Реферат: Цветные металлы и сплавы
Спеченные -алюминиевые сплавы (САС) получают из порошков алюминия
с небольшим содержанием А12О3, легированных железом,
никелем, хромом, марганцем, медью и другими элементами.
Представителем этой группы материалов является САС-1, содержащей
25—30 % Si и 7 % Ni, применяемый взамен более тяжелых материалов в приборо- и
машиностроении.
2.
Медь и ее сплавы
Медь в чистом виде имеет красный цвет;.чем больше в ней примесей,
тем грубее и темнее излом. Температура плавления меди 1083°С, плотность 8,92
г/см3.
Выпускают медь следующих марок: - катодная — МВ4к, МООк, МОку,
М1к;
— бескислородная — МООб, МОб, М1б;
— катодная переплавленная — М1у;
— раскисленная — М1р, М2р, МЗр, МЗ. .
Примеси оказывают существенное влияние на физико-механические
характеристики меди. По содержанию примесей различают марки меди:
МОО (99,99 % Си), МО (99,95 % Си), Ml (99,9 % Си), М2 (99,7 %
Си), МЗ (99,50 % Си).
Главными достоинствами меди как машиностроительного материала являются
высокие тепло- и электропроводность, пластичность, коррозионная стойкость в
сочетании с достаточно высокими механическими свойствами. К недостаткам меди
относят низкие литейные свойства и плохую обрабатываемость резанием.
Легирование меди осуществляется с целью придания сплаву требуемых
механических, технологических, антифрикционных и других свойств. Химические
элементы, используемые при легировании, обозначают в марках медных сплавов
следующими индексами:
А — алюминий; Внм — вольфрам; Ви — висмут; В — ванадий; Гм —
кадмий; Гл — галлий; Г — германий; Ж -железо; Зл — золото; К — кобальт; Кр —
кремний; Мг — магний; Мц — марганец; М — медь; Мш — мышьяк; Н — никель; О —
олово; С — свинец; Ст — селен; Ср — серебро; Су — сурьма; Ти — титан; Ф —
фосфор; Ц — цикк.
Медные сплавы классифицируют:
по химическому составу на:
— латуни;
— бронзы;
— медноникелевые сплавы; по технологическому назначению на:
— деформируемые;
— литейные;
по изменению прочности после термической обработки ъ&'.
— упрочняемые;
— неупрочняемые.
Латуни — сплавы меди, в которых главным легирующим элементом
является цинк. В зависимости от содержания легирующих компонентов различают:
— простыв (двойные) латуни;
— многокомпонентные (легированные) латуни. Простые латуни
маркируют буквой «Л» и цифрами,
показывающими среднее содержание меди в сплаве. Например, сплав Л
90 — латунь, содержащая 90 % меди, остальное — цинк.
В марках легированных латуией группы букв и цифр, стоящих после-
них, обозначают легирующие элементы и их содержание в процентах. Например,
сплав ЛАН КМц 75—2—2,5—0,5—0,5 — латунь алюминиевоникель-
кремнистомарганцевая, содержащая 75 % меди, 2 % алюминия, 2,5 %
никеля, 0,5 % кремния, 0,5 % марганца, остальное — цинк.
В зависимости от основного легирующего элемента различают
алюминиевые, кремнистые, марганцевые, никелевые, оловянистые, свинцовые и
другие латуни.
Алюминиевые латуни — ЛА 85-0,6, ЛА 77-2, ЛАМш 77-2-0,05 обладают
повышенными механическими свойствами и коррозионной стойкостью.
Кремнистые латуни — ЛК 80-3, ЛКС 65-1,5-3 и другие отличаются высокой
коррозионной стойкостью в ТМООферНШ условиях и в морской воде, а также высокими
механическими свойствами.
Марганцевые латуни — ЛМц 58-2, ЛМцА 57-3-1, деформируемые в
горячем и холодном состоянии, облада-нм iii.K-oKiiMii механическими свойствами,
стойкие к коррозии и морской воде и перегретом паре.
Никелевые латуни — ЛН 65-5 и другие имеют высокие механические
свойства, хорошо обрабатываются длплснпем в горячем и холодном состоянии.
Oловянистыe латуни- ЛО--90-1, ЛО 70-3, ЛО 62-1 отличаются
повышенными антифрикционными свойствами и коррозионной стойкостью, хорошо
обрабатываются.
Свинцовые латуни - ЛС 63-3, ЛС 74-3, ЛС 60-1 характеризуются
повышенными антифрикционными свойствами и хорошо обрабатываются резанием.
Свинец в этих сплавах присутствует в виде самостоятельной фазы, практически не
изменяющей структуры сплава.
