Бронзы, их свойства, маркировка и область применения.
Бронзы, их свойства, маркировка и область применения. - раздел Машиностроение, Ознакомление со способами получения, составом и свойствами неметаллических конструкционных материалов, применяемых в машиностроении
1. Медь Обладает Высокой Электропроводность...
1. Медь обладает высокой электропроводностью, пластичностью, коррозионной устойчивостью и способна с другими металлами образовывать ряд сплавов.
Для технических целей большое значение имеет чистота меди, так как самое ничтожное содержание примесей резко снижает ее электропроводность. Медь применяют в чистом виде в электротехнике как хороший проводник тока (шины, провода и т. п.), а с большим количеством примесей ее используют для производства технических сплавов. В зависимости от чистоты медь (ГОСТ 859–78) изготовляют следующих марок: МОО (99,99% Сu), МО (99,95 % Сu), M1 (99,9% Сu), М2 (99,7% Сu),М3 (99,5% Сu).
Медь хорошо сопротивляется коррозии в обычных атмосферных условиях, в пресной и морской воде и других агрессивных средах, но обладает плохой устойчивостью в сернистых газах и аммиаке.
Механические свойства меди в литом состоянии: σв = 160 МПа, σ0,2 = 35 МПа, δ = 25%; в горячедеформированном состоянии: σв = 240 МПа, σ0,2 = 50 МПа, δ = 45%. Путем холодного деформирования временное сопротивление может быть повышено до 450 МПа (проволока) при снижении относительного удлинения до 3%. Медь легко обрабатывается давлением, но плохо резанием и имеет невысокие литейные свойства из-за большой усадки.
Различают две основные группы сплавов: латуни – сплавы меди с цинком, содержащие до 45% Zn; бронзы – сплавы меди с другими элементами, в числе которых может быть и цинк.
2. Латуни. Кроме простых латуней – сплавов только меди и цинка, применяют специальные латуни, в состав которых входят олово, свинец, никель, марганец, алюминий и другие элементы для придания сплавам высоких коррозионных свойств, хорошей обрабатываемости резанием, повышенной твердости и прочности.
Латуни в зависимости от своих технологических свойств разделяют на две группы: обрабатываемые давлением (деформируемые) и литейные.
На практике применяют латуни двух видов: однофазные – α-латуни с содержанием до 39% Zn и двухфазные – α + β-латуни с содержанием от 39 до 45% Zn. Однофазная α-латунь обладает высокой вязкостью и хорошей обрабатываемостью давлением в холодном состоянии. С появлением β-фазы вязкость сплава падает, а прочность повышается, поэтому двухфазные α + β-латуни хорошо деформируются только в горячем состоянии.
Простые латуни маркируют буквой Л и двухзначными цифрами, указывающими процент содержания меди. В специальных латунях за буквой Л следуют буквенное обозначение основных легирующих элементов и цифры, соответствующие содержанию меди и этих элементов. Легирующие элементы обозначают буквами русского алфавита: О – олово, С – свинец, Н – никель, М – марганец; Ж – железо, К – кремний, А – алюминий и т. д.
Например, марка Л90 обозначает латунь с содержанием 90% Си, остальные 10% составляет Zn; марка ЛС59–1 содержит 59% Сu, 1% Рb и остальное –цинк; марка ЛН65–5 содержит 651% Сu, 5% Ni и остальное – цинк; марка ЛАЖМц 66–6–3–2 обозначает алюминиево–железиcто–марганцовистую латунь с содержанием 66% Сu, 6 – А1, 3 – Fe, 2 % Мn и остальное – цинк.
Из свинцовых латуней марок ЛС59–1, ЛС74–3, ЛС64–2 и других изготавливают детали горячей штамповкой с последующей обработкой резанием. Оловянные латуни марок ЛО70–1 и Л062–1, содержащие около 1% олова, применяют для изготовления деталей в морском судостроении, так как они обладают высоким сопротивлением коррозии в морской воде. Никелевую латунь марки ЛА65–5 применяют в автотракторной промышленности взамен бронзы при изготовлении вкладышей подшипников. Литейные специальные латуни марок ЛА67–2,5, ЛАЖ60–1–2, ЛКС80–3–3 применяют для получения литых вкладышей подшипников, втулок.
3. Бронзы. В зависимости от содержания элементов, входящих в состав бронзы, они подразделяются на оловянные, алюминиевые, бериллиевые, кремнистые, свинцовые и др.
