir.

Іридій значно підвищує питомий електричний опір і стійкість до атмосферної корозії, нопрі нагріванні сплавів вище 900 ° С окислюється і випаровується. Параметри дуги у платиново-іридієвих сплавів вище, ніж у платини, а схильність до іглообразованію менше. Контакти з платиново-іридієвих сплавів дуже зносостійкі і мають тривалий термін служби.

Платина - родій. Як контактний матеріал найбільш відомий сплав з 10% Rh. Він має високі механічні властивості (твердість і міцність на розрив удвічі більше, чому платини) і велике електричний опір, має малу летючість при високій температурі. Використовується для свічок запалювання.

Платина - нікель. Нікель значно підвищує твердість і питомий електричний опір сплавів. Як контактний матеріал найбільш відомий сплав, який містить 5% Ni. Він має високі параметри дуги, але нижче, ніж у платини; ерозія при розмиканні омічний ланцюга менше, ніж у платини; мала схильність до іглообразованію при малих токах;

мала схильність до зварювання; сплав в незначній мірі підвищує контактний опір при утворенні сірчистих плівок. Сплави платини з нікелем пластичні, тому добре обробляються.

Платина - рутеній. Рутеній надзвичайно сильно підвищує твердість платини і електричний опір. В якості контактних матеріалів застосовують сплави, що містять до 14% Ru. При великому вмісті рутенію сплави обробляються з працею. Сплави мають меншу, ніж у платини, схильністю до зварювання і утворення голок. Мінімальний струм дуги у сплаву з 5% Ru пошта той же, що у сплаву з 10% Ir. При нагріванні на повітрі рутеній окислюється з утворенням летючих оксидів.

Платина - осмій. Осмій сильно підвищує твердість і електричний опір платини. Сплави летких і при нагріванні втрачають в масі (за рахунок осмію); обробляються при утриманні не більше 10% Os, Відомий сплав з 7 % Os, що володіє виключно високим мінімальним струмом дуги (2,5 А),

Платина - молібден. Для контактів застосовують сплав з 10% Мо. Він має високі електричний опір, твердість і схильність до іглообразованію і старіння.

Платина - вольфрам. Вольфрам значно підвищує температуру плавлення сплаву і його твердість. Для контактів і свічок запалювання застосовують сплави з 4-5% W, що мають високий питомий електричний опір і твердість. Вони досить пластичні - обробляються пластично в гарячому і холодному стані (піддаються куванні, прокочують, волочіння на холоді); стійки до атмосферної корозії; схильні до іглообразованію; мають мінімальний струм дуги дещо менший, ніж у платини.

Платина - паладій - рутеній (84-10-6) - потрійний сплав, що володіє високим електричним опором, твердістю і пластичністю, коррозіонноустойчів.

родій мало пластичний, але має низьку твердість у відпаленого стані. Холодна обробка може підвищити його твердість у 5 разів. Твердість гальванически обложеного родію висока.

За своїми властивостями - твердості, тугоплавкости, електро- і теплопровідності, малої летючості, високим корозійних властивостями на повітрі - родій є дуже хорошим матеріалом для прецизійних контактів, але він дуже дорогий і не піддається механічній обробці, тому його застосовують тільки у вигляді електрохімічних покриттів.

іридій володіє тугоплавкостью, високою твердістю, низькою пластичністю, великий летючість. Стійкий до атмосферної корозії, але окислюється при нагріванні. Схильний до утворення голок. Його застосовують як легуючий елемент, значно підвищує твердість платини і паладію.

Рутеній і осмій. Ці метали (особливо осмій) найбільш тугоплавкі, тверді та крихкі в порівнянні з іншими металами платинової групи. Летючість їх велика, особливо

осмію. Окислюються при невисокі »температурах (осмій при кімнатній). Легування цими металами платини і паладію значно підвищує твердість останніх.



Попередня   16   17   18   19   20   21   22   23   24   25   26   27   28   29   30   31   Наступна

МІДЬ І МІДНІ СПЛАВИ | ТИТАН, МАГНИЙ І ЇХ СПЛАВИ | ОЛОВО, СВИНЕЦЬ, ЦИНК ТА ЇХ СПЛАВИ | антифрикційні сплави | СПЛАВИ ДЛЯ ПРЕЦИЗІЙНИХ резистори | Жаростійкий сплав | ПРОВОДИ | Основні положення теорії контактування | ОСВІТА І РУЙНУВАННЯ ПЛІВОК | нерухомого контакту |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати