И их сплавы характеризуются высокой сопротивляемостью коррозии, большой пластичностью, вязкостью, хорошей обрабатываемостью, высокой электро - и теплопроводностью.
34. Назвать цветные металлы.
К цветным металлам, наиболее широко применяемым в промышленности, относятся медь, алюминий, хром, олово, цинк, магний, вольфрам, молибден, никель, свинец, титан, серебро, золото, платина и др.
35. Назвать сплавы цветных металлов.
К сплавам цветных металлов относятся: медные сплавы (латунь, бронза и др.); алюминиевые сплавы (дюралюминий, силумин и др.); магниевые сплавы; титановые сплавы; евинцово-оловянистые сплавы и др.
36. Что такое баббит?
Баббит - это легкоплавкий подшипниковый сплав (ГОСТ 1320-55, ГОСТ 1209-59) с содержанием 80-90% олова, 4-13% сурьмы, 3-6% меди, а также свинца, кальция, никеля, мышьяка, кадмия, теллура, железа и др. Температура плавления 232-350° С. Температура литья 450-550° С.
Баббиты подразделяются на высокооловянистые, обозначаемые буквой Б, малоолов ян истые - БН, БТ и без - оловян истые, обозначаемые Б К (свинцово-кальцие-натрие - вые сплавы).
Баббиты отличаклся высокой износостойкостью, при - рабатываемостью, пластичностью, малым коэффициентом трения и хорошей обрабатываемостью.
37. Что такое латунь?
Латунь - это сплав меди (45-80%) с цинком (от 3 до 50%), а также с другими элементами: алюминием, оловом, свинцом, железом, никелем и др. Плотность латуни 8,3-8,5 г/см3, температура плавления 890- 1000° С
В зависимости от технологических свойств (ГОСТ 17711 - 72 и ГОСТ 15527-70) латуни подразделяются на литейные и обрабатываемые давлением. Они обладают хорошей прочностью, пласіичностыо, антифрикционными и антикоррозионными свойствами.
Высокими механическими, антикоррозионными и литейными свойствами обладает томпак - латунь, содержащая не более 22% цинка и не менее 61 % меди.
Латунь обозначается буквой Л. В маркировке латуни буквы обозначают химические элементы, входящие в сплав, первые две цифры, стоящие за буквами, указывают содержание меди, а цифры, отделенные дефисом,- среднее содержание легирующих элементов в процентах в порядке, соответствующем буквпм Так, латунь марки ЛК. С80-3-3 содержит 79-81% меди, 10,5-16,5% цинка, 2,5-4,5% кремния, 2-4% свинца.
Латунь широко применяется в промышленности.
38. Что такое бронза?
Бронза - это сплав меди с одним или несколькими химическими элементами: оловом, свинцом, цинком, никелем, фосфором, кремнием, марганцем, алюминием, железом. Плотность бронзы 7,5-9,3 г/см3, температура плавления 940- 1093° С. Используется в качестве материала для деталей машин, арматуры, подвергающихся трению, атмосферному воздействию, а также действию слабых кислот и т. д.
Характеризуются бронзы высокими механическими, литейными, антифрикционными и антикоррозионными свойствами.
В зависимости от состава различают бронзы: оловяни - стые, применяемые для вкладышей подшипников и арматуры; алюминиевые (6-11,5% Аі), применяемые для фасонного литья и лент; кремнистые (1-3,5% кремния); марганцовистые (4,5-5,5% марганца); свинцовые (30- 60% свинца), применяемые для подшипников скольжения; бериллиевые (2% бериллия), применяемые для пружин и износостойких деталей; медно-титановые (5% титана) и другие. 129
Бронзы хорошо обрабатываются и отливаются.
Обозначаются они буквами Бр и другими буквами, аналогично латуни, указывающими элементы, входящие в их состав, и цифрами, показывающими соответственно среднее содержание этих элементов в процентах. Так, бронза марки БрАЖМц 10-3-1,5содержит9,5-10,5% алюминия, 2,5-3,5% железа, 1-2% марганца, остальное - медь.
39. Назвать благородные металлы.
В группу благородных металлов входят золото, платина, серебро.
40. Назвать металл, который при нормальной комнатной температуре находится в жидком состоянии.