Бронзы обладают высокими механическими и антифрикционными свойствами, коррозионной устойчивостью, хорошими литейными свойствами и обрабатываемостью резанием. Из них делают отливки деталей, работающих в условиях трения, а также коррозионно–стойкие детали.
Маркируют бронзы буквами Бр, следующие буквы указывают на элементы, входящие в состав бронзы: О – олово, С – свинец, Ф – фосфор, К – кремний и т. д., а цифры показывают процентное содержание данных элементов. Например, деформируемые бронзы маркируются: марка Бр. ОФ4–0,25 обозначает оловянную бронзу, содержащую 4% Sn, 0,25% Pb и остальное –медь, марка Бр. ОЦС 4–4–2,5 содержит 4% Sn, 4% Zn, 2,5% Pb и остальное – Си. В марках литейных бронз содержание каждого легирующего элемента ставится сразу после буквы, обозначающей его название. Например, Бр. О6Ц6С3 содержит 6% Sn, 6 – Zn, 3% Pb и остальное медь.
Среди медных сплавов оловянные бронзы имеют самую низкую линейную усадку, и поэтому их используют для получения сложных фасонных отливок. Деформируемые бронзы характеризуются хорошей пластичностью и более высокой прочностью, чем литейные. Наряду с хорошей электрической проводимостью, коррозионной стойкостью и антифрикционностью деформируемые бронзы обладают высокими упругими свойствами и сопротивлением усталости. Их используют для изготовления круглых и плоских пружин, мембран, пружинящих контактов.
Алюминиевые бронзы обладают высокими механическими, антикоррозионными и антифрикционными свойствами. К преимуществам перед оловянными бронзами относятся меньшая стоимость, более высокие механические и технологические свойства. Однофазные бронзы (Бр.А5, Бр.А7 при содержании 6...8% А1) имеет хорошую пластичность и относятся к деформируемым. Алюминиевые бронзы добавочно легируют никелем, марганцем, железом и др. (Бр.АЖ 9–4, Бр.АЖН 10–4–4, Бр.АЖМц 10–3–1,5), их используют для различных втулок, направляющих седел, фланцев, шестерен, работающих при температурах 400...500°С.
Кремнистые бронзы содержат до 3,5% Si и добавочно легируются никелем и марганцем, что повышает прочность, пластичность, упругость и антифрикционные свойства. Кремнистые бронзы легко обрабатываются давлением, резанием и хорошо свариваются. Марки Бр.КН1–3, Бр. КМц 3–1 применяют для изготовления пружин и пружинящих деталей, работающих при температурах до 250°С, а также в агрессивных средах (пресная, морская вода).
Бериллиевые бронзы относятся к сплавам, упрочняемым термической обработкой, и отличаются высокой прочностью, твердостью и упругостью, при одновременной высокой химической стойкости, хорошей свариваемости и обрабатываемости резанием. Так, бронза Бр. Б2 в состоянии после закалки и старения имеет σв = 1250 МПа и δ = 3...5%, а после закалки, холодной пластической деформации с обжатием 30% и старении – σв = 1400 МПа и δ = 2 %. Бронзу нередко легируют также никелем и титаном (0,1...0,25 %) Бр.БНТ 1–9 и Бр. БНТ 1–7. Бериллиевые бронзы применяют для мембран, пружин, пружинящих контактов, деталей, работающих на износ (кулачки полуавтоматов), в электронной технике и т. д.
Свинцовая бронза, содержащая 30% Pb (Бр.С30), является высококачественным антифрикционным материалом и служит для изготовления вкладышей подшипников скольжения, работающих с большими скоростями и при повышенных давлениях. Свинцовые бронзы легируют никелем и оловом для повышения механических и коррозионных свойств (Бр.ОС8–12, Бр.ОС 10–10, Бр.ОСН 10–2–3).
Вопросы... Цели и задачи дисциплины Материаловедение и технология материалов... Связь дисциплины Материаловедение и технология материалов с другими дисциплинами...
Продукты доменной плавки.
1. Исходные материалы для производства чугуна:
1.Железные руды:
-красный железняк, или гематит Fе2О3; содержит в
Производство стали в электрических печах.
1.Шихтовыми материалами для выплавки стали являются жидкий или твердый чугун, стальной и чугунный лом, стружка, обрезки (скрап), железорудные окатыши, ферросплавы (перечисленные ма
Непрерывная разливка (в кристаллизатор).
