Классификация алюминиевых сплавов

ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ И ИХ СПЛАВЫ

Цветные металлы имеют более высокую стоимость по-сравнению с черными, но обладают рядом специфических эксплуатационных свойств. Это делает их широко применимыми в различных отраслях промышленности. Чистые металлы, как конструкционный материал применяются крайне редко из –за их низких прочностных свойств и высокой стоимости.

Цветные металлы классифицируются:

1. Благородные (серебро, золото, платина)

2. Тяжелые с плотностью ≥ 5 гр/см³ (5000кг/м³) (медь, никель, цинк, свинец, ниобий).

3. Легкие с плотностью ≤ 5 гр/см³ (5000кг/м³) (алюминий, магний, титан, бериллий)

4. Редкие (вольфрам, молибден, цирконий, селен, тантал, индий и др)

Тяжелые цветные металлы

Медь и ее сплавы

Медь - металл красноватого цвета, температура плавления 1083⁰С, плотность r = 8,94 г/см³.

Основные свойства:

- высокая тепло и электропроводность;

- коррозионная стойкость в атмосферных условиях, морской и пресной воде;

- не высокая прочность;

- хорошая технологическая пластичность. Хорошо обрабатывается давлением в холодном и горячем состояниях;

- плохо обрабатывается резанием (налипание стружки на лезвие инструмента);

- плохо сваривается.

Маркировка меди

МОО ³ 99,99% Cu

МО ³ 99,95% Cu

М1 ³ 99,9% Cu

М2 ³ 99,7% Cu

М3 ³ 99,5% Cu

М4 ³ 99,0% Cu

Применение: в электротехнической промышленности.

Изготавливают провода, электрокабели, шины.

Медь также применяют для изготовления медных сплавов.

Сплавы меди

Основные сплавы на основе меди, которые получили широкое применение - латуни и бронзы.

Латуни

Латунь - это сплав меди с цинком. (Цинка до 45%).

По химическому составу латуни бывают:

1. Простые, состоящие только из меди и цинка.

2. Сложные, которые содержат легирующие добавки, которые придают латуням определенные свойства.

По структуре латуни делятся на:

1. однофазные, которые имеют одну фазу - твердый раствор цинка в меди. (a - латуни) (до 39% Zn)

2. двухфазные, которые имеют две фазы - твердый раствор a и химическое соединение b - CuZn. (a + b )- латуни.

Все сложные латуни являются двухфазными.

Свойства простых латуней в зависимости от состава:

По способу получения заготовок латуни бывают:

1. деформируемые;

2. литейные.

Маркировка латуней

Простые латуни

В начале марки ставится буква Л, далее стоит двухзначная цифра, указывающая на содержание в латуни меди.

Например: Л 90 (90% Cu + 10% Zn) – высокопластичные, хорошо штампуются

Л 68 (68% Cu + 32% Zn).

Сложные латуни

У сложных латуней после буквы Л стоят другие буквы, обозначающие легирующие элементы, далее стоит двузначное число, указывающая на содержание меди в сплаве, а затем через тире стоят цифры, указывающие на количество легирующего элемента в такой же последовательности, как стоят буквы.

Напрмер: ЛАЖ 60-2-1 - латунь, в которой содержится 60% меди, 2% Al, 1%Fe, остальное Zn.

Обозначение легирующих элементов в маркировке медных сплавов

Легир. элем-т

Обозначение

Мц

Су

Ср

Кд

Мг

Цр

Основные латуни

1. Автоматные.

Основные свойства: высокая обрабатываемость резанием на станках-автоматах;

Свойства достигаются легированием свинцом.

Марка ЛС 59-1

Применение: для изделий массового производства: винтов, болтов, гаек и т.д.

2. Морская латунь

Основные свойства: высокая коррозионная стойкость в морской воде.

Свойства достигаютс: легированием латуни оловом.

Марка ЛО 62-1

Применение: для деталей, работающих в морской воде.

3. Кремнистые латуни

Основные свойства: обладают высокой хладостойкостью, кремний повышает жидкотекучесть, свариваемость, способность к горячей и холодной деформации.

Свойства достигаются: легированием латуни кремнием.

Марка ЛК 80-3Л

Применение: для изделий, работающих при отрицательных температурах, для изготовления арматуры, деталей приборов в судо- и общем машиностроениии

4. Марганцовистая латунь

Основные свойства: высокая коррозионная стойкость.

Свойства достигаются легированием латуни марганцем.

Марка ЛМц 58-2

Применение: как заменитель морской латуни, для массивных литых изделий.

В основном все латуни не упрочняются термической обработкой. Упрочняются наклепом. В качестве термической обработки используется отжиг - для снятия внутренних напряжений и рекристаллизационный - для снятия наклепа.

Бронзы

Бронзы – это сплавы меди с различными химическими элементами, цинк может входить, но не как основной легирующий элемент (в небольшом количестве).

Маркировка бронз: В начале марки стоят буквы Бр, далее буква, указывающая на элемент, с которым сплавлена медь, далее цифра, указывающая на количество этого элемента.

Например: БрС30. (бронза свинцовистая, 30% Pb, остальное Сu).

