Медные сплавы - раздел Образование, МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ Различают Две Группы Медных Сплавов:
Латуни - Сплавы Меди С Ци...
Различают две группы медных сплавов:
- латуни - сплавы меди с цинком с добавками небольшого количества других элементов;
- бронзы - сплавы меди с другими элементами, среди которых цинк и никель не являются основными.
Легирующие элементы в медных сплавах принято обозначать следующими буквами: А – алюминий, Б - бериллий, Ж - железо, К – кремний, Кд – кадмий, Мц – марганец, Мг – магний, Н – никель, О – олово, С – свинец, Ц – цинк, Ф - фосфор.
Латуни Если в латуни цинка менее 39 %, то она отличается мягкостью и пластичностью (имеет однофазную структуру).
Латунь, содержащая 40...45% Zn имеет двухфазную структуру - она более твердая и хрупкая. Максимальной пластичностью обладает латунь, содержащая 30% цинка. При содержании цинка свыше 45% латунь теряет прочность и пластичность. Из таких сплавов детали машин не изготавливают. Латуни, содержащие до 10% цинка, называют томпаками, содержащие 10...20% цинка – полутомпаками.
Различают латуни простые (двойные), состоящие только из меди и цинка, и сложные (легированные), содержащие, кроме меди и цинка, другие элементы.
Простые латуни обозначают буквой Л и двузначными цифрами, показывающими содержание меди в процентах (остальное цинк): Л99, Л85, Л80, Л70, Л68, Л62.
По технологическому признаку латуни разделяют на деформируемые и литейные.
В сложных (специальных) деформируемых латунях за буквой Л следуют (в порядке убывания) буквенное обозначение основных легирующих, элементов и цифры, показывающие содержание меди и этих элементов.
Например, латунь ЛС59-1 содержит 59% меди, 1% свинца и 40% цинка.
Свинцовые латуни обладают хорошими механическими свойствами, легко обрабатываются резанием, их применяют для изготовления деталей горячей штамповкой или резанием. Например, латунь ЛЖС58-1-1 содержит 58% меди, 1% железа, 1% свинца, остальное - цинк.
Оловянистые латуни (например, ЛО70-1 содержит 70% меди, 1% олова, остальное - цинк) обладают высоким сопротивлением коррозии; никелевые (например, ЛН 65-5 содержат 5% меди, 5% никеля, остальное - цинк) обладают высокой прочностью, высокими антикоррозионными и антифрикционными свойствами. Применяют эту латунь вместо бронзы при изготовлении вкладышей подшипников скольжения и др.
Деформируемые латуни выпускают в виде горяче- и холоднокатаных протянутых и прессованных изделий (проволока, полосы, листы, ленты, трубы, прутки и др.) в мягком (отожженном) полутвердом (степень обжатия 10...30 %), твердом (30..50%) и особо твердом (более 60%) состоянии.
Литейные латуни. Согласно ГОСТ 17711-80 существует десять марок литейных латуней. Литейные латуни в виде чушек (ГОСТ 1020-77) содержат те же элементы, что и латуни, обрабатываемые давлением; от последних литейные латуни отличает, как правило, большее легирование цинком и другими металлами.
Обозначение: после буквы «Л» идет буквенное обозначение легирующего элемента с цифрой, указывающей его содержание в сплаве; содержание меди не указывается. Например, ЛЦ23А6Ж3Мц2, содержит 23% цинка, 6% алюминия, 3% железа, 2% марганца.
Бронзы. Бронзы по сравнению с латунями обладают лучшими механическими, антифрикционными свойствами и коррозионной стойкостью. По содержанию легирующих элементов различают оловянистые и безоловянные бронзы, по технологическому признаку - деформируемые и литейные (ГОСТ 493-79).
Оловянные бронзы - сплавы меди, содержащие до 14% олова, обладают высокими механическими и антифрикционными свойствами.
Бронзы, содержащие до 14% олова, - однофазные, состоят из твердого раствора олова в меди (a-фаза). При содержании более 14% (до 22%) олова бронза становится двухфазной (b-фаза).
Деформируемые бронзы маркируют следующим образом. На первом месте буквы Бр - бронза, затем следуют буквенные обозначения элементов, входящих в ее состав, и цифры, указывающие среднее содержание элементов в процентах, содержание меди не указывается. Например, БрОФ6,5-0,15 содержит 6,5% олова, 0,15% фосфора, остальное медь.
Бронзы, содержащие до 5...6% олова, обладают хорошей пластичностью (БрОФ6,5-0,15; БрОФ4-0,25; БрОЦ4-3; БрОЦС4-4-2,5). Из этих бронз изделия изготавливают ковкой, штамповкой и прокаткой. Бронзы с более высоким содержанием олова являются литейными. Маркируются следующим образом: БрО10Ц2 - олова 10%, цинка 2%; Бр08Н4Ц2 - олова 8%, никеля 4%, цинка 2%; БрО3Ц12С5 - олова 3%, цинка 12%, свинца 5%.
