Обращает на себя внимание железо-алюминиевый сплав Ю-16 , обладающий высоким удельным сопротивлением, равным 1 45 ом-м. Поэтому, несмотря на малую индукцию насыщения 0 85 тл, этот сплав может найти широкое применение при работе на высоких частотах витания. [2]
К таким материалам можно отнести железо-алюминиевый сплав приблизительно с 12 % алюминия, который имеет такую же чувствительность по напряжению, но почти в пять раз большее удельное сопротивление, чем пермаллой. [3]
Для алитирования обычно применяется смесь, состоящая из размельченного железо-алюминиевого сплава ( содержащего 50 — 60 % алюминия) и нашатыря. [4]
В результате последующей термической обработки алюминий диффундирует в сталь, а на поверхности образуется слой железо-алюминиевого сплава , стойкого к действию высоких температур. Образующаяся на поверхности наружная пленка окиси алюминия защищает сталь от окисления. [5]
Рассмотрим с точки зрения удовлетворения перечисленных основных требований магнитномягкие материалы, которые можно разделить на железо-кремниевые сплавы, железо-никелевые и железо-алюминиевые сплавы , содержащие в отдельных случаях легирующие добавки молибдена, кобальта, хрома и других элементов, и оксидные ферромагнетики — неметаллические соединения, изготовляемые из окислов различных металлов. [6]
«Алюминий — Самый Крутой Бро»- Академия Сэма О’Нэллы (Озвучка Broccoli)
Нагревание электрическим сопротивлением осуществляется при прохождении тока через нагреваемое тело или через специальные нагревательные элементы, изготовленные из хромо — железо-алюминиевых сплавов , обладающих большим омическим сопротивлением, что дает возможность достигать температур 1000 — 1100 С. [8]
Нагревание электрическим, сопротивлением осуществляется при прохождении тока через нагреваемое тело или через специальные нагревательные элементы, изготовленные из хромо -, железо-алюминиевых сплавов , обладающих большим омическим сопротивлением, что дает возможность достигать температур 1000 — 1100 С. [10]
Были исследованы магнитоупругие преобразователи малых усилий с магнитопроводами из железоалюминиевых сплавов. Железо-алюминиевые сплавы не только превосходят электротехнические стали по чувствительности, но и имеют в 4 — 5 раз меньше удельные потери, что позволяет их использовать на более высоких частотах. [11]
В зависимости от состава смеси порошков температура спекания заготовок находится в пределах от 900 до 1500 С. В качестве материалов для нагревательных элементов в печах сопротивления применяют нихром и железо-алюминиевые сплавы , а также молибден и вольфрам. [12]
Термоалитирование проводят в металлической емкости, которая может выдерживать нагрев до 900 — 1000 С. В эту емкость загружают очищенные от грязи и окалины стальные детали и тщательно засыпают реакционной смесью. Смесь состоит из 49 % порошкообразного алюминия или железо-алюминиевого сплава в порошке, 49 % оксида алюминия А Оз и 2 % хлористого аммония МЬЦС. [13]
Термоалитирование проводят в металлической емкости, которая может выдерживать нагрев до 900 — 1000 С. В эту емкость загружают очищенные от грязи и окалины стальные детали и тщательно засыпают реакционной смесью. Смесь состоит из 49 % порошкообразного алюминия или железо-алюминиевого сплава в порошке, 49 % оксида алюминия А Оз и 2 % хлористого аммония КЬЦС. [14]
Химическая реакция йода и алюминия.
Источник: www.ngpedia.ru
Железо в алюминии
Источники примесей в алюминии
Обычный алюминий и его сплавы неизбежно содержат примеси, то есть химические элементы, которые специально не вводят в состав сплава. Примеси, включая железо, имеют различное происхождение. Они могут попадать из руды, могут входить в металл в процессе электролиза и не всегда полностью удаляются в процессе производства и рафинирования первичного алюминия. Примеси могут возникать в процессе плавления и разливки из-за загрязнения шихты, взаимодействия металла с футеровкой и флюсами, а также из-за растворения элементов литейного оборудования и литейного инструмента. Кроме того, большое количество примесей может поступать при переплавке алюминиевых отходов.
