Заліза сплави

Визначення і загальна характеристика

ЗАЛІ́ЗА СПЛА́ВИ — сплави двох і більше металів, вміст заліза в яких пере­вищує сумарний вміст інших металів. Від­різняються від сталей і чавунів тим, що у їх складі практично від­сутні домішки проникне­н­ня, на­приклад, вуглецю та азоту. З. с. почали за­стосовувати у 19 ст. здебільшого як матеріали функціонального при­значе­н­ня, тобто такі, у яких одна з їх фізико-хімічних властивостей має ви­значальне значе­н­ня (магнітні, електричні, корозійні та інші характеристики). Окремі типові сплави на основі заліза інколи називають сталями, не­зважаючи на не­значний вміст вуглецю в їх складі (мартенсито­старіючі сталі, нержавіючі сталі аустенітного класу, які є сплавами з хромом і нікелем, сталі, що термозміцнюються шляхом неповної зворотної пере­творе­н­ня, та інші сплави з нікелем). Це пояснюється тим, що вони можуть змінювати під час термооб­робле­н­ня свої механічні характеристики та використовуватися як кон­струкційні матеріали, тоді як більшість функціональних сплавів пере­важно вирізняються однорідним фазовим і хімічним складом, а їх термооб­робле­н­ня від­бувається лише для покраще­н­ня функціональних властивостей. 

Створе­н­ня та широке за­стосува­н­ня функціональних З. с. у якості магнітомʼяких, магнітнотвердих матеріалів, а також магнітострикційних, термомагнітних сплавів, матеріалів для запису інформації об­умовлене роз­витком електро- та радіотехніки. Магнітомʼякі сплави на основі заліза, до яких від­носять і чисте залізо, сплави з нікелем та іншими металами, використовують як високо­проникні матеріали (пермалой, супермендюр та інші) під час генерува­н­ня електрики, в електро­двигунах, електротранс­форматорах, які працюють при мінімальних показниках коерцитивної сили для зменше­н­ня втрат на вихрові струми, низькій магнітострикції. Магнітнотверді З. с. слугують для виготовле­н­ня по­стійних магнітів (низька магнітна проникність, висока коерцитивна сила, великі гістерезисні втрати). Їх створюють шляхом легува­н­ня заліза хромом, вольфрамом, кобальтом, алюмінієм, нікелем, титаном, міддю з подальшим термооб­робле­н­ням. Вироби зі складнолегованих магнітнотвердих З. с. отримують здебільшого ли­т­тям, оскільки формо­зміне­н­ня їх засобами механічної обробле­н­ня ускладнене високими твердістю та крихкістю. З. с. використовують для виготовле­н­ня магнітних матеріалів спеціального при­значе­н­ня (магнітострикційні і термомагнітні матеріали, матеріали з прямою петлею гістерезису для техніки надвисоких частот). 

Теоретичні основи для створе­н­ня магнітних З. с. та інших магнітних матеріалів в Україні закладено дослідже­н­нями всесвітньо ви­знаних наукових шкіл академіка НАНУ О. Ахієзера та В. Барʼяхтара. Вони спільно з російськими ученими (С. Вонсовський, К. Бєлов та інші) об­умовили сучасний рівень у галузі теорії та практичного викори­ста­н­ня явища магнетизму. Широке за­стосува­н­ня отримали З. с. також у технологіях створе­н­ня функціональних матеріалів методом порошкової металургії, зокрема залізо-мідних спечених порошкових матеріалів з за­даним роз­поділом міді чи інших вкраплень необхідного роз­міру з малорозчин­них часток у залізі. Методом порошкової металургії можливе створе­н­ня за­даної макро­структурної неоднорідності хімічного складу у виробах чи напів­фабрикатах під час конструюва­н­ня З. с. з градієнтними властивостями по пере­різу виробів, що сут­тєво впливає на їх службові характеристики. Обсяг промислового виготовле­н­ня виробів широкого при­значе­н­ня зі З. с. методом порошкової металургії складає понад 80 % від загального виробництва. Вагомий внесок у роз­виток цього напряму зробили академік НАНУ А. Косторнов, В. Скороход, І. Федорченко.

Літ.: Федорченко И. М., Андриевский Р. А. Порошковая метал­лургия. К., 1963; Ахиезер А. И., Барьяхтар В. Г., Пелетминский С. В. Спиновые волны. Москва, 1967; Вонсовский С. В. Магнетизм. Москва, 1971; Прецизион­ные сплавы: Справоч. Москва, 1974; Скороход В. В., Солонин С. М. Физико-метал­лургические основы спекания порошков. Москва, 1974; Белов К. П. Магнитострикцион­ные явления и их технические приложения. Москва, 1987; Косторнов А. Г. Материаловедение дис­персных и пористых метал­лов и сплавов: В 2 т. Т. 1. К., 2002.

С. П. Ошкадьоров

Завантажити статтю