Курсовая с практикой на тему Магнитные материалы. Материал: кобальтовая сталь

Содержание:

Введение 2
1. Кобальтовые стали 4
2. Конденсаторное масло 30
3. Кремний 33
4. Вольфрам 37
Заключение 44
Список использованных источников: 45

Введение:

Тема данной работы посвящена электротехническим материалам и их свойствам.
Электротехнические материалы представляют собой совокупность проводниковых, электроизоляционных, магнитных и полупроводниковых материалов, предназначенных для работы в электрических и магнитных полях.
Электротехническими являются специальные материалы, из которых изготавливают электрические машины, аппараты, приборы и другие элементы электрооборудования и электроустановок. Надежность работы электрических машин, аппаратов и установок зависит от качества и правильного выбора соответствующих электротехнических материалов. При рациональном выборе электротехнических материалов можно создавать оборудование малых габаритов и массы, надежное в эксплуатации. Но для этого необходимо знать свойства электротехнических материалов и их изменения под воздействием электрического напряжения, температуры и других факторов.
Величины, с помощью которых оценивают те или иные свойства материалов, называют характеристиками (параметрами). Чтобы полностью оценить свойства того или иного электротехнического материала, необходимо знать его механические, электрические, тепловые и физико-химические характеристики. У магнитных материалов необходимо еще знать магнитные характеристик, которые позволяют оценить их магнитные свойства.
Не менее важное значение для электротехники имеют магнитные материалы. Потери энергии и габариты электрических машин и трансформаторов определяются свойствами магнитных материалов. Довольно значительное место занимают в электротехнике полупроводниковые материалы, или полупроводники. В результате разработки и изучения данной группы материалов были созданы различные новые приборы, позволяющие успешно решать некоторые проблемы электротехники.
При рациональном выборе электроизоляционных, магнитных и других материалов можно создать надежное в эксплуатации электрооборудование при малых габаритах и весе. Но для реализации этих качеств необходимы знания свойств всех групп электротехнических материалов.
В данной работе будут рассмотрены различные материалы, используемые в электротехнике. Будут рассмотрены свойства материалов, их характеристики, маркировка, технологию изготовления и применение.

Заключение:

Рассмотренные в работе материалы являются неотъемлемой частью электротехнической промышленности, и имеют очень широкое применение во всех отраслях.
Процесс изготовления и получения некоторых из рассмотренных электротехнических материалов довольно трудоемкий процесс. Производство некоторых материалов, например кобальтовых сталей, дорогое удовольствие. Но в то же время, данные материалы необходимы для бесперебойной работы окружающих приборов и устройств.
Из рассмотренного материала работы можно отметить отличительную особенность данных материалов – высокая трудоемкость изготовления.
При такие материалы, как кремний, вольфрам и кобальт добавляются легирующие элементы, позволяющие получить сплавы с заданными электрическими, магнитными свойствами. Также добавление легирующих элементов влияет на структуру материала.

Фрагмент текста работы:

1. Кобальтовые стали
1.1. Общие сведения о кобальтовых сталях
Кобальтовые стали и сплавы – это на текущий момент лучшие материалы для постоянных магнитов, на изготовление которых идет более 20% всего добываемого кобальта. Металлический кобальт обладает большой индукцией насыщения, которая выражается в его уникальной способности при однократном намагничивании приобретать магнитную силу, многократно превосходящую мощность внешнего поля. Еще одно важное свойство кобальта – он обладает большой величиной коэрцитивной силы (Hc), препятствующей размагничиванию и перемагничиванию материала.
Кобальт (10— 15%) почти не влияет на концентрацию углерода в перлите и на температуру полиморфных превращений в стали, не повышает температуру критических точек во время нагрева и охлаждения. При содержании до 6% кобальт, повышая коэффициент диффузии в аустените или не изменяя его (при большем количестве), увеличивает критическую скорость закалки до охлаждения и уменьшает закаливаемость. Если температура закалки повышается до 1200° С, твердость стали не только не увеличивается, но даже снижается по сравнению с твердостью углеродистой стали с таким же содержанием углерода.
Если сталь, наряду с кобальтом (~ 5%), легируют ванадием (0,5— 2,5%), вольфрамом (10—20%) и хромом (3—4%), то кобальт в ней почти полностью находится в твердом растворе, упрочняя металлическую основу. Кроме того, он увеличивает растворимость сложных высоколегированных карбидов, основа стали обогащается углеродом, ванадием, вольфрамом и хромом, вследствие чего увеличивается эффект дисперсионного твердения и сталь сохраняет высокую твердость после отпуска (с температуры 560— 580° С). С увеличением содержания кобальта повышается количество остаточного аустенита, который нестоек и распадается при отпуске с образованием мартенсита [6, с.282-284]
Кобальтовая сталь делится на 2 основные группы: инструментальную и магнитную. Рассмотрим более подробно магнитные материалы с добавлением кобальта.
Кобальт – это металл с качественными магнитными свойствами, которые сохраняются даже после неоднократного намагничивания. Основные требования к магнитам – устойчивость к размагничиванию, воздействию температур, вибрациям. Такие изделия должны поддаваться механической обработке. Например, при добавлении кобальта в сталь, магнитные свойства сплава сохраняются надолго, не зависимо от того, в каких условиях и при каких температурах она эксплуатируется. Сопротивления размагничиванию также увеличивается.
Не обходится без применения кобальта и производство сплавов с постоянными магнитными свойствами. Они на 50% состоят из данного металла. В их состав также входят ванадий или хром. Благодаря качественным магнитным свойствам кобальтовых сплавов, из них изготавливают элементы аппаратуры магнитной записи, сердечники электромоторов и трансформаторов. Также кобальт нашел свое применение в качестве катализатора.