Классификация примесей в алюминии
Примеси в металлах, в том числе в алюминии, можно условно разделить на:
- растворимые и нерастворимые и
- металлические и неметаллические.
Неметаллические примеси в алюминии
Главными неметаллическими примесями в алюминии являются кислород и водород. Кислород имеет низкую растворимость в жидком и твердом алюминии, а водород – высокую растворимость в жидком алюминии и чрезвычайно низкую растворимость в твердом алюминии. Кислород образует оксиды. Водород, растворенный в жидком алюминии, выделяется при его затвердевании и приводит к образованию усадочной пористости.
На практике вредное влияние газовых примесей подавляется путем очистки расплава от водорода (обычно продувкой инертными газами или хлором) и путем его фильтрования с целью удаления оксидных частиц.
Металлические примеси в алюминии
Металлические примеси также классифицируют как примеси с низкой и высокой растворимостью в алюминиевом твердом растворе. Их растворимость в жидком алюминии обычно очень высокая.
Примеси с высокой растворимостью в твердом состоянии обычно оказывают на механические свойства небольшое влияние, но сильно снижают электрическое сопротивление и могут влиять на процессы рекристаллизации и старения при термической обработке.
Нерастворимые примеси в алюминии
Отрицательное влияние примесей с низкой растворимостью связано с образованием фаз и/или эвтектик с низкой температурой плавления. Частицы фаз, не растворимые при гомогенизирующем отжиге, имеют обычно низкую пластичность и часто вытянутую форму. Такие частицы значительно снижают технологическую пластичность, относительное удлинение и прочность алюминиевого сплава. Кроме того, необходимо учитывать возможность соединения основных легирующих элементов в нерастворимые фазы. Такие фазы могут приводить к снижению, например, эффекта упрочнения старением.
Нерастворимые фазы часто имеют электродный потенциал, сильно отличающийся от потенциала алюминиевой матрицы, что снижает коррозионную стойкость сплава. С другой стороны, низкорастворимые металлы почти не влияют на электрическую проводимость, что дает возможность применять их как легирующие добавки в электротехнических сплавах: марках алюминия и алюминиевых сплавах.
Первичные и вторичные примеси в алюминии
Снижения содержания примесей в алюминии
Основными методами по снижению вредного влияния примесей являются различные технологические приемы:
- очистка (рафинирование) расплава от примесей путем выдерживания сплава при некоторой температуре (выжигание примесей);
- вакуумная обработка для летучих примесей;
- продувка инертным газом или хлором;
- обработка флюсами;
- фильтрование;
- электролитическое рафинирование;
- зонное рафинирование.
Снижение вредного влияния примесей в алюминии
Железо как примесь в алюминии
Железо принадлежит к малорастворимым металлическим примесям в алюминии. Концентрация железа в алюминии в зависимости от его чистоты алюминия может отличаться от сотых до десятых долей процента. Главная причина влияние железа на свойства алюминиевых сплавов заключается в фазах, которые оно образует с другими примесями, включая кремний, а также с основными легирующими элементами.
Железо как легирующий элемент алюминия
Железо, как и кремний, является основной примесью в алюминии, как по его количеству, так и по объему проблем, которые с ним связаны. В тоже самое время известно немало материалов, в которых железо является необходимым и основным легирующим элементом. Среди таких материалов — сплавы, которые получают быстрым затвердеванием и механическим легированием; композитные материалы, а также некоторые деформируемые и литейные сплавы, теплостойкие, электропроводящие и коррозионностойкие.
Эвтектика железа с алюминием
Железо является переходным металлом, который образует с алюминием эвтектику и имеет очень низкую растворимость в твердом алюминии. Железо,в отличии от таких переходных металлов как марганец, хром, цирконий, титан и скандий, не имеет тенденции образовывать твердый раствор. Причем твердый раствор не образуется не только при промышленных скоростях охлаждения (до 1000 К/с), но даже и при быстром затвердевании при скоростях порядка 1000000 К/с. Более того, фазы, которые образует железо, имеют параметры решетки и структуры, не такие как у алюминия. Поэтому железо не применяют в качестве измельчителя зерна или замедлителя рекристаллизации алюминиевых сплавов.
