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收藏词条   编辑词条 热双金属

创建时间:2008-08-02

热双金属

    精密合金的一种,由两层(或多层)具有不同热膨胀系数的金属或合金作为组元层牢固结合而成。热双金属中的一组元层具有低的热膨胀系数,为被动层;另一组元层具有高的热膨胀系数,为主动层。有时,为了得到性能特殊的热双金属,还可以加入第三层或第四层金属或合金。通常,被动层都采用含Ni34~50%的因瓦型合金;主动层则采用黄铜、镍、Fe-Ni-Cr、Fe-Ni-Mn和Mn-Ni-Cu合金等。通过主动层和被动层材料的不同组合,可以得到不同类型的热双金属,如高温型、中温型、低温型、高敏感型、耐蚀型、电阻型和速动型等。
  表示热双金属特性的主要参量有:①比弯曲。包括影响热双金属弯曲量的所有材料特性。它是衡量热双金属对温度变化灵敏程度的一个重要参量。②使用温度范围。热双金属可以正常工作的温度范围。包括线性温度范围和允许使用温度范围。在线性温度范围内热双金属的弯曲位移量与温度呈线性关系,比弯曲值最大。允许使用温度范围大于线性温度范围。在此范围内,虽然比弯曲值有所降低,但内部热应力尚低于材料的弹性极限,仍能安全使用。③弹性模量。计算热双金属元件产生的推力、力矩和内应力时所需的参量。④电阻率。计算直接通电加热的热双金属元件发热温度的参量。最常用的3Ni24Cr2(主动层)/ 4J36(被动层)热双金属的主要特性为:比弯曲(室温~150℃),(13.2~15.5)×10-6℃-1;允许使用温度范围,-70~+450℃;线性温度范围, -20~+180℃;弹性模量,≥16000kgf/mm2;电阻率(20±5℃),77~84μΩ·cm。
  热双金属各组元的热膨胀系数不同,当温度变化时各组元的膨胀或收缩量不同,作为一个整体的热双金属元件将发生弯曲。这一热敏特性广泛用于温度测量、温度控制、温度补偿和程序控制等。电气工业中的热继电器和断路器等,仪表工业中的气象仪表和电流计等,家用电器方面的电熨斗、电灶、电冰箱和空调装置等都广泛采用热双金属元件。常用的各种热双金属元件见图。

 


  制造热双金属的关键工序是各组元层之间的复合工艺。复合工艺有熔合法、双浇法、热轧法、冷轧法和爆炸法等。常用的是热轧法,把各组元层的板坯在较高温度下以大压下量热轧而复合,然后进行冷轧。产品质量最好的是冷轧法,把不同组元层的板坯在常温下以大压下量冷轧而复合,然后进行常规冷轧。热双金属一般为带材或片材。

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李哲

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最近更新:2009-11-23
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