Spiral elektrisk motstand Nicr-legering 1–5 Mohm for varmeelementer i klimaanlegg
1. Generell beskrivelse av materialet
Konstantáner en kobber-nikkellegering også kjent somEureka,Avansere, ogFerjeDen består vanligvis av 55 % kobber og 45 % nikkel. Hovedtrekket er dens resistivitet, som er konstant over et bredt temperaturområde. Andre legeringer med lignende lave temperaturkoeffisienter er kjent, slik som manganin (Cu86Mn12Ni2).
For måling av svært store tøyninger, 5 % (50 000 mikrostrian) eller mer, er glødet konstantan (P-legering) gittermaterialet som vanligvis velges. Konstantan i denne formen er sværtduktil; og i målelengder på 0,125 tommer (3,2 mm) og lengre kan den strekkes til >20 %. Det bør imidlertid huskes at P-legeringen under høye sykliske tøyninger vil utvise en permanent endring i resistivitet med hver syklus, og forårsake en tilsvarendenullforskyvning i strekkmåleren. På grunn av denne egenskapen, og tendensen til for tidlig nettbrudd ved gjentatt tøyning, anbefales vanligvis ikke P-legering for sykliske tøyningsapplikasjoner. P-legering er tilgjengelig med STC-numre på 08 og 40 for bruk på henholdsvis metaller og plast.
2. Vårens introduksjon og anvendelser
En spiralformet torsjonsfjær, eller hårfjær, i en vekkerklokke.
En spiralfjær. Under kompresjon glir spolene over hverandre, noe som gir lengre vandring.
Vertikale spiralfjærer av Stuart-tanken
Spenningsfjærer i en etterklangsenhet med foldet linje.
En torsjonsstang vridd under belastning
Bladfjær på en lastebil
Fjærer kan klassifiseres avhengig av hvordan lastkraften påføres dem:
Spennings-/forlengelsesfjær – fjæren er konstruert for å fungere med en spenningsbelastning, slik at fjæren strekker seg når belastningen påføres den.
Trykkfjær – er konstruert for å fungere med en kompresjonsbelastning, slik at fjæren blir kortere etter hvert som belastningen påføres den.
Torsjonsfjær – i motsetning til typene ovenfor der lasten er en aksialkraft, er lasten som påføres en torsjonsfjær et dreiemoment eller en vridningskraft, og enden av fjæren roterer gjennom en vinkel når lasten påføres.
Konstant fjærstøttet last forblir den samme gjennom hele avbøyningssyklusen.
Variabel fjær – spolens motstand mot belastning varierer under kompresjon.
Fjær med variabel stivhet – spolens motstand mot belastning kan varieres dynamisk, for eksempel av kontrollsystemet. Noen typer av disse fjærene varierer også lengden, og gir dermed også aktiveringsevne.
De kan også klassifiseres basert på formen deres:
Flatfjær – denne typen er laget av flatt fjærstål.
Maskinbearbeidet fjær – denne typen fjær produseres ved å maskinere stangmateriale med dreiebenk og/eller freseoperasjon i stedet for spiralforming. Siden den er maskinert, kan fjæren inneholde funksjoner i tillegg til det elastiske elementet. Maskinbearbeidede fjærer kan lages i typiske belastningstilfeller som kompresjon/forlengelse, torsjon osv.
Slangefjær – en sikksakk av tykk tråd – ofte brukt i moderne møbeltrekk/møbler.
3. Kjemisk sammensetning og hovedegenskap til Cu-Ni lavmotstandslegering
EgenskaperKarakter | CuNi1 | CuNi2 | CuNi6 | CuNi8 | CuMn3 | CuNi10 | |
Hovedkjemisk sammensetning | Ni | 1 | 2 | 6 | 8 | _ | 10 |
Mn | _ | _ | _ | _ | 3 | _ | |
Cu | Bal | Bal | Bal | Bal | Bal | Bal | |
Maks. kontinuerlig driftstemperatur (oC) | 200 | 200 | 200 | 250 | 200 | 250 | |
Resisivitet ved 20 °C (Ωmm²/m) | 0,03 | 0,05 | 0,10 | 0,12 | 0,12 | 0,15 | |
Tetthet (g/cm3) | 8,9 | 8,9 | 8,9 | 8,9 | 8,8 | 8,9 | |
Varmeledningsevne (α × 10⁻⁶/°C) | <100 | <120 | <60 | <57 | <38 | <50 | |
Strekkfasthet (Mpa) | ≥210 | ≥220 | ≥250 | ≥270 | ≥290 | ≥290 | |
EMF vs. Cu(μV/oC)(0~100oC) | -8 | -12 | -12 | -22 | _ | -25 | |
Omtrentlig smeltepunkt (°C) | 1085 | 1090 | 1095 | 1097 | 1050 | 1100 | |
Mikrografisk struktur | austenitt | austenitt | austenitt | austenitt | austenitt | austenitt | |
Magnetisk egenskap | ikke | ikke | ikke | ikke | ikke | ikke | |
EgenskaperKarakter | CuNi14 | CuNi19 | CuNi23 | CuNi30 | CuNi34 | CuNi44 | |
Hovedkjemisk sammensetning | 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 | |
Maks. kontinuerlig driftstemperatur (oC) | 300 | 300 | 300 | 350 | 350 | 400 | |
Resisivitet ved 20 °C (Ωmm²/m) | 0,20 | 0,25 | 0,30 | 0,35 | 0,40 | 0,49 | |
Tetthet (g/cm3) | 8,9 | 8,9 | 8,9 | 8,9 | 8,9 | 8,9 | |
Varmeledningsevne (α × 10⁻⁶/°C) | <30 | <25 | <16 | <10 | <0 | <-6 | |
Strekkfasthet (Mpa) | ≥310 | ≥340 | ≥350 | ≥400 | ≥400 | ≥420 | |
EMF vs. Cu(μV/oC)(0~100oC) | -28 | -32 | -34 | -37 | -39 | -43 | |
Omtrentlig smeltepunkt (°C) | 1115 | 1135 | 1150 | 1170 | 1180 | 1280 | |
Mikrografisk struktur | austenitt | austenitt | austenitt | austenitt | austenitt | austenitt | |
Magnetisk egenskap | ikke | ikke | ikke | ikke | ikke | ikke |
150 0000 2421