При нормальной комнатной температуре в жидком состоянии находится ртуть. Плотность ртути - 13,5 г/см3, температура кипения - 357° С, затвердевания - 38,9° С.
41. Что ты знаешь об олове?
Олово (Sn) получают из оловянной руды, называемой касситеритом (Su02). Олово имеет серебристую окраску. Плотность - 7,3 г/см3, температура плавления 232° С. Это мягкий, пластичный и легко поддающийся лптыо металл. Плохо сохраняется при низкой температуре, л їм тваясь при такой температуре длительное время, переходім в свою разновидность - серое олово, которое при непосредственном соприкосновении с белым оловом, вызывает ею разложение.
Характерным для чистого олона является xpytт при изгибе и разломе.
Олово находит широкое применение при лужении, пайке как компонент технических сплавов для подшипников, припоев и других целей.
42. Что ты знаешь о меди?
Медь получают из медных руд, таких как хялькоперит (медный колчедан), борнит, халькозин (медный блеск), ковеллин, малахит и азурит. Дальнейшей чмскї ролитиче - ской обработкой черной меди получают чнпую медь. Цвет меди - красноватый. Плотность - Я,?) г/ем8, температура плавления - 1083° С.
Медь хорошо поддается холодной пластической обработке, штамповке, горячей ковке. Во время холодной пластической обработки несколько повышает < ною твердость. Отличается хорошей теплопроводностью и элект ропровод- ностью. Под влиянием влаги быстро окисляется, покрываясь зеленым налетом. Широко используется в электротехнической промышленности, для изготовления художественных изделий, в гальванопластике и для металлопокрытий. Медь входит также в состав многих сплавов.
Медь можно паять, сваривать с предварительным подогревом, под давлением.
43. Назвать металл, который имеет самую высокую температуру плавления.
Металлом, который имеет самую высокую температуру плавления (3390° С), является вольфрам. Плотность вольфрама равна плотности золота и составляет 19,3 г/см3.
Металлы - это группа веществ, которые в природе встречаются в виде руд и соединений. В свободном виде добывают очень немногие разновидности: в частности, драгоценные металлы. В состав черных металлов входит железо, в составе цветных этот элемент отсутствует. Как правило, это сплавы, более устойчивые к внешним воздействиям и активно используются в разных отраслях промышленности.
Зачастую они продаются в виде проката и, несмотря на название, могут не отличаться ярким цветом или блеском. В зависимости от степени сложности добычи и обработки формируется и итоговая стоимость металлопроката.
Плюсы металлов и сплавов
- Легко плавятся;
- Устойчивы к внешним воздействия;
- Отличная теплопроводность;
- Малая плотность.
Разновидности цветных металлов
Относится к группе тяжелых металлов. В исходном состоянии она пластичная, розовато-золотистого цвета. Отличается высокой электропроводностью, поэтому используется в электрике и электронике. Проста в обработке. Сплав меди с цинком - это латунь, с прочими металлами - бронза.
Тяжелый сине-белый металл. Если чистый цинк взаимодействует с кислородом, на его поверхности появляется оксидная пленка. Очень востребован в разных областях промышленности.
Тяжелый серый металл с высокой токсичностью. Легко плавится. После прокатки получаются тонкие листы. Активно используется при производстве автомобилей, оружия, в медицинской сфере. Применяется и при изготовлении топлива.
Тяжелый металл серого или белого цвета. В виде порошка быстро темнеет. Даже в холодном виде олово очень гибкое и пластичное, легко плавится. Для изготовления крепежей и фурнитуры используются сплавы олова с кадмием и висмутом.\
Относится к группе легких металлов. Серебристо-белый, высокая устойчивость к внешним факторам. Разрушается при нагреве до 600 градусов по Цельсию. Используется при строительстве транспортных средств, в военной промышленности.
Один из самых популярных легких металлов. Следует знать, что он плохо поддается сварке. Высокая электропроводимость, простой процесс обработки, низкая себестоимость. Используется в разных сферах промышленности.
Это представитель подгруппы малых цветных металлов. Сизо-белая, с синеватым оттенком. Легко крошится, используется в тандеме с другими металлами. Применяют сурьму и в медицинских целях.
