Контрольная работа по материаловедению на тему Напишите, что такое «прочность» металлов, как она определяется. Начертите диаграмму растяжения, опишите, какие еще механические свойства можно определить при испытании на растяжении

Ферромагнетиками называют материалы, в которых собственное (внутреннее) магнитное поле может в сотни и тысячи раз превышать вызвавшее его внешнее магнитное поле.
Любое ферромагнитное тело разбито на домены – малые области самопроизвольной (спонтанной) намагниченности. В отсутствие внешнего магнитного поля, направления векторов намагниченности различных доменов не совпадают, и результирующая намагниченность всего тела может быть равна нулю.
Существует три типа процессов намагничивания ферромагнетиков:
Существует три типа процессов намагничивания ферромагнетиков:1. Процесс обратимого смещения магнитных доменов. В данном случае происходит смещение границ доменов, ориентированных наиболее близко к направлению внешнего поля. При снятии поля домены смещаются в обратном направлении. Область обратимого смещения доменов расположена начальном участке кривой намагничивания.
2. Процесс необратимого смещения магнитных доменов. В данном случае смещение границ между магнитными доменами не снимается при снижении магнитного поля. Исходные положения доменов могут быть достигнуты в процессе перемагничивания.
Необратимое смещение границ доменов приводит к появлению магнитного гистерезиса – отставанию магнитной индукции от напряженности поля.
3. Процессы вращения доменов. В данном случае завершение процессов смещения границ доменов приводит к техническому насыщению материала. В области насыщения все домены поворачиваются по направлению поля. Петля гистерезиса, достигающая области насыщения называется предельной.
петля гистерезиса
Предельная петля гистерезиса имеет следующие характеристики: Bmax – индукция насыщения; Br – остаточная индукция; Hc - задерживающая (коэрцитивная) сила.
Материалы с малыми значениями Hc (узкой петлей гистерезиса) и большой магнитной проницаемостью называются магнитомягкими.
Материалы с большими значениями Hc (широкой петлей гистерезиса) и низкой магнитной проницаемостью называются магнитотвердыми.
При перемагничивании ферромагнетика в переменных магнитных полях всегда наблюдаются тепловые потери энергии, то есть материал нагревается. Эти потери обусловлены потерями на гистерезис и потерями на вихревые токи. Потери на гистерезис пропорциональны площади петли гистерезиса. Потери на вихревые токи зависят от электрического сопротивления ферромагнетика. Чем выше сопротивление – тем меньше потери на вихревые токи.
Магнитомягкие и магнитотвердые материалы
К магнитомягким материалам относят:
1. Технически чистое железо (электротехническая низкоуглеродистая сталь).
2. Электротехнические кремнистые стали.
3. Железоникелевые и железокобальтовые сплавы.
4. Магнитомягкие ферриты.
Магнитные свойства низкоуглеродистой стали (технически чистого железа) зависят от содержания примесей, искажения кристаллической решетки из-за деформации, величины зерна и термической обработки. По причине низкого удельного сопротивления технически чистое железо в электротехнике используется довольно редко, в основном для магнитопроводов постоянного магнитного потока.
Магнитомягкие и магнитотвердые материалыЭлектротехническая кремнистая сталь является основным магнитным материалом массового потребления. Это сплав железа с кремнием. Легирование кремнием позволяет уменьшить коэрцитивную силу и увеличить удельное сопротивление, то есть снизить потери на вихревые токи.
Листовая электротехническая сталь, поставляемая в отдельных листах или рулонах, и ленточная сталь, поставляемая только в рулонах - являются полуфабрикатами, предназначенными для изготовления магнитопроводов (сердечников).
Магнитопроводы формируют либо из отдельных пластин, получаемых штамповкой или резкой, либо навивкой из лент.
Железоникелевые сплавы называют пермаллоями. Они обладают большой начальной магнитной проницаемостью в области слабых магнитных полей. Пермаллои применяют для сердечников малогабаритных силовых трансформаторов, дросселей и реле.
Ферриты представляют собой магнитную керамику с большим удельным сопротивлением, в 1010 раз превышающим сопротивление железа. Ферриты применяют в высокочастотных цепях, так как их магнитная проницаемость практически не снижается с увеличением частоты.
Недостатком ферритов является их низкая индукция насыщения и низкая механическая прочность. Поэтому ферриты применяют, как правило, в низковольтной электронике.
К магнитотвердым материалам относят:
1. Литые магнитотвердые материалы на основе сплавов Fe-Ni-Al.
2. Порошковые магнитотвердые материалы, получаемые путем прессования порошков с последующей термообработкой.
3. Магнитотвердые ферриты. Магнитотвердые материалы – это материалы для постоянных магнитов, использующихся в электродвигателях и других электротехнических устройствах, в которых требуется постоянное магнитное поле.
Знание электротехнических материалов необходимо в дальнейшем при изучении электрооборудования подвижного состава, его устройства и эксплуатации.

5. Необходимо расшифровать марку сплавов:
Р9К5 - Сталь Р9К5 относится к инструментальному классу быстрорежущих сталей. Достоинства стали определяются в ее изностойкости, низкой вязкости, устойчивости при термообработке. Применение сформировалось при обработке сталей и сплавов. Свойства стали позволяют использовать её в изготовлении инструментов широкого предназначения.
Расшифровка
• Буква Р — указывает, что сталь быстрорежущая;
• Цифра 9 — указывает на наличие Вольфрама (W) и его средний % в стали (в данной стали значение Вольфрама 9 – 10%);
• Буква К — указывает на наличие Кобальта (Co);
• Цифра 5 — указывает на средний % содержания Кобальта (в данной стали значение Кобальта 5 – 6%).
ВЧ60-2 - чугун, с шаровидным графитом, ВЧ60 — металлический сплав, основу которого составляет железо (Fe), его содержание в ВЧ60 должно быть не менее 91.9%. Обязательно в сплаве ВЧ60 присутствуют углерод, кремний, марганец. Допустимое количество примесей определено в таблице химического состава. ГОСТ 7293 - 85.
БСт6кп - Буква Б стоящая в начале обозначает группу стали котороя опреедляет кретерии предела прочности для химсостава. Сталь, в наименовании начинющиеся с буквы Б поставляется с гарантированным химическим составом, прочность на 20 МПа ниже, чем сталь группы А, так же может отличаться механическими свойствами от группы А. Буква Ст. обозначают, что сталь обыкновенного качества, хотя большинство сталей - высококачественные. Цифры от 0 до 6 это условный номер марки в