Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Константы материала С; аи Л; п характеризуют стадии соответственно неустановившейся и установившейся ползучести, остальные постоянные описывают процесс нарастания поврежденности в материале и переход к разрушению. [1]
Константа материала С1 не зависит от величины зерна и анизотропии. Действительное поглощение в кристаллах объясняется, по последним представлениям, поглощающими энергию колебаниями около мест положения дислокаций в решетке. Эта теория объясняет также изменение ослабления в результате растягивающих или сжимающих напряжений. [2]
Константы материала mi определяются по результатам испытаний при простейших нагружениях путем совместного решения уравнений, написанных в виде ( III. [3]
Константы материала , из которого была изготовлена модель показанная на фиг. [4]
Константы материала A , Q, а, 3 учитывают свойства мгновенных диаграмм циклического деформирования, а В, у, с, b — влияние на параметры диаграмм временных факторов. [5]
Все константы материала считаются не зависящими от температуры. В уравнении теплопроводности учитывается только источник, связанный с диссипацией пластической работы; взаимодействия в упругой области считаются пренебрежимо малыми. [6]
Эти константы материала должны подбираться на основании обработки результатов эксперимента. [8]
Здесь константа материала TO определяется его когезией, а ц — коэффициент трения. Если трением пренебречь, то получается критерий Треска. [9]
Отсюда константа X материала может быть определена как отношение пределов выносливости при чистом изгибе и чистом кручении, OC / TC. Величина константы Я, близкая к нулю, получена для хрупких, чувствительных к концентрации напряжений материалов, и величина, близкая к 0 6 — 0 7, — для мягких ма-териалов, имеющих низкую чувствительность к надрезу. [10]
Значение константы материала р оказывает существенное влияние на прочность хрупких материалов. [11]
Нестабильность пластических констант материала требует разработки системы автоматического определения жесткости материала в процессе обработки. [12]
В — константа материала ; Qn — энергий активации процесса ползучести; Я — универсальная газовая постоянная; 7 — абсолютная температура. [14]
Введем две константы материала : Е — значение Е тензора Альманси, соответствующее концу первого ( однородного) этапа деформирования образца, характеризующее зарождение макротрещины и начало образования шейки, Е — значение EI в вершине макротрещины, характеризующее скорость распространения макротрещины. [15]
Константан сплав — свойства и применение
1888 год. Америка.Перед инженером Эдвардом Вестоном стоял вопрос об увеличении точности измерения температуры. Принцип работы термопар основывался на термоэлектрическом эффекте. Два соединённых проводника имеют между собой контактную разность потенциалов. Если температура на концах проводников одинакова, то разность потенциалов равно нулю. Если нет, то разность потенциалов зависит от разности температур на концах. Трудность заключалась в том, что при нагревании проводник менял свою электропроводимость, тем самым увеличивая погрешность измерения. Константан – сплав, который решил эту проблему.
Долгие эксперименты Вестона с медными сплавами не прошли даром. Новый материал отличался стабильностью сопротивления при нагреве проводника. Изобретатель дал ему довольно лаконичное название «сплав №2». Уже потом немецкие производители проволоки переименовали его в константан, что в переводе с латинского означает «постоянный».
Так что включает в свой состав констант? Почему цены на него продолжают расти?
Характеристика, свойства и особенности
Константан относится к электротехнической группе медноникелевых сплавов. Процент содержания никеля колеблется от 39 до 41% в зависимости от марки. Для увеличения механических свойств дополнительно легируется 1-2%-ом марганца. Помимо основных элементов включает небольшое количество примесей: меньше 1%. Сюда входит сера, фосфор, алюминий, магний и свинец. Причина их содержания – несовершенство технологии выплавки и неточность химического состава лигатур. Всего насчитывается более 30 марок константа, но самой распространённой в производстве является МНМц 40-1,5.
Сплавы константана имеют характерный для них желтоватый оттенок.
Плотность варьируется в пределах 8800-8900 кг\м2. Температура плавления 1350 ºС. Не магнитен.
Константан отличается низким значением удельного электрического сопротивления 0,5 Ом*мм2\м. Для сравнения аналогичный показатель меди составляет 0,2 Ом*мм2\м. Константан обладает минимальным температурным коэффициентом электросопротивления 0,06*10-6 1\С, т.е. при повышении температуры проводимость проводника изменяется незначительно.
