נגד חשמלי ספירלי מסגסוגת Nicr 1 - 5 מוהם עבור גופי חימום למזגן
1. תיאור כללי של החומר
קונסטנטןהיא סגסוגת נחושת-ניקל המכונה גםיוריקה,לְקַדֵם, ומַעבּוֹרֶתהוא מורכב בדרך כלל מ-55% נחושת ו-45% ניקל. התכונה העיקרית שלו היא ההתנגדות שלו, שהיא קבועה על פני טווח רחב של טמפרטורות. ידועות סגסוגות אחרות בעלות מקדמי טמפרטורה נמוכים דומים, כגון מנגן (Cu86Mn12Ni2).
למדידת עומסים גדולים מאוד, 5% (50,000 מיקרוסטריאן) ומעלה, קונסטנטן מחושל (סגסוגת P) הוא חומר הרשת הנבחר בדרך כלל. קונסטנטן בצורה זו הוא מאודרָקִיעַ; ובאורכים של 0.125 אינץ' (3.2 מ"מ) ומעלה, ניתן למתוח אותם עד ל->20%. עם זאת, יש לזכור שתחת מתחים מחזוריים גבוהים, סגסוגת ה-P תציג שינוי התנגדות קבוע כלשהו עם כל מחזור, ותגרום לשינוי מתאים.אֶפֶסשינוי במד המאמץ. בשל מאפיין זה, והנטייה לכשל מוקדם ברשת עם מאמץ חוזר, סגסוגת P אינה מומלצת בדרך כלל ליישומי מאמץ מחזורי. סגסוגת P זמינה עם מספרי STC של 08 ו-40 לשימוש על מתכות ופלסטיק, בהתאמה.
2. מבוא ויישומים של אביב
קפיץ פיתול ספירלי, או קפיץ שיער, בשעון מעורר.
קפיץ וולוטי. תחת דחיסה הסלילים מחליקים זה על זה, וכך מאפשרים מהלך ארוך יותר.
קפיצי וולוט אנכיים של טנק סטיוארט
קפיצי מתח במכשיר הדהוד בעל קו מקופל.
מוט פיתול מעוות תחת עומס
קפיץ עלים על משאית
ניתן לסווג קפיצים בהתאם לאופן שבו מופעל עליהם כוח העומס:
קפיץ מתיחה/אריכה – הקפיץ מתוכנן לפעול עם עומס מתיחה, כך שהקפיץ נמתח ככל שמופעל עליו עומס.
קפיץ דחיסה – נועד לפעול עם עומס דחיסה, כך שהקפיץ מתקצר ככל שמופעל עליו עומס.
קפיץ פיתול – בניגוד לסוגים הנ"ל שבהם העומס הוא כוח צירי, העומס המופעל על קפיץ פיתול הוא כוח מומנט או פיתול, וקצה הקפיץ מסתובב בזווית כאשר העומס מופעל.
עומס נתמך קפיץ קבוע נשאר זהה לאורך כל מחזור הסטייה.
קפיץ משתנה - התנגדות הסליל לעומס משתנה במהלך דחיסה.
קפיץ בעל קשיחות משתנה - התנגדות הסליל לעומס ניתנת לשינוי דינמי, למשל על ידי מערכת הבקרה. סוגים מסוימים של קפיצים אלה גם משנים את אורכם ובכך מספקים יכולת הפעלה.
ניתן לסווג אותם גם לפי צורתם:
קפיץ שטוח - סוג זה עשוי מפלדת קפיץ שטוחה.
קפיץ מעובד – סוג זה של קפיץ מיוצר על ידי עיבוד שבבי של מוטות בעזרת מחרטה ו/או פעולת כרסום במקום פעולת סליל. מכיוון שהוא מעובד, הקפיץ עשוי לכלול תכונות בנוסף לאלמנט האלסטי. ניתן לייצר קפיצים מעובדים במקרי עומס אופייניים של דחיסה/מתיחה, פיתול וכו'.
קפיץ סרפנטיין - זיגזג של חוט עבה - משמש לעתים קרובות בריפוד/רהיטים מודרניים.
3. הרכב כימי ותכונות עיקריות של סגסוגת Cu-Ni בעלת עמידות נמוכה
מאפייניםדרגה | CuNi1 | CuNi2 | CuNi6 | CuNi8 | CuMn3 | CuNi10 | |
הרכב כימי עיקרי | Ni | 1 | 2 | 6 | 8 | _ | 10 |
Mn | _ | _ | _ | _ | 3 | _ | |
Cu | בל | בל | בל | בל | בל | בל | |
טמפרטורת שירות רציפה מקסימלית (°C) | 200 | 200 | 200 | 250 | 200 | 250 | |
התנגדות ב-20 מעלות צלזיוס (Ωmm²/m) | 0.03 | 0.05 | 0.10 | 0.12 | 0.12 | 0.15 | |
צפיפות (גרם/סמ"ק) | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.8 | 8.9 | |
מוליכות תרמית (α×10-6/oC) | <100 | <120 | <60 | <57 | <38 | <50 | |
חוזק מתיחה (Mpa) | ≥210 | ≥220 | ≥250 | ≥270 | ≥290 | ≥290 | |
EMF לעומת Cu(μV/oC)(0~100oC) | -8 | -12 | -12 | -22 | _ | -25 | |
נקודת התכה משוערת (°C) | 1085 | 1090 | 1095 | 1097 | 1050 | 1100 | |
מבנה מיקרוגרפי | אוסטניט | אוסטניט | אוסטניט | אוסטניט | אוסטניט | אוסטניט | |
תכונה מגנטית | לֹא | לֹא | לֹא | לֹא | לֹא | לֹא | |
מאפייניםדרגה | CuNi14 | CuNi19 | CuNi23 | CuNi30 | CuNi34 | CuNi44 | |
הרכב כימי עיקרי | Ni | 14 | 19 | 23 | 30 | 34 | 44 |
Mn | 0.3 | 0.5 | 0.5 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | |
Cu | בל | בל | בל | בל | בל | בל | |
טמפרטורת שירות רציפה מקסימלית (°C) | 300 | 300 | 300 | 350 | 350 | 400 | |
התנגדות ב-20 מעלות צלזיוס (Ωmm²/m) | 0.20 | 0.25 | 0.30 | 0.35 | 0.40 | 0.49 | |
צפיפות (גרם/סמ"ק) | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.9 | |
מוליכות תרמית (α×10-6/oC) | <30 | <25 | <16 | <10 | <0 | <-6 | |
חוזק מתיחה (Mpa) | ≥310 | ≥340 | ≥350 | ≥400 | ≥400 | ≥420 | |
EMF לעומת Cu(μV/oC)(0~100oC) | -28 | -32 | -34 | -37 | -39 | -43 | |
נקודת התכה משוערת (°C) | 1115 | 1135 | 1150 | 1170 | 1180 | 1280 | |
מבנה מיקרוגרפי | אוסטניט | אוסטניט | אוסטניט | אוסטניט | אוסטניט | אוסטניט | |
תכונה מגנטית | לֹא | לֹא | לֹא | לֹא | לֹא | לֹא |