Почему сильно нагреваются металлические детали помещенные в переменное?

4 ответов на вопрос “Почему сильно нагреваются металлические детали помещенные в переменное?”

  1. KILAXI Ответить

    Токи ФукоРассмотрим простейший опыт, демонстрирующий возникновение индукционного тока в замкнутом витке из провода, помещённом в изменяющееся магнитное поле. Судить о наличии в витке индукционного тока можно по нагреванию проводника. Если, сохраняя прежние внешние размеры витка, сделать его из более толстого провода, то сопротивление витка уменьшится, а индукционный ток возрастет. Мощность, выделяемая в витке в виде тепла, увеличится. Индукционные токи при изменении магнитного поля возникают и в массивных образцах металла, а не только в проволочных контурах. Эти токи обычно называют вихревыми токами, или токами Фуко, по имени открывшего их французского физика. Направление и сила вихревого тока зависят от формы образца, от направления и скорости изменяющегося магнитного поля, от свойств материала, из которого сделан образец. В массивных проводниках вследствие малости электрического сопротивления токи могут быть очень большими и вызывать значительное нагревание. Если поместить внутрь катушки массивный железный сердечник и пропустить по катушке переменный ток, то сердечник нагревается очень сильно. Чтобы уменьшить нагревание, сердечник набирают из тонких пластин, изолированных друг от друга слоем лака. Токи Фуко используются в индукционных печах для сильного нагревания и даже плавления металлов. Для этого металл помещают в переменное магнитное поле, создаваемое током частотой 500–2000 Гц. Тормозящее действие токов Фуко используется для создания магнитных успокоителей — демпферов. Если под качающейся в горизонтальной плоскости магнитной стрелкой расположить массивную медную пластину, то возбуждаемые в медной пластине токи Фуко будут тормозить колебания стрелки. Магнитные успокоители такого рода используются в гальванометрах и других приборах.

  2. Zulusho Ответить

    Метод применяется для закалки крупных изделий, имеющих сложную поверхность (косозубые шестерни, червяки), для закалки стальных и чугунных прокатных валков. Используется в массовом и индивидуальном производстве, а также при ремонтных работах.
    При нагреве крупных изделий горелки и охлаждающие устройства перемещаются вдоль изделия, или – наоборот.
    Недостатки метода:
    · невысокая производительность;
    · сложность регулирования глубины закаленного слоя и температуры нагрева (возможность перегрева).
    Старение
    Отпуск применяется к сплавам, которые подвергнуты закалке с полиморфным превращением.
    К материалам, подвергнутым закалке без полиморфного превращения, применяется старение.
    Закалка без полиморфного превращения – термическая обработка, фиксирующая при более низкой температуре состояние, свойственное сплаву при более высоких температурах (пересыщенный твердый раствор).
    Старение – термическая обработка, при которой главным процессом является распад пересыщенного твердого раствора.
    В результате старения происходит изменение свойств закаленных сплавов.
    В отличие от отпуска, после старения увеличиваются прочность и твердость, и уменьшается пластичность.
    Старение сплавов связано с переменной растворимостью избыточной фазы, а упрочнение при старении происходит в результате дисперсионных выделений при распаде пересыщенного твердого раствора и возникающих при этом внутренних напряжений.
    В стареющих сплавах выделения из твердых растворов встречаются в следующих основных формах:
    · тонкопластинчатой (дискообразной);
    · равноосной (сферической или кубической);
    · игольчатой.
    Форма выделений определяется конкурирующими факторами: поверхностной энергией и энергией упругой деформации, стремящимися к минимуму.
    Поверхностная энергия минимальна для равноосных выделений. Энергия упругих искажений минимальна для выделений в виде тонких пластин.
    Основное назначение старения – повышение прочности и стабилизация свойств.
    Различают старение естественное, искусственное и после пластической деформации.
    Естественным старением называется самопроизвольное повышение прочности и уменьшение пластичности закаленного сплава, происходящее в процессе его выдержки при нормальной температуре.
    Нагрев сплава увеличивает подвижность атомов, что ускоряет процесс.
    Повышение прочности в процессе выдержки при повышенных температурах называется искусственным старением.
    Предел прочности, предел текучести и твердость сплава с увеличением продолжительности старения возрастают, достигают максимума и затем снижаются (явление перестаривания)
    При естественном старении перестаривания не происходит. С повышением температуры стадия перестаривания достигается раньше.
    Если закаленный сплав, имеющий структуру пересыщенного твердого раствора, подвергнуть пластической деформации, то также ускоряются процессы, протекающие при старении – это деформационное старение.
    Старение охватывает все процессы, происходящие в пересыщенном твердом растворе: процессы, подготавливающие выделение, и сами процессы выделения.
    Для практики большое значение имеет инкубационный период – время, в течение которого в закаленном сплаве совершаются подготовительные процессы, когда сохраняется высокая пластичность. Это позволяет проводить холодную деформацию после закалки.
    Если при старении происходят только процессы выделения, то явление называется дисперсионным твердением.
    После старения повышается прочность и снижается пластичность низкоуглеродистых сталей в результате дисперсных выделений в феррите цементита третичного и нитридов.
    Старение является основным способом упрочнения алюминиевых и медных сплавов, а также многих жаропрочных сплавов.

Добавить ответ

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *