Теплофизические и электрические свойства сплавов никель-кобальт при высоких температурах

• Автор: Садырева, Ольга Владимировна
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 131 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СПЛАВОВ СИСТЕМЫ НИКЕЛЬ-КОБАЛЬТ

1Л. Диаграмма состояния

Е2. Теплофизические свойства

1.2.1. Теплоемкость сплавов никель-кобальт

1.2.2. Теплопроводность и температуропроводность

1.3. Электросопротивление сплавов никель-кобальт

1.4. Выводы и постановка задачи исследования

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЯ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ
ПРИ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ
2.1. Методы исследования температуропроводности
2.1.1. Метод плоских температурных волн
2.1.2. Метод плоских температурных волн в режиме быстрого нагрева
2.2. Четырехзондовый потенциометрический метод измерения удельного электросопротивления
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ
ПРИ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ
3.1. Автоматизированная установка для измерения температуропроводности
3.2. Установка для исследования удельного электросопротивления
3.3. Подготовка и аттестация образцов для высокотемпературных измерений
3.4. Выводы

4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ДАННЫЕ О ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СВОЙСТВАХ СПЛАВОВ СИСТЕМЫ НИКЕЛЬ-КОБАЛЬТ ПРИ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ
4.1. Температуропроводность в интервале температур 900-1700 К
4.2. Теплопроводность в интервале температур 900-1500 К
4.3. Электросопротивление в интервале температур 300-1500 К
4.4. Выводы
5. ОБСУЖДЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ
5.1. Уточнение диаграммы состояний системы Ni-Co по результатам измерений теплофизических свойств
5.2. Анализ электрических и теплофизических свойств сплавов никель-кобальт
5.2.1. Электросопротивление
5.2.2. Теплопроводность
5.2.3. Функция Лоренца
5.3. Сравнительный анализ изменения теплофизических свойств
кобальта при легировании железом и никелем
5.4. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Одной из основных задач теплофизики является определение теплофизических свойств веществ в широком интервале температур с целью использования этих экспериментальных данных как для разработки и создания новых перспективных конструкционных материалов с особыми физическими свойствами, так и для оптимизации процессов их изготовления.
Особое место в металлургии и машиностроении занимают сплавы металлов подгруппы железа, в частности никеля. Сплавы на основе никеля отличаются высокой коррозионной стойкостью, высокими механическими свойствами, отличной обрабатываемостью в горячем и холодном состояниях, что делает эти сплавы незаменимым исходным материалом для приборостроения, машиностроения и других областей промышленности. Несмотря на это, теплофизические и кинетические свойства сплавов никеля при высоких температурах практически не изучены. Имеющиеся литературные данные малочисленны и противоречивы. Это относится даже к таким сплавам, как сплавы никеля с кобальтом.
К началу нашего исследования сведения о поведении теплопроводности и температуропроводности сплавов №-Со при высоких температурах практически отсутствовали, а результаты измерения их электросопротивления, полученные разными авторами, были во многом противоречивы. Отсутствовали комплексные исследования теплофизических и кинетических свойств сплавов №-Со, выполненные на одних и тех же образцах. Во многом такая ситуация обусловлена спецификой высокотемпературных исследований теплофизических и кинетических свойств металлов и сплавов, так как при высоких температурах трудно корректно учесть или исключить тепловые потери, связанные с образцом. Существенное влияние на экспериментальные результаты при этих условиях оказывает также процесс окисления образцов.

Зависимости отношения Ар/АТ от приведенной температуры Т/Тс для кобальта, никеля и сплавов Сох №(_х /33/
- - Х = 0; + - X = 0,25; * - Х = 0,50;
- - Х = 0,75; • - Х= 1,0.
Рис. 1.