Rezistor electric spiralat din aliaj Nicr 1 – 5 Mohm pentru elemente de încălzire pentru aparate de aer condiționat
1. Descrierea generală a materialului
Constantaneste un aliaj de cupru-nichel, cunoscut și sub numele deEureka,AvansșiFeribotDe obicei, este alcătuit din 55% cupru și 45% nichel. Principala sa caracteristică este rezistivitatea, care este constantă pe o gamă largă de temperaturi. Sunt cunoscute și alte aliaje cu coeficienți de temperatură la fel de scăzuti, cum ar fi manganina (Cu86Mn12Ni2).
Pentru măsurarea deformărilor foarte mari, de 5% (50 000 microstrii) sau mai mult, constantanul recopt (aliajul P) este materialul de grilă selectat în mod normal. Constantanul în această formă este foarteductil; și, la lungimi de calibru de 0,125 inci (3,2 mm) și mai mari, poate fi deformat până la >20%. Trebuie ținut cont, totuși, că în condiții de deformații ciclice mari, aliajul P va prezenta o modificare permanentă a rezistivității cu fiecare ciclu și va provoca ozerodeplasarea tensometrului. Din cauza acestei caracteristici și a tendinței de rupere prematură a grilei cu solicitări repetate, aliajul P nu este recomandat în mod obișnuit pentru aplicații de solicitare ciclică. Aliajul P este disponibil cu numere STC de 08 și 40 pentru utilizare pe metale, respectiv materiale plastice.
2. Introducere și aplicații în primăvară
Un arc de torsiune spiralat, sau arc de păr, într-un ceas deșteptător.
Un arc spiralat. Sub compresie, spirele alunecă una peste alta, permițând astfel o cursă mai lungă.
Arcuri verticale în spirală ale rezervorului Stuart
Arcuri de tensiune într-un dispozitiv de reverberație cu linii pliate.
O bară de torsiune răsucită sub sarcină
Arc lamelar pe un camion
Arcurile pot fi clasificate în funcție de modul în care li se aplică forța de încărcare:
Arc de tensiune/extensie – arcul este proiectat să funcționeze cu o sarcină de tensiune, astfel încât arcul se întinde pe măsură ce i se aplică sarcina.
Arc de compresie – este conceput să funcționeze cu o sarcină de compresie, astfel încât arcul se scurtează pe măsură ce i se aplică sarcina.
Arc de torsiune – spre deosebire de tipurile de mai sus, în care sarcina este o forță axială, sarcina aplicată unui arc de torsiune este o forță de cuplu sau de răsucire, iar capătul arcului se rotește cu un unghi pe măsură ce se aplică sarcina.
Arc constant – sarcina suportată rămâne aceeași pe tot parcursul ciclului de deformare.
Arc variabil – rezistența bobinei la sarcină variază în timpul compresiei.
Arc cu rigiditate variabilă – rezistența bobinei la sarcină poate fi variată dinamic, de exemplu prin sistemul de control; unele tipuri de arcuri își variază și lungimea, oferind astfel și capacitatea de acționare.
De asemenea, pot fi clasificate în funcție de forma lor:
Arc plat – acest tip este fabricat din oțel pentru arcuri plate.
Arc prelucrat mecanic – acest tip de arc este fabricat prin prelucrarea barei de oțel cu o operațiune de strunjire și/sau frezare, mai degrabă decât printr-o operațiune de bobinare. Deoarece este prelucrat mecanic, arcul poate încorpora caracteristici suplimentare față de elementul elastic. Arcurile prelucrate mecanic pot fi fabricate în cazurile tipice de încărcare de compresie/extensie, torsiune etc.
Arc serpentin – un zig-zag din sârmă groasă – adesea folosit în tapițeria/mobilierul modern.
3. Compoziția chimică și proprietatea principală a aliajului Cu-Ni cu rezistență scăzută
ProprietățiGrad | CuNi1 | CuNi2 | CuNi6 | CuNi8 | CuMn3 | CuNi10 | |
Compoziție chimică principală | Ni | 1 | 2 | 6 | 8 | _ | 10 |
Mn | _ | _ | _ | _ | 3 | _ | |
Cu | Bal | Bal | Bal | Bal | Bal | Bal | |
Temperatura maximă de funcționare continuă (°C) | 200 | 200 | 200 | 250 | 200 | 250 | |
Rezistivitate la 20°C (Ωmm2/m) | 0,03 | 0,05 | 0,10 | 0,12 | 0,12 | 0,15 | |
Densitate (g/cm3) | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.8 | 8.9 | |
Conductivitate termică (α×10-6/°C) | <100 | <120 | <60 | <57 | <38 | <50 | |
Rezistență la tracțiune (Mpa) | ≥210 | ≥220 | ≥250 | ≥270 | ≥290 | ≥290 | |
EMF vs. Cu(μV/oC)(0~100oC) | -8 | -12 | -12 | -22 | _ | -25 | |
Punct de topire aproximativ (°C) | 1085 | 1090 | 1095 | 1097 | 1050 | 1100 | |
Structura micrografică | austenită | austenită | austenită | austenită | austenită | austenită | |
Proprietăți magnetice | non | non | non | non | non | non | |
ProprietățiGrad | CuNi14 | CuNi19 | CuNi23 | CuNi30 | CuNi34 | CuNi44 | |
Compoziție chimică principală | Ni | 14 | 19 | 23 | 30 | 34 | 44 |
Mn | 0,3 | 0,5 | 0,5 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | |
Cu | Bal | Bal | Bal | Bal | Bal | Bal | |
Temperatura maximă de funcționare continuă (°C) | 300 | 300 | 300 | 350 | 350 | 400 | |
Rezistivitate la 20°C (Ωmm2/m) | 0,20 | 0,25 | 0,30 | 0,35 | 0,40 | 0,49 | |
Densitate (g/cm3) | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.9 | |
Conductivitate termică (α×10-6/°C) | <30 | <25 | <16 | <10 | <0 | <-6 | |
Rezistență la tracțiune (Mpa) | ≥310 | ≥340 | ≥350 | ≥400 | ≥400 | ≥420 | |
EMF vs. Cu(μV/oC)(0~100oC) | -28 | -32 | -34 | -37 | -39 | -43 | |
Punct de topire aproximativ (°C) | 1115 | 1135 | 1150 | 1170 | 1180 | 1280 | |
Structura micrografică | austenită | austenită | austenită | austenită | austenită | austenită | |
Proprietăți magnetice | non | non | non | non | non | non |
150 0000 2421