Введення
Матеріалознавство - наука, що займається вивченням складу, структури, властивостей матеріалів, поведінкою матеріалів при різних впливах: теплових, електричних, магнітних і т.д..
Стихійними матеріалознавцями були ще древні люди, наприклад, що навчилися робити кам'яні наконечники або сокири з певних каменів з шаруватою структурою. Технічний прогрес людства багато в чому заснований на матеріалознавстві. У свою чергу технічний прогрес дає нові можливості, методи, прилади для матеріалознавства, дозволяє створювати нові матеріали.
Матеріалознавство відноситься до числа основоположних дисциплін для машинобудівних спеціальностей. Це пов'язано з тим, що отримання, розробка нових матеріалів і способи їх обробки є основою сучасного виробництва і багато в чому визначають науково-технічний рівень свого розвитку і економічний потенціал країни. Проектування раціональних, конкурентоспроможних виробів, організація їх виробництва неможливі без достатнього рівня знань в галузі матеріалознавства. Матеріалознавство є основою для вивчення багатьох спеціальних дисциплін. Різноманітність властивостей матеріалів є головним фактором, предопределяющим їх широке застосування в техніці. Матеріали мають відмінними один від одного властивостями, причому кожне залежить від особливостей внутрішньої будови матеріалу. У зв'язку з цим матеріалознавство як наука займається вивченням будови матеріалу в тісному зв'язку з їх властивостями.
1. Конструкційні матеріали
вимірювальний прилад ферромагнетик матеріал
1.1 Вимога до матеріалу
Обгрунтувати вибір матеріалу для виготовлення деталей вимірювальних приладів, що відрізняються сталістю розмірів в інтервалі температур - 100 ... +100 ° С.
Відповідним є матеріал з найменшим температурним лінійним розширенням. До цієї групи матеріалів відносять сплави системи Fe-Ni. При великих вміст нікелю в сплавах утворюється безперервний ряд твердих розчинів з ГЦК гратами. Згідно з правилом Курнакова температурний коефіцієнт лінійного розширення твердих розчинів у функції складу змінюється за безперервної криволінійної залежності. У сплавах Fe-Ni ця залежність більш складна (рис. 1), що дає можливість створювати сплави з малим температурним коефіцієнтом лінійного розширення - інварні сплави.
Рис. 1. Залежність ТКЛР від вмісту нікелю в залізонікелевих сплавах 1 -? - Фаза; 2 -?-Фаза
Занижене значення температурного коефіцієнта лінійного розширення в інварних сплавах має феромагнітну природу і пояснюється великий магнітострикцією парапроцесса. У всіх феромагнітних матеріалах, крім сплавів інварного типу, намагніченість М s в області парапроцесса із зростанням поля практично не змінюється (рис. 2) (штрихова лінія). У сплавах інварного типу намагніченість в цій області збільшується (суцільна лінія) в результаті додаткової орієнтації спінових моментів електронів, кілька разоріентіровать тепловим рухом, і викликає великі магнитострикционні явища.
Рис 2. Основна крива намагнічування
Магнітострикція - зміна розмірів феромагнетика при його намагнічуванні. В області технічного намагнічування (H