Агрегатное состояние малого цветного металла - жидкое. Используется в медицинской отрасли и в промышленных целях.
Малый цветной металл белого цвета. Имеет характерный металлический отблеск. Можно легко разрезать ножом. В чистом виде очень токсичен.
Легирующий мягкий серебристый металл. В чистом виде в природе не встречается. Легко обрабатывается, менее прочный, чем вольфрам. Применяют в ракетостроительной промышленности и авиации.
Легирующий бело-серебристый металл, очень похож на платину. Плотный, туго плавится, используется в ювелирной отрасли, промышленности, медицине.\
Легирующий пластичный металл бело-серебристого цвета. Пластичный, используется чаще в составе сплавов. Устойчив к коррозии, повышает прочность других металлов.
Легирующий металл серебристого цвета, может иметь синеватый или желтоватый оттенок. Используется при изготовлении медицинского оборудования, инструментов.
Благородный металл, который отличается высокой пластичностью. Не окисляется, имеет высокую электро- и теплопроводимость.
Благородный цветной металл, который не окисляется даже в расплавленном состоянии. Растворяется только в смеси азотной и соляной кислоты. Хорошо поддается обработке.
Благородный металл, используется в чистом виде и высоко ценится. Устойчива к внешним воздействиям и деформациям.
Редкий цветной серебристый металл. Очень плотный и твердый, но обработке поддается хорошо. Основные сферы использования: ядерная, химическая промышленность, металлургия.
Редкий цветной металл с характерным стальным отблеском. Тугоплавкий, с высокими парамагнитными свойствами. Используют в радиоэлектронике и авиационной промышленности.
Тяжелый металл, серебристо-белый, очень пластичный. Входит в ряд сплавов, ферромагнетик. Прост в обработке, из никеля изготавливают спирали, трубы, листы и прочие элементы.
Несмотря на то, что титан - представитель группы легких металлов, он отличается высокой прочностью. Используется в чистом виде и в сплавах. Из титана изготавливают качественные механизмы и крепежи.
Одним из ведущих производителей никелевого и титанового проката является компания
Дисциплина: материаловедение
Тема: Цветные металлы и сплавы
Введение
Многие цветные металлы и их сплавы обладают рядом ценных свойств: хорошей пластичностью, вязкостью, высокой электро- и теплопроводностью, коррозионной стойкостью и другими достоинствами. Благодаря этим качествам цветные металлы и их сплавы занимают важное место среди конструкционных материалов.
Из цветных металлов в автомобилестроении в чистом виде и в виде сплавов широко используются алюминии, медь, свинец, олово, магний, цинк, титан.
1. Алюминий и его сплавы
Алюминий - металл серебристо-белого циста, характеризуется низкой плотностью 2,7 г/см 3 , высокой электропроводностью, температура плавления 660"С. Механические свойства алюминия невысокие, поэтому в чистом виде как конструкционный материал применяется ограниченно.
Для повышения физико-механических и технологических свойств алюминий легируют различными элементами (Си, Mg, Si, Zn). Железо и кремний являются постоянными примесями алюминия. Железо вызывает
снижение пластичности и электропроводности алюминия. Кремний, как и медь, магний, цинк, марганец, ипколь и хром, относится к легирующим добавкам, упрочняющим алюминий.
В зависимости от содержания постоянных примесей различают:
Алюминий особой чистоты марки А 999 (0,001 % примесей);
Алюминий высокой чистоты - А 935, А 99, А 97, Л 95 (0,005-0,5 % примесей);
Технический алюминий - А 85, А 8, А 7, А 5, А О (0,15-0,5 % примесей).
Алюминий выпускают в виде полуфабрикатов для дальнейшей переработки в изделия. Алюминий высокой чистоты применяют для изготовления токопроводящих и кабельных изделий.
И автомобилестроении широкое применение получили сшиты на основе алюминия. Они классифицируются: - по технологии изготовления; по степени упрочнения после термической обработки;
По эксплуатационным свойствам.
Деформируемые сплавы
К. неупрочияемым термической обработкой относятся сплавы;
алюминия с марганцем марки АМц;
алюминия с магнием, марок АМц АМгЗ, АМг5В;
АМгЗП, АМгб.