Бронзы —
это сплавы меди с оловом и другими элементами (алюминий, кремний, марганец,
свинец, бериллий). В зависимости от содержания основных компонентов, бронзы
можно условно разделить на:
— оловянные, главным легирующим элементом которых является олово;
— безоловянные (специальные), не содержащие олова. Бронзы
маркируют буквами «Бр», правее ставятся буквенные индексы- элементов, входящих
в состав. Затем следуют цифры, обозначающие среднее содержание элементов в
процентах (цифру, обозначающую содержание меди, в бронзе, не ставят). Например,
сплав марки БрОЦС 5-5-5 означает, что бронза содержит олова, свинца и цинка по
5 %, остальное — медь (85 %).
Оловянные бронзы обладают высокими антифрикционными
свойствами;-нечувствительны к перегреву, морозостойки, немагнитны.
Для улучшения качества оловянные бронзы легируют цинком, свинцом,
никелем, фосфором и другими элементами. Легирование фосфором повышает
механические, технологические, антифрикционные свойства оловянных бронз.
Введение никеля способствует повышению механических и противокоррозионных
свойств. При легировании свинцом увеличивается плотность бронз, улучшаются их
антифрикционные свойства и обрабатываемость резанием, однако заметно снижаются
механические свойства. Легирование цинком улучшает технологические свойства.
Введение железа (до 0509 %} способствует повышению механических
свойств бронз, однако с увеличением степени легирования резко снижаются их
коррозионная стойкость и технологические свойства.
В зависимости от технологии- переработки оловянные и специальные
бронзы подразделяют на:
— деформируемые;
— литейные;
— специальные.
Деформируемые оловянные бронзы содержат до 8 % олова. Эти бронзы
используют для изготовления пружин, мембран и других деформируемых деталей.
Литейные бронзы содержат свыше 6 % олова, обладают высокими антифрикционными
свойствами и достаточной прочностью; их используют для изготовления
ответственных узлов трения (вкладыши подшипников скольжения).
Специальные бронзы включают в свой состав алюминий, никель,
кремний, железо, бериллий, хром, свинец и другие элементы, В большинстве
случаев название бронзы определяется основным легирующим компонентом.
Алюминиевые бронзы обладают высокими механическими, антифрикционными
и противокоррозионными свойствами. Эти бронзы нашли применение для изготовления
ответственных деталей машин, работающих при интенсивном изнашивании и
повышенных температурах.
Кремнистые бронзы характеризуются высокими антифрикционными и
упругими свойствами, коррозионной стойкостью. Дополнительное легирование
кремнистых бронз другими элементами способствует улучшению эксплуатационных и
технологических свойств бронз: цинк повышает их литейные свойства, марганец и
никель улучшают коррозионную стойкость и прочность, свинец — обрабатываемость
резанием и антифрикционные свойства. Кремнистые бронзы применяют взамен
оловянных для изготовления антифрикционных деталей, пружин, мембран приборов и
оборудования,
Свинцовые бронзы используют в парах трения, эксплуатируемых при
высоких относительных скоростях перемещения деталей. Для повышения механических
свойств и коррозионной стойкости свинцовые бронзы легируют никелем и оловом.
Бериллиевые бронзы отличаются высокими прочностными свойствами,
износостойкостью и стойкостью к воздействию коррозионных сред. Они обеспечивают
работоспособность изделий при повышенных температурах (до 500°С), хорошо
обрабатываются резанием и свариваются. Бронзы этого типа используют для
изготовления деталей ответственного назначения, эксплуатируемых при повышенных
скоростях перемещения, нагрузках, температуре.
Сплавы меди с никелем подразделяют на конструкционные и
электротехнические
Кушали (медь-никель-алюминий) содержат 6—13 % Ni, 1,5—3 % А1, остальное —
медь. Они подвергаются термической обработке (закалка-старение). Куниали служат
для изготовления деталей повышенной прочности, пружин и ряда электротехнических
изделий.
Нейзильберы (медь-никель-цинк) содержат 15 % Ni, 20 % Sn, остальное — медь. Они имеют белый цвет, близкий к цвету серебра.
Нейзильберы хорошо сопротивляются атмосферной коррозии. Их применяют в
приборостроении и производстве часов.
Мелькиоры (медь-никель и небольшие добавки железа и марганца до 1
%) обладают высокой коррозионной стойкостью. Их применяют для изготовления теплообменных
аппаратов, штампованных и чеканных изделий,
Копелъ
(медь-никель-марганец) содержат 43 % Ni, 0,5 Мп, остальное — медь. Это специальный сплав с высоким
удельным электросопротивлением, используемый для изготовления
электронагревательных элементов.
|