Спіральний електричний резистор зі сплаву нікелю 1 – 5 МОм для нагрівальних елементів кондиціонера
1. Загальний опис матеріалу
Константанце мідно-нікелевий сплав, також відомий якЕврика,Аванс, таПоромЗазвичай він складається з 55% міді та 45% нікелю. Його головною особливістю є питомий опір, який є постійним у широкому діапазоні температур. Відомі й інші сплави з подібно низькими температурними коефіцієнтами, такі як манганін (Cu86Mn12Ni2).
Для вимірювання дуже великих деформацій, 5% (50 000 мікростріан) або більше, як матеріал сітки зазвичай вибирають відпалений константан (сплав P). Константан у цій формі дуже...пластичний; і, для калібрувальних довжин 0,125 дюйма (3,2 мм) і більше, може бути деформований до >20%. Однак слід пам'ятати, що при високих циклічних деформаціях сплав P демонструватиме деяку постійну зміну питомого опору з кожним циклом і спричинятиме відповідненульзміщення тензодатчика. Через цю характеристику та схильність до передчасного руйнування сітки при багаторазовому деформуванні, сплав P зазвичай не рекомендується для застосувань з циклічними деформаціями. Сплав P доступний з номерами STC 08 та 40 для використання на металах та пластмасах відповідно.
2. Весняне знайомство та застосування
Спіральна торсійна пружина, або волоскова пружина, у будильнику.
Спіральна пружина. Під час стискання витки ковзають одна по одній, що забезпечує довший хід.
Вертикальні спіральні пружини резервуара Стюарта
Пружини натягу в ревербераційному пристрої зі складеною лінійкою.
Торсіонний стрижень, що деформувався під навантаженням
Листова ресора на вантажівці
Пружини можна класифікувати залежно від того, як до них прикладається сила навантаження:
Пружина натягу/розтягу – пружина призначена для роботи з навантаженням на розтяг, тому вона розтягується під час дії навантаження.
Пружина стиску – призначена для роботи зі стискаючим навантаженням, тому пружина стає коротшою під час дії навантаження.
Торсійна пружина – на відміну від вищезазначених типів, у яких навантаження є осьовою силою, навантаження, що прикладається до торсійної пружини, є крутним моментом або силою скручування, а кінець пружини повертається на кут під час прикладення навантаження.
Постійне пружинне опорне навантаження залишається незмінним протягом усього циклу прогину.
Змінна пружина – опір котушки навантаженню змінюється під час стискання.
Пружина зі змінною жорсткістю – опір котушки навантаженню може динамічно змінюватися, наприклад, системою керування, деякі типи цих пружин також змінюють свою довжину, тим самим забезпечуючи можливість спрацьовування.
Їх також можна класифікувати за формою:
Плоска пружина – цей тип виготовлений з плоскої пружинної сталі.
Механічно оброблена пружина – цей тип пружини виготовляється шляхом обробки пруткового матеріалу на токарному верстаті та/або фрезеруванні, а не шляхом намотування. Оскільки пружина механічно оброблена, вона може мати додаткові елементи, окрім пружного елемента. Механічно оброблені пружини можуть бути виготовлені для типових випадків навантаження стискання/розтягування, кручення тощо.
Серпантинова пружина – зигзагоподібне переплетення товстого дроту – часто використовується в сучасній оббивці/меблях.
3. Хімічний склад та основні властивості низькомогічного сплаву Cu-Ni
ВластивостіСорт | CuNi1 | CuNi2 | CuNi6 | CuNi8 | CuMn3 | CuNi10 | |
Основний хімічний склад | Ni | 1 | 2 | 6 | 8 | _ | 10 |
Mn | _ | _ | _ | _ | 3 | _ | |
Cu | Бал | Бал | Бал | Бал | Бал | Бал | |
Максимальна температура безперервної експлуатації (°C) | 200 | 200 | 200 | 250 | 200 | 250 | |
Питомий опір при 20°C (Ом мм²/м) | 0,03 | 0,05 | 0,10 | 0,12 | 0,12 | 0,15 | |
Щільність (г/см3) | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.8 | 8.9 | |
Теплопровідність (α×10-6/°C) | <100 | <120 | <60 | <57 | <38 | <50 | |
Міцність на розрив (МПа) | ≥210 | ≥220 | ≥250 | ≥270 | ≥290 | ≥290 | |
ЕМП проти Cu (мкВ/°C) (0~100°C) | -8 | -12 | -12 | -22 | _ | -25 | |
Приблизна температура плавлення (°C) | 1085 | 1090 | 1095 | 1097 | 1050 | 1100 | |
Мікрографічна структура | аустеніт | аустеніт | аустеніт | аустеніт | аустеніт | аустеніт | |
Магнітна властивість | не | не | не | не | не | не | |
ВластивостіСорт | CuNi14 | CuNi19 | CuNi23 | CuNi30 | CuNi34 | CuNi44 | |
Основний хімічний склад | Ni | 14 | 19 | 23 | 30 | 34 | 44 |
Mn | 0,3 | 0,5 | 0,5 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | |
Cu | Бал | Бал | Бал | Бал | Бал | Бал | |
Максимальна температура безперервної експлуатації (°C) | 300 | 300 | 300 | 350 | 350 | 400 | |
Питомий опір при 20°C (Ом мм²/м) | 0,20 | 0,25 | 0,30 | 0,35 | 0,40 | 0,49 | |
Щільність (г/см3) | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.9 | |
Теплопровідність (α×10-6/°C) | <30 | <25 | <16 | <10 | <0 | <-6 | |
Міцність на розрив (МПа) | ≥310 | ≥340 | ≥350 | ≥400 | ≥400 | ≥420 | |
ЕМП проти Cu (мкВ/°C) (0~100°C) | -28 | -32 | -34 | -37 | -39 | -43 | |
Приблизна температура плавлення (°C) | 1115 | 1135 | 1150 | 1170 | 1180 | 1280 | |
Мікрографічна структура | аустеніт | аустеніт | аустеніт | аустеніт | аустеніт | аустеніт | |
Магнітна властивість | не | не | не | не | не | не |
150 0000 2421