Эти сплавы обладают высокой пластичностью, коррозионной стойкостью, хорошо штампуются и свариваются, но имеют невысокую прочность. Из них изготовляют бензиновые баки, проволоку, заклепки, а также сварные резервуары для жидкостей и газов, детали вагонов.
В группе деформируемых алюминиевых сплавов, упрочняемых термической обработкой, различают сплавы:
Нормальной прочности;
Высокопрочные сплавы;
Жаропрочные сплавы;
Сплавы для ковки и штамповки.
Сплавы нормальной прочности. К ним относятся сплавы системы Алюминий + Медь + Магний (дюралимины), которые маркируются буквой «Д». Дюралюмины (Д1, Д16, Д!8) характеризуются высокой прочностью, достаточной твердостью и вязкостью. Для упрочнения сплавов применяют закалку с последующим охлаждением в воде. Закаленные дуралюмины подвергаются старению, что способствует увеличению их коррозионной стойкости.
Дюралимины широко используются в авиастроении: из сплава Д1 изготовляют лопасти винтов, из Д16 - несущие элементы фюзеляжей самолетов, сплав Д18 - один из основных заклепочных материалов.
Высокопрочные сплавы алюминия {В93, В95, В96) откосятся к системе Алюминий + Цинк + Магний + г Медь. В качестве легирующих добавок используют марганец и хром, которые увеличивают коррозионную стойкость и эффект старения сплава. Для достижения требуемых прочностных свойств сплавы закаливают с последующим старением.
Высокопрочные сплавы по своим прочностным показателям превосходят дуралюмины, однако менее пластичны и более чувствительны к концентраторам напряжений (надрезам). Из этих сплавов изготовляют высоконагруженные наружные конструкции в авиастроении - детали каркасов, шасси и обшивки.
Жаропрочные сплавы алюминия (АК 4-1, Д 20) имеют сложный химический состав, легированы железом, никелем, медью и другими элементами. Жаропрочность сплавам придает легирование, замедляющее диффузионные процессы.
Детали из жаропрочных сплавов используются после закалки и искусственного старения и могут эксплуатироваться при температуре до 300°С.
Сплавы для ковки и штамповки (АК 2 5 АК 4 Э АК 6, АК 8) относятся к системе Алюминий + Медь + Магний с добавками кремния. Сплавы применяют после закалки и старения для изготовления средне нагруженных деталей сложной формы (АК 6) и высоконагруженных штампованных деталей - поршни, лопасти винтов, крыльчатки насосов и др.
Литейные сплавы. Для изготовления деталей методом литья применяют алюминиевые сплавы систем Al-Si, Al-Cu, Al-Mg. Для улучшения механических свойств сплавы легируют титаном, бором, ванадием. Главным достоинством литейных сплавов является высокая жидкотекучесть, небольшая усадка, хорошие механические свойства.
Применяют следующие виды термической обработки литейных алюминиевых сплавов:
Искусственное старение: для улучшения прочности и обработки резанием;
Отжиг с охлаждением на воздухе: для снятия литейных и остаточных напряжений и повышения пластичности;
Закалка и естественное (или искусственное) старение: для повышения прочности;
Закалка и смягчающий отпуск: для повышения пластичности и стабильности размеров.
Сплавы алюминия с кремнием (силумины) получили наибольшее распространение среди алюминиевых литейных сплавов в силу своих высоких литейных свойств и хороших механических и технологических характеристик. Силумины (марок АЛ2, АЛ4, АЛ9) обладают высокой жидкотекучестью, хорошей герметичностью, достаточной прочностью, хорошо обрабатываются резанием, хорошо свариваются, сопротивляются коррозии и устойчивы к образованию горячих трещин.
Сплав АЛ2 применяется для изготовления тонкостенных деталей сложной формы при литье в землю: корпуса агрегатов и приборов.
Сплав АЛ4 - высоконагруженные детали ответственного назначения: корпуса компрессоров, блоки двигателей, поршни цилиндров и др.
Сплав АЛ9 - изготовление деталей средней нагруженно, но сложной конфигурации, а также для деталей, подвергающихся сварке.