Механизм легирования алюминия железом
Однако железо, как неизбежная примесь в алюминии, весьма сильно влияет на структуру как литого, так и деформированного металла. Поэтому применение железа как легирующего элемента в некоторых сплавах и материалах связано, как правило, со специальными свойствами железосодержащих фаз или со специальными технологиями, которые применяются при производстве таких материалов (закалка расплава или механическое легирование).
Фазовая диаграмма алюминий-железо
Для анализа алюминиевых сплавов, в которых железо является примесью или легирующим элементом, незаменимым инструментом является диаграмма состояния (или фазовая диаграмма) железо-алюминий. Рисунок — «Алюминиевый» край фазовой диаграммы алюминий-железо [1]
Сплавы богатые алюминием характеризуются эвтектическим взаимодействием твердого раствора алюминия и фазы Al3Fe:
Эвтектическая реакция происходит при 652-655 ºС при концентрации железа в эвтектической точке 1,8 %.
Фаза Al3Fe (40,7 % Fe) занимает обширную гомогенную область от 37,3 до 40,7 %. Фаза Al5Fe2 имеет концентрацию железа 27,5-29 % Fe.
Растворимость железа в алюминии
Растворимость железа в алюминии весьма незначительна:
- 0,052 % при 655 ºС;
- 0,043 % при 625 ºС;
- 0,034 % при 600 ºС;
- 0,021 % при 500 ºС;
- 0,005 % при 450 ºС.
Источник:
1. Belov at al, Iron in Aluminium Alloys: Impurity and Alloying Element, 2002
- ← Previous Закалка алюминиевых профилей на прессе
- Алюминиевый шлак Next →
Источник: aluminium-guide.com
Диаграмма состояния системы железо – алюминий (Fe-Al)
Алюминий — стабилизирующий элемент, хорошо растворяется в a-Fe, образуя широкие области твердых растворов с о. ц. к. структурой.
Растворимость алюминия в y-Fe при 1150° С составляет 1,285% (ат.); у-фаза полностью исчезает при 1,95 % (ат.) .
В сплавах системы Fe — Al образуется пять стабильных фаз: Fe3Al, e, FeAl2, Fe2Al5, FeAl3, каждая из которых обладает определенной областью гомогенности. Фаза (FeAl) с упорядоченной о. ц. к. решеткой типа B2(CsCl) образуется непосредственно при кристаллизации сплавов по перитектической реакции.
Сплавы, содержащие 32—40 % (ат.) А1, в интервале температур 1022 — 700 °С претерпевают вторичное упорядочение, связанное, очевидно, с изменением типа дальнего порядка. Вторичное упорядочение типа В2—>В2′ наблюдается также в сплавах систем Fe—Si и Fe—Ge.
При 552° С и 26,8% (ат.) Аl реализуется вырожденное перитектоидное превращение; точку с указанными выше координатами называют иногда двойной точкой Кюри, так как в ней сосуществуют ферромагнитная фаза a-Fe и парамагнитная Fe3Al. Кристаллическая решетка упорядоченной фазы Fe3Al — кубическая типа DO3 (BiFe3).
Чистый алюминий плавится при 660,46° С; при 652° С и 99,1 % (ат.) А1 кристаллизуется эвтектика FeAl + a-Al. При эвтектической температуре в алюминии растворяется 0,03 % (ат.) Fe.
- Диаграммы состояния двойных и многокомпонентных систем на основе железа. Банных О. А., Будберг П.Б., Алисова С. П. и др. Металлургия, 1986 г.
- Двойные и многокомпонентные системы на основе меди. под ред. Шухардина С.В. Наука, 1979 г.
- Диаграммы состояния двойных металлических систем ред. Лякишева Н.П.Машиностроение, 1996-2000 г.
Сайт содержит техническую и нормативную информацию по металлургии.
Все материалы размещенные на сайте предоставляются бесплатно.
Источник: markmet.ru