Среди достоинств константана отмечают его способность аккумулировать термоэлектродвижущую силу. Особенно при работе в паре с такими металлами как медь и железо.
Коэффициент линейного расширения сплава составляет 14,4*10-6 1\С, т. е. при нагреве константана на 100 ºС его длина изменится на 14,4 мкм. Теплопроводность – 0,05 кал\см*с*С. Теплоемкость — 0,0977 кал\г*С.
Касаемо механических свойств, константан выделяется своей высокой пластичностью. Модуль упругости равен 16 600 кгс\мм2. Относительное удлинение доходит до 30%, а относительное сужение до 71%.
Предел прочности на разрыв «сырого» сплава имеет довольно низкое значение 400 МПа. Термическая обработка, которая включает в себя низкотемпературный отжиг, позволяет повысить данный показатель в 2 раза 700-800 МПа. А это уже сравнимо с прочностью стали 45.
Дополнительного упрочнения сплава достигают проведением наклепа: прокаткой стальными роликами поверхность константана. В результате возникающие пластические деформации увеличивают предел прочности до 850 МПа, а твердость до 75-90 единиц шкалы Бринелля. Стоит отметить, что термическое и механическое упрочнения уменьшают пластичность сплава. Относительное удлинение падает до 4%, относительное сужение до 21%.
Константан хорошо проявляет себя при работе в условиях переменных нагрузок. Так, предел выносливости горячекатаных прутков составляет 243 МПа. Для сравнения аналогичный параметр стали 45 является немногим больше – 245 МПа.
Содержание константаном таких элементов как медь и никель делают его устойчивым к образованию коррозии. Сплав не вступает в реакцию с кислородом при температурах до 800 ºС. Не реагирует на большинство соляных растворов и органических кислот.
Константан отличается высокими технологическими свойствами. Поддается всем способам обработки давлением: штамповка, чеканка, ковка и прочее. Обрабатывается резанием, правда перед этим требуется проведение термического отжига. Легко паяется.
Область применения
Константан поставляется в производство в виде 2-х основных сортаментов:
- Константановая проволока диаметром от 0,2 до 2,5 мм. Нормируется ГОСТом 1791-67.
- Константановая лента толщиной от 0,1 до 2 мм. Ширина ленты исходит из стандартных размеров, указанных в ГОСТ 5189-75: от 10 до 300 мм с шагом 10 мм.
Вышеперечисленные свойства позволили константановой проволоке получить массовое применение в электротехнике. В первую очередь при изготовлении особо точных приборов для измерения температуры. Именно из нее делают проводники, передающие термоэлектродвижущую силу от контактора к приемнику. Помимо это константан служит материалом для изготовления компенсационных проводов термопар.
Также константный сплав применяется в электронагревателях. Стоит заметить, что температура нагрева данных устройств составляет 500 ºС. Ими оборудуются промышленные печи для выплавки металлов с относительно низкой температурой плавления.
Константан является сырьем для производства резисторов и реостатов. Электроники по этой причине называет его резистивным сплавом. Также он употребляется при изготовлении тензометрических датчиков – устройств, трансформирующих величину деформации в электрический сигнал.
Ценообразование
Стоимость константана складывается из цены никеля и меди на мировых биржах цветных металлов. За основу большинство российских промышленников принимают значение котировок Лондонской биржы. Сразу отметим, что цена никеля является основополагающей при расчете стоимости сплава.
На октябрь 2017 года средняя стоимость лома константана равна 5 000 рублей за килограмм.
При сдаче лома цена может варьироваться. На ее значение влияют следующие факторы:
Константан сплав. Свойства, производство, применение и цена константана
Константан. Это не опечатка в имени Константин, а название одного из сплавов. В нем соединились медь и никель. Название материала связано с латинским словом constantis, что значит «постоянный». В чем же заключается постоянство сплава , каковы его свойства и применение, расскажем далее.
Химические и физические свойства константана
Постоянство константана связано, в первую очередь, с его термостабильностью. Внутреннее строение сплава остается неизменным до температуры в 1260 градусов. Это планка плавления, при которой атомы константана меняют положение.