Из-за высокой стоимости оловянистые бронзы применяют только для наиболее ответственных деталей. В машиностроении и ремонтном производстве чаще используют более дешевые бронзы, не содержащие олова.
Алюминиевые бронзы - сплавы меди с 4...11,5% алюминия, содержат также железо, никель, марганец. По сопротивлению коррозии они в 12 раз устойчивее оловянных и в 2-3 раза - нержавеющих морозостойких сталей. Широко применяются бронзы БрА5, БрА7, БрАМц9-2, БрАЖМц10-3-1,5 (пружины, мембраны, сильфоны и др.).
Свинцовистые бронзы содержат 27...63% свинца (БрС30, БрС60Н2), имеют высокие антифрикционные свойства.
Свинцовистые бронзы пригодны для вкладышей подшипников, работающих с большими скоростями и при повышенных давлениях. Широко применяется бронза БрС30, теплопроводность которой в четыре раза больше теплопроводности оловянных бронз.
Из-за невысоких механических свойств двойные свинцовистые бронзы применяют для втулок и подшипников в виде тонкого слоя на стальной основе.
Бериллиевые бронзы - (содержат 1,5...2,5% бериллия) обладают уникальным сочетанием физико-химических и коррозионных свойств; оптимальными свойствами обладают сплавы с 2% Ве.
Бериллиевые бронзы из-за дороговизны и дефицитности бериллия используют не очень широко. Бронзы БрБ2, БрБНТ1,7 и БрБНТ1,9 используют лишь в ответственных случаях для изготовления пружин, мембран, пружинных контактов, а также в электронной технике.
Кремнистые бронзы также часто используют для изготовления пружин, пружинных контактов. Бронзы БрКН1-3, БрКМЦ 3-1 обладают высокими упругими, антифрикционными и антикоррозионными свойствами.
Все темы данного раздела:
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к выполнению лабораторных работ по разделам
«Материаловедение» и «Технология конструкционных
материалов»
Для студентов 1, 2 и 3 курсов фак
Основные положения
Углеродистая сталь - это многокомпонентный сплав железа с углеродом, содержащий 0,02...2,14% углерода и некоторое количество постоянных и случайных примесей.
Углеродистые стали широко прим
Стали и сплавы с особыми свойствами
Коррозионностойкие (нержавеющие) стали, ГОСТ 5632-72
обладают высокой стойкостью против коррозии в агрессивных средах (влажная атмосфера, кислоты, морская вода и т.п.), обязательно
При защите лабораторной работы необходимо ответить на следующие вопросы.
Как влияет углерод на механические и технологические свойства стали? Назовите полезные примеси в стали. Почему сера, фосфор, кислород и водород относятся к вредным примесям?
Основные положения
В данной лабораторной работе изучаются следующие методы металлографического анализа:
1. Фрактография
2. Макроанализ
3. Микроанализ
Фрактография -
Основные положения
Твердость - это способность материала сопротивляться проникновению в него под статической нагрузкой другого, более твердого тела (наконечника) определенной формы и размеров.
Это опр
Основные положения
Сплав - это система, состоящая из нескольких компонентов.
Компоненты в сплаве могут группироваться, передвигаться, обмениваться энергией, но всегда стремятся занять равновесное (устойчивое
Общие положения
Линии диаграммы (критические температуры сплавов) означают изменение строения и свойств сплавов.
Две верхние линии (ликвидус и солидус) обозначают первичные превращения сплавов, т.е. измен
СТРУКТУРА ЧУГУНОВ
Цель работы:ознакомиться с обозначением, строением и свойствами фаз и структурных составляющих диаграммы состояния сплавов системы железоцементит; выполнить анализ
Основные положения
Метастабильная (неустойчивая) структура (сплошные линии диаграммы) получаются при быстром охлаждении чугунов, стабильная (пунктирные линии) - при медленном охлаждении (рис. 1).
Составляющи
Общие положения
Цветные металлы являются более дорогими и дефицитными по сравнению с черными металлами, однако область их применения в технике непрерывно расширяется.
К группе широко применяемых цветных м
Алюминий и его сплавы
Алюминий - один из наиболее легких конструкционных материалов; его плотность 2,7 г/см3. Технически чистый алюминий имеет относительно невысокую температуру плавления (657°), незначительн
Литейные алюминиевые сплавы
Предназначены для изготовления деталей методами фасонного литья (в земляные или металлические формы, под давлением и т.д.), имеют хорошие литейные свойства высокую жидкотекучесть, малую склонность
Магний и его сплавы
Магний относится к числу самых легких металлов, используемых в промышленности. Его плотность 1,47 г/см3, он в 1,6 раза легче алюминия и в 4,5 раза легче железа.