Сплавы алюминия с магнием (магналины) - АЛ 8, АЛ13, АЛ27, АЛ29 обладают наиболее высокой коррозионной стойкостью и более высокими механическими свойствами после термической обработки по сравнению с другими алюминиевыми сплавами, но литейные свойства их низкие.
Сплавы АЛ 8 и АЛ 13 являются наиболее распространенными, из них изготовляют подверженные коррозионным воздействиям детали морских судов, а также детали, работающие при высоких температурах (головки цилиндров мощных двигателей воздушного
Ставы алюминия с медью - АЛ7, АЛ12, АЛ19 обладают невысокими литейными свойствами и пониженной коррозионной стойкостью, но высокими механическими свойствами.
Сплав АЛ7 применяют для изготовления отливок несложной формы, работающих-с большими напряжениями (головки цилиндров маломощных двигателей воздушного охлаждения).
Сплавы алюминия, меди и кремния - АЛЗ, АЛ4, АЛб характеризуются хорошими литейными свойствами, но коррозионная стойкость их невысокая.
Сплав АЛЗ широко применяют для изготовления отливок корпусов, арматуры и мелких деталей.
Сплав АЛ4 используется для отливок ответственных деталей, требующих повышенной теплоустойчивости и твердости.
Сплав АЛ6 применяют для отливок корпусов карбюраторов и арматуры бензиновых двигателей.
Сплавы алюминия, цинка и кремния - типичный представитель сплав АЛИ (цинковый силумин), обладающий высокими литейными свойствами, а для повышения механических свойств подвергающийся модифицированию. Используется для изготовления отливок сложной формы - картеров, блоков двигателей внутреннего сгорания.
Подшипниковые сплавы. Наибольшее применение из алюминиевых подшипниковых материалов получил сплав АСМ. По антифрикционным свойствам он близок к свинцовой бронзе, но превосходит ее по коррозионной стойкости и технологичности.
Сплав АСС-6-5 содержит в своем составе 5 % свинца, что придает ему высокие противозадирные свойства. Подшипники скольжения из сплавов АСМ и АСС-6-5 применяют взамен бронзовых в дизельных двигателях.
Из алюминиевых сплавов, легированных оловом, изготовляют тяжелонагруженные подшипники скольжения в автомобилестроении, а также в судовом и общем машиностроении.
Алюминиевые сплавы характеризуются более высоким коэффициентом теплового расширения, чем чугуны и стали. Поэтому подшипники из алюминиевых сплавов ограниченно применяются в практике машиностроения. Более широкое распространение получили биметаллические материалы, представляющие собой слой алюминиевого сплава, нанесенный на стальное основание. Такие биметаллы обеспечивают надежную работу узлов трения при больших нагрузках (20- 30 МПа) и высоких скоростях скольжения (до 20 м/с).
Спеченные металлы. Материалы на основе алюминия, полученные методами порошковой металлургии, обладают по сравнению с литейными сплавами более высокой прочностью, стабильностью свойств при повышенных температурах и коррозионной стойкостью.
Материалы из спеченных алюминиевых порошков (САП) состоят из мельчайших частичек алюминия и его оксида А1 2 О 3 . Порошок для спекания получают из технически чистого алюминия, распылением с последующим измельчением гранул в шаровых мельницах.
Технологический процесс получения изделий из САП состоит из операций изготовления заготовок и последующей механической обработки. Заготовки получают брикетированием (холодным или с подогревом) порошка с последующим спеканием при 590-620°С и давлениях 260-400 МПа.
По стойкости к воздействию температуры материалы из САП превосходят жаропрочный алюминиевый сплав ВД17.
Спеченные алюминиевые порошки (марок САП-1 - САП-4) применяют для изготовления деталей повышенной прочности и коррозионной стойкости, эксплуатируемых при рабочих температурах до 500°С.
Спеченные -алюминиевые сплавы (САС) получают из порошков алюминия с небольшим содержанием А1 2 О 3 , 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/см 3 .
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:
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 0 5 09 %} 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.
Репетиторство
Нужна помощь по изучению какой-либы темы?
Наши специалисты проконсультируют или окажут репетиторские услуги по интересующей вас тематике.
Отправь заявку
с указанием темы прямо сейчас, чтобы узнать о возможности получения консультации.