В каком бы состоянии не находился константан, его цвет остается неизменным. Примесь меди придает серебристому никелю желтизну. Хотя, купрум добавляют не столько ради цвета, сколько для упрочнения никеля.
Его в сплаве 39-41%. Этого достаточно, чтобы материал получился пластичным. Медь в состав константана входит в количестве приближенном к 60%. Красный металл нужен для упрочнения материала. Допускается небольшая лигатура марганцем . Его добавляют 1-2%.
С марганцем, или без, металл константан устойчив к коррозии, чем выгодно отличается, к примеру, от манганина . В последнем марганца уже около 13%. Сплав тоже термостабильный, но по коррозийной стойкости проигрывает герою статьи .
Коррозия, как известно, — ржавление металла. Самопроизвольное разрушение со временем стирает с лица земли изделия из манганина. Поэтому, сплав константан долговечнее него и ценится выше.
Внимание промышленников привлекает, так же, удельное сопротивление константана. Сплав препятствует прохождению через него тока. В цифрах сопротивление константана равно 0,5 мкОм*м.
При этом, температурный коэффициент противостояния тока у сплава минимален. Говоря иначе, удельное сопротивление константана почти не зависит от температуры, что тоже является выражением постоянства материала.
Температурный коэффициент сопротивления исчисляется в кельвинах в минус первой степени. У константана показатель равен 0,03*10 -3 . При этом, невелик и коэффициент температурного расширения. Он указывает на степень изменения линейных размеров тела при его нагреве. Показатель константана – 14,4*10 -6 С -1 .
Плотность – еще один параметрам, по которому можно отличить константан. Свойство сплава – внушительный вес. Он больше, чем у стали и вызван, соответственно, большей плотностью.
Она равна почти 9-ти граммам на кубический сантиметр. У стали планка не достигает 8-ми. Так что, плотность константана больше плотности прочих никелевых сплавов. Играет роль внушительное содержание меди. Плотность в 9 граммов на кубический сантиметр типична именно для нее.
Применение константана
Константан применение нашел в приборах для электрообогрева. Важно, чтобы техника работала с нагревом до 500-от градусов Цельсия. Высокая термоэлектродвижущая сила при таком режиме делает константан отрицательным электродом. Для обогрева достаточно добавить положительный. В роли последнего выступают, как правило, железо , хромель, или чистая медь.
Константан в виде проволоки идет на резисторы и реостаты. Последние приборы регулируют напряжение. Резисторы же выполняют функцию сопротивления току. Кстати, константан часто именуют резистивным сплавом, что указывает на основную сферу его применения.
Проволока из константана нужна и для термопар. Иначе говоря, это температурные датчики. Ими измеряют жар, или холод. Пригождаются термопары в медицинских приборах, к примеру, градусниках. В системах автоматики датчики тоже нужны, как и в промышленном оборудовании и, конечно, научных исследованиях.
Состав сплава константан делает его пластичным и легко поддающимся пайке. Механическая обработка изделий элементарна. Однако, если сплав загрязнен цинком , промышленники сталкиваются с трудностями.
Соединительная пайка деталей идет с трудом, контакт получается непрочным. Поэтому, важно запрашивать сертификаты качества константана, проверять его соответствие ГОСТам, работать лишь с проверенными поставщиками. Как они изготавливают сплав, расскажем в следующей главе.
Производство константана
Электроизоляционными свойствами обладает не сам константан, а пленка из окислов на его поверхности. Покрытие образуется лишь при прокаливании сплава. Поэтому, провод из константана и прочие детали, предназначенные для электроприборов, обязательно нагревают еще в заводских условиях.
В остальном, производство сплава меди, никеля и марганца не отличается от изготовления прочих металлических смесей. Сначала, закупаются, или выделяются из руд, необходимые компоненты.
Потом, они сплавляются воедино, попутно очищаясь от примесей. Ненужные компоненты нейтрализуют, захватывают и связывают химическими реагентами. Порой, для этого нужна безвоздушная среда, порой – высокие температуры. А вот высоки ли цены на итоговый продукт?
Цена константана
Цена константана приближена к 2 000 000 рублей за тонну. Это в случае заказа проволоки. Если ограничиться 1 000 килограммов, придется выложить 2 040 000-2 500 000 рублей . При заказах от 5-ти тонн ценник опускают до 1 500 000-1 800 000 рублей. Правда, таковы запросы за так называемый хромаль, то есть, сплав с примесью хрома .