Магниевые сплавы
Объём требований
1. Каковы свойства чистого алюминия и область его применения?
Как классифицируются алюминиевые сплавы? Укажите марки, состав, свойства и область применения литейных и деформ
Основные положения
Антифрикционные материалы (АФМ) – материалы, обладающие низким коэффициентом. АФМ используют для изготовления втулок и вкладышей подшипников скольжения, широко применяемых в машинах и приборах из-з
Баббиты
Это мягкие (до 30 НВ) легкоплавкие (tпл = 240 - 320ºС) сплавы на основе олова или свинца. Обозначают их буквой Б, справа от которой ставятся цифры, показывающие процент олова или бу
Композиционные АФМ
Композиционный материал – композит-материал, получаемый объединением разнородных веществ в монолитную структуру.
Композиты получают методом прогрессивной малоотходной технологии – порошков
Неметаллические АФМ
К этой группе относятся пластмассы, углеграфиты, композиционные материалы на неметаллической основе, резины, древесина.
Пластмассы – материалы, изготовленные на основе полимеров, пр
Углеграфитовые материалы
Для узлов трения, работающих в газовых и жидких агрессивных средах в диапазоне температур от –200 до +2000ºС со смазкой и без смазки, широко используются углеграфитовые АФМ.
Графит –
Древесина
Древесина – природный полимерный материал растительного происхождения. Достоинства её как конструкционного материала: малый объемный вес, достаточно высокая удельная прочность и упругость, хорошая
Минералы
Естественные (агат), искусственные (рубин, корунд) минералы или их заменители ситаллы (стеклокристаллические материалы) применяются для миниатюрных подшипников скольжения – камневых опор прецизионн
ЗАКАЛКА
Это один из видов термической обработки. Как и любой процесс термообработки, она состоит из последовательности операций: нагрев до температуры закалки (tзак) – выдержка п
Основные положения
Отпуск стали – это заключительная операция термической обработки от правильности проведения которой зависит качество детали. При отпуске закаленная сталь нагревается ниже нижней критической точки А
Дефекты отпуска стали
Повышенная твёрдость стали наблюдается в результате отпуска при заниженной температуре или недостаточной выдержке. Повторный отпуск при соблюдении режима обеспечит снижение твердости до требуемого
Порядок выполнения работы
1. Ознакомиться с сущностью отпуска, его видами и применением (по пособию).
2. Измерить твёрдость закаленных образцов, занести данные в таблицу 2.
3. Выбрать параметры различных в
ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА
Цель работы: изучение способов химико-термической обработки стали (ХТО) и их назначение, изучение структур и свойств стали после ХТО и последующей термической обработки.
Основные положения
ХТО – это технологические процессы насыщения поверхностного слоя деталей каким-либо химическим элементом, находящимся в атомарном состоянии при высокой температуре. В зависимости от насыщающего эле
СТРУКТУРА НАПЛАВЛЕННЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ
Цель работы: изучение структур наплавленных поверхностей и сварного соединения.
Оснащение рабочего места
1. Плак
СНЯТИЕ ВНЕШНИХ ХАРАКТЕРИСТИК СВАРОЧНОГО ТРАНСФОРМАТОРА ТД-300
Цель работы: ознакомиться с требованиями к источникам питания для электродуговой сварки; изучить принцип работы сварочного трансформатора и метод регулирования сварочного тока. Озн
Основные положения
Техническая характеристика сварного трансформатора ТД-300 (Т - трансформатор; Д – дуговой) «300» - максимальный из номинальных сварочный ток Iсв.mах = 300 А (из ном
ВОЛОЧЕНИЕ
Цель работы: изучение различных видов ОМД, практическое исследование производства проволоки методом волочения и явления наклепа (нагартовки).
Физические основы ОМД
При ОМД происходит деформация металла, т.е. смещение частей заготовки и маленьких объемов металла внутри заготовки – зерен (кристаллитов) благодаря перемещению атомов в результате действия внешних
Понятие о горячей и холодной ОМД
По температуре, при которой происходит обработка металлов, она делится на горячую и холодную. Границей между ними является температура рекристаллизации Тр:
Т
Горячая ОМД
Одним из многих параметров процесса ОМД, определяющих величину деформирующего усилия, является прочность металла. С увеличением температуры нагрева металла его прочность уменьшается (до нуля при ра
Холодная ОМД
При холодной ОМД свойства металла изменяются. Так, с увеличением степени деформации повышается прочность (sв) и твёрдость (НB) металла и уменьшается его пластичность (d и y). Это явление
Рекристаллизация
Нагрев наклёпанного (т.е. после холодной ОМД) металла до температуры t ³ tр, выдержка его в печи в течение времени, необходимого для восстановления пластичности металла до исходной,
Новости и инфо для студентов