Цветные металлы и их сплавы очень востребованы, широко применяются во всех отраслях промышленности и сельского хозяйства. К ним относятся все металлы за исключением железа и его производных, которые классифицируются как черные металлы.
Практически все цветные металлы обладают следующими свойствами:
- Устойчивостью к коррозии и значительным перепадам температур;
- Пластичностью;
- Многосторонностью применения.
Кроме этого, важной особенностью цветных металлов является то, что их свойства можно изменить с помощью закалки, искусственного старения или термической обработки. Также они хорошо обрабатываются штамповкой, прокаткой, ковкой, сваркой, пайкой, прессованием и резкой.
Наиболее ценными цветными металлами являются: Алюминий; Медь; Никель; Олово; Свинец; Цинк; Магний.
Алюминий.
Обладая высокой электропроводностью, алюминий в чистом виде широко применяется там, где это свойство важно, к примеру, для изготовления проводов линий электропередач.
Широко используются и алюминиевые сплавы, которые разделяются на две группы: упрочняемые и не упрочняемые.
Упрочняемые сплавы, которые подвергаются термообработке, известны под названиями дуралюмин и авиаль, в составе их содержится медь, цинк и определенное сочетание магния с кремнием.
Помимо термической обработки, такие сплавы подвергаются естественному старению и закалке, что увеличивает их прочностные характеристики. Из этих видов сплавов создаются высокопрочные конструкции с малой массой для применения в аэрокосмической промышленности.
Не упрочняемые термической обработкой сплавы, широко применяются в транспортном машиностроении для изготовления узлов самых разнообразных транспортных средств.
Медь
Медь стала первым металлом, которым человек стал пользоваться, и случилось это, скорее всего, за много тысячелетий до нашей эры. Кроме этого медь была первым материалом, который был использован для передачи электричества. Ее основными техническими характеристиками являются высокая электропроводность и ковкость.
Чистая медь широко применяется в электротехнической промышленности для изготовления кабельных изделий и различного вида проводов. Также, она используется в производстве электрогенераторов, радиоаппаратуры, телеграфного и телефонного оборудования.
В других отраслях чаще используются ее сплавы. Особенно популярны латуни, которые содержат цинк и другие элементы для придания необходимых свойств. Они обладают великолепными механическими характеристиками, легко обрабатываются, поэтому широко применяются в химической промышленности и машиностроении для изготовления различных емкостей и трубопроводов. Также они используются, повсеместно, для производства бытовых товаров различного назначения.
Кроме них широко применяются бронзы, содержащие, в качестве основной составляющей сплава, олово.
Никель
Чистый никель используется в качестве защитного антикоррозионного покрытия поверхностей от воздействия химически активных веществ.
Кроме этого, из него изготавливаются различные котлы, цистерны и тигли, обладающие высокой коррозионной стойкостью, и применяемые в химической, текстильной, пищевой промышленности. Широко используется никель при производстве различного вида аккумуляторов и электродов для топливных элементов.
В некоторых областях используется порошкообразный никель в качестве катализатора химических процессов. К примеру, он применяется в реакциях гидрогенизации спиртов, циклических альдегидов ароматических и непредельных углеводородов.
Олово
Из чистого олова, в основном, получают белую жесть, которую используют для изготовления консервных банок.
Очень популярными в различных отраслях являются сплавы из этого цветного материала. Например, при книгопечатании используются шрифты, отлитые из гарта, который представляет собой сплав олова со свинцом и сурьмой.
Очень востребованным является баббит, получаемый методом сплавления олова со свинцом, сурьмой и медью. Из этого сплава изготавливается огромное количество деталей, в частности подшипников, рабочая поверхность которых высокоустойчива и обладает низким коэффициентом трения.
Свинец и цинк.
Хотя свинец и цинк добываются на одних и тех же природных месторождениях, области их применения значительно отличаются. Устойчивость свинца к агрессивным воздействиям позволяет использовать его в качестве защитных покрытий телефонных и телеграфных проводов. В химическом производстве из него делают специальное оборудование.
Цинк в чистом виде, зачастую, применяется для изготовления оцинкованного железа. И тот и другой метал, широко используются в различных сплавах для изготовления узлов оборудования в машиностроении, металлургии, медицине и других отраслях народного хозяйства.