Если брать чистый константан в проволоке, за тонну можно заплатить и 4 000 000 рублей. При реализации по килограммам, за 1 000 граммов просят около 5 000 рублей.
Чуть больше стоит кило медно-никелевой ленты . Это еще одна форма продажи сплава. Толщина ленты , обычно, не превышает 0,6 миллиметра. Реже, встречаются образцы в 1,5 миллиметра.
Кстати, цена проволоки из константана тоже во многом зависит от ее диаметра. За тонну 0,6-миллиметровой, к примеру, могут просить около 2 300 000 рублей. Более толстые образцы, как правило, дешевле. Так тонна проволоки в 1,2 миллиметра диаметром обходится в 800 000 рублей. Иногда, продавцы просят 1 000 000. Данные цены актуальны на декабрь 2016 года.
константа материала
КОНСТАНТА РАСПОЗНАВАНИЯ — величина (U), определяющая максимальное количество классов объектов, не объединяющихся более чем в один таксой более высокого иерархического ур. При визуальном распознавании соответствует так называемому объему абс. оценки ≈ (7 ± 2). В… … Геологическая энциклопедия
Константа фон Клитцинга — Квант электрического сопротивления, константа фон Клитцинга RK = h/e², где h постоянная Планка, e элементарный электрический заряд. В системе СИ квант электрического сопротивления равен 25 812,807 449 Ом. В этой системе формулу для кванта… … Википедия
МОДУЛИ УПРУГОСТИ — (от лат. modulus мера), величины, характеризующие упругие св ва материалов при малых деформациях. При растяжении силой F цилиндрич. образца длиной l с площадью поперечного сечения 5 имеет место линейная зависимость между норм. напряжением в… … Физическая энциклопедия
ПЛАСТИЧНОСТИ ТЕОРИЯ — раздел механики, в к ром изучаются законы, отражающие связи между напряжениями и упругопластич. деформациями (физ. основы П. т.), и разрабатываются методы решения задач о равновесии и движении деформируемых тв. тел (матем. П. т.). П. т. явл.… … Физическая энциклопедия
Хрупкость — свойство материала разрушаться при небольшой (преимущественно упругой) деформации под действием напряжений, средний уровень которых ниже предела текучести. Образование хрупкой трещины и развитие процесса хрупкого разрушения связано с… … Большая советская энциклопедия
High-k — High k технология производства МОП полупроводниковых приборов с подзатворным диэлектриком, выполненным из материала с диэлектрической проницаемостью большей, чем у диоксида кремния. Название происходит от диэлектрической константы материала … Википедия
коэффициент Пуассона — [Poisson s ratio] упругая константа материала, равная отношению относительной поперечной деформации (ε2 и ε3) к относительной продольной деформации (ε1) при линейном растяжении или сжатии: μ = ε2/ε1 = ε3/ε1 = const. Коэффициент Пуассона разных… … Энциклопедический словарь по металлургии
СВЕРХСИЛЬНЫЕ МАГНИТНЫЕ ПОЛЯ — поля с напряжённостью Н?0,5=1,0 МЭ (граница условна). Нижнее значение С. м. п. соответствует макс. значению стационарного поля =500 кЭ, к рое может быть доступно средствам совр. техники, верхнее полю 1 МЭ, даже кратковрем. воздействие к рого… … Физическая энциклопедия
ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ МАГНИТНЫЕ ДОМЕНЫ — «магнитные пузырьки», изолированные однородно намагниченные подвижные области ферро или ферримагнетика (домены), имеющие форму круговых цилиндров и направление намагниченности, противоположное направлению намагниченности остальной его части (рис … Физическая энциклопедия
ГОСТ Р 50779.10-2000: Статистические методы. Вероятность и основы статистики. Термины и определения — Терминология ГОСТ Р 50779.10 2000: Статистические методы. Вероятность и основы статистики. Термины и определения оригинал документа: 2.3. (генеральная) совокупность Множество всех рассматриваемых единиц. Примечание Для случайной величины… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Асферическая линза — Асферическими называют линзы, одна или обе поверхности которых не являются сферическими. Асферические поверхности, применяемые в оптике, можно разделить на две основные группы … Википедия