Основные свойства бронз: по сравнению с латунями:

1. Большая прочность;

2. Большая коррозионная стойкость;

3. Высокая антифрикционность, т.е. имеют низкий коэффициент трениия.

4. Хорошие литейные свойства.

Свойства достигаются: легированием бронз большим количеством легирующих элементов.

Классификация бронз

По технологическим свойствам:

1. Деформируемые

2. Литейные

По равновесной структуре:

1. Однофазные

2. Двухфазные

По химическому составу:

1. Оловянные (содержат олово)

2. Безоловянные (не содержат олово)

Основные бронзы

1. Оловянные бронзы

Основные свойства: самая высокая среди бронз коррозионная стойкость; антифрикционные свойства; хорошие литейные свойства.

Свойства достигаются: легированием оловом, фосфором, свинцом и т.д.

Марки и применение:

БрОФ 6,5-0,4 – пружины, мембраны, антифрикционные детали.

БрОФ 10-1 - памятники, художественное литье.

БрОСН 11-3-1 - детали изделий, работающих при высоких давлениях - вкладыши подшипников судовых механизмов.

2. Свинцовистые бронзы

Основные свойства: самые высокие антифрикционные среди бронз.

Свойства достигаются легированием свинцом в количестве от 30 до 50%

Марка: БрС 30.

Применение: вкладыши подшипников скольжения.

3. Алюминиевые бронзы

Основные свойства:

- высокая прочность; s_в = 600 - 800 МПа.

- высокая пластичность; d = 35 - 40%.

- высокая коррозионная стойкость.

Свойства достигаются легированием Al.

Марки и применение:

БрА5, БрА7 – втулки, фланцы, шестерни и др. небольшие ответственные детали.

БрАЖ 9-4 – Железо измельчает зерно и повышает механические и антифрикционные свойства. Используют для ОМД (прутки, поковки), детали трубопроводов для различных сред - воздух, масло, топливо, пар, пресная вода, температура которых < 250⁰С.

4. Кремнистые бронзы

Основные свойства:

- высокая прочность; s_в = 380 - 700 МПа.;

- коррозионностойкость;

- высокие упругие свойства.

Марки: БрКМц 3-1

Применение: пружины, пружинящие детали различных приборов, работающих при повышенной температуре (до 250 ⁰С).

5. Бериллиевые бронзы

Основные свойства:

- высокая механическая прочность;

- электропроводность;

- коррозионная стойкость в агрессивных средах;

- хорошие упругие свойства;

- не дают искру при ударе.

Свойства достигаются: легированием бериллием и термообработкой закалка + старение.

Применение: для деталей особого назначения - упругие элементы особо точных приборов (плоские пружины, контакты, мембраны), детали, работающие на износ, подшипники, работающие при высоких температурах и давлениях; инструмент, не дающий искры (во взрывоопасных зонах).

Баббиты

Это сплавы, применяемые для заливки вкладышей подшипников скольжения, которые составляют пару: шейка вращающегося вала - вкладыши подшипника.

Основные свойства:

1. Достаточно высокая твердость и хорошая пластичность.

2. Высокая износоустойчивость.

3. Низкий коэффициент трения.

4. Высокая теплопроводность.

Эти свойства достигаются: наличием особой микроструктуры: мягкая основа + твердые включения. Мягкая основа обеспечивает хорошую прирабатываемость. Твердые включения способны воспринимать высокие удельные давления, мало снашиваясь при этом.

Классификация:

1. Оловянные баббиты.

2. Свинцовые баббиты.

Оловянные баббиты: дорогие.

Марки: Б83 (11% Sb, 6% Cu, 83% Sn)

Б88 (7,5% Sb, 3% Cu, 88% Sn)

Мягкая основа - твердый раствор Sb, Cu в олове.

Твердые включения - SnSb, Cu₃Sn₈.

Б83, Б88 применяют для заливки подшипников особо нагруженных машин.

Легкие цветные металлы и их сплавы

К легким цветным металлам относятся металлы с плотностью меньше 5 гр/см³. К ним относятся алюминий, магний, титан, бериллий и др.

Алюминий и его сплавы

Алюминий – металл серебристого цвета, легкий, r = 2,7 г/см³, t_пл = 660^о, с низкой прочностью - s₀₂ £ 15 Мпа, с высокой пластичностью - d = 70%, обладает высокой тепло и электропроводимостью, коррозионной стойкостью в атмосфере и морской воде.

Маркировка:

Технически чистый :

А0 -	99,0 % Al
А6 -	99,6 % Al
А7 -	99,7 % Al

Высокой чистоты:

А95 -	99,95 % Al
А96 -	99,96 % Al
А97 -	99,97 % Al

Химически чистый:

А99 -

99,99 % Al

Применение: В электротехнической промышленности, в строительстве, для производства алюминиевых сплавов и т.д.

Классификация алюминиевых сплавов

По технологическим свойствам:

1. Деформируемые (упрочняемые и не упрочняемый термообработкой)

2. литейные

3. порошковые.

Дата добавления: 2021-04-24; просмотров: 102; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!