1. Выплавленная в печи сталь выпускается в ковш и разливается в изложницы или кристаллизатор, либо разливке предшествует рафинирование стали. Внепечное рафинирова
Понятие о свойствах металлов.
1. Большое число различных металлов, которые применяют в технике, можно разделить на черные и цветные.
Черные металлы имеют темно-серый цвет, большую плотность, вы
Методы контроля качества изделий.
1.Макроанализ. Для макроанализа приготовляют образец – шлиф или излом, по которому выявляют макроструктуру – строение металла или сплава, видимое невооруженным глазом или в
Деление железоуглеродистых сплавов на стали и чугуны.
1. На диаграмме состояния (рис. 21) представлены две системы сплавов. Система Fе – Fе3С называется неустойчивой (метастабильной) в связи с тем, что цементит представляе
Структуры, получаемые при различных скоростях охлаждения.
1.При нормальной температуре доэвтектоидные стали имеют структуру феррит плюс перлит, эвтектоидные – перлит, заэвтектоидные – перлит + цементит, то есть исходное состояние всех ст
Нормализация.
1. Термической обработкой называют совокупность операций нагрева, выдержки и охлаждения металлических сплавов, находящихся в твердом состоянии, для изме
Отпуск. Виды отпуска.
1. Процесс закалки стали заключается в ее нагреве до определенной температуры (на 30...50° выше линии GSK по диаграмме Fe – Fe3C), выдержке и последующем быстром
Дефекты и брак при термической обработке.
1. Низколегированные стали при закалке охлаждают в воде, так же как и углеродистые. Увеличение содержания легирующих элементов в стали вызывает понижение теплопро
Азотирование.
1. Целью химико-термической обработки является получение поверхностного слоя стальных изделий, обладающего повышенными твердостью, износоустойчивостью, жаростойкостью или корро
Газовое цианирование.
3. Диффузионная металлизация, её виды.
1. Цианирование.Цианирование – насыщение поверхностного слоя одновременно углеродом и азотом; оно бывает жидкостным
Влияние примесей на свойства углеродистой стали.
Наличие небольшого количества обычных примесей в стали не влияет существенно на положение критических точек и характер линий диаграммы железо – цементит, поэтому сталь можно рассматривать с извест
Углеродистые инструментальные стали.
1. По химическому составу стали подразделяют на малоуглеродистые (до 0,3% С), среднеуглеродистые (0,3...0,65 % С) и высокоуглеродистые (свыше 0,65% С). По качеству ра
Легирование чугунов, их маркировка и область применения.
1.Сталь, содержащая, кроме постоянных примесей (марганец, кремний), один или несколько специальных элементов или повышенные концентрации марганца и кремния (>1 %), называется
Цементируемые стали.
1. Низколегированные стали.Согласно ГОСТ 19282–73, установлено 28 марок такой стали. Они содержат 1,5…2,5 % легирующих элементов, которые определяют измельчение перлитной составля
Быстрорежущие стали.
1.Условия работы отдельных видов инструментов различны и для различных видов инструментов применяют материалы, наиболее подходящие по своим качествам к данным условиям работы.
Прочие стали и сплавы с особыми свойствами.
1. Шарикоподшипниковые стали.Хромовая сталь с массовым содержанием 0,95…1,15 % С и 0,4…1,65 Сr образует группу высококачественных шарикоподшипниковых сталей (ГОСТ 801–78) ШХ6, ШХ9
Получение металлокерамических твердых сплавов.
1. Металлокерамические твердые сплавы.Эти сплавы применяют в виде пластинок к режущему инструменту и инструменту для буров при бурении горных пород, а также в виде фильер дл
Сверхтвердые инструментальные материалы.
1. Минералокерамика – синтетический материал, основой которого служит глинозем ( А12О3), подвергнутый спеканию при температуре 1720…1750 °С. Минералокерамика
Спеченные алюминиевые сплавы.
1. Алюминий и его сплавы. Характерные свойства алюминия – высокая пластичность, теплопроводность, электропроводность и малая прочность. Он слабо подвергается коррозии на воздухе,
Титан и его сплавы.
1. Механические свойства металлического магния очень невысоки, поэтому для изготовления деталей он не применяется. Магниевые сплавы обладают меньшими удельным весом, теплопроводн
Оловянные и свинцовые баббиты.
4. Металлокерамические пористые подшипниковые сплавы,
1. Антифрикционные,илиподшипниковые сплавы применяют для изготовления подшипников.
Методы борьбы с коррозией металлов.
1.Разрушение металлов под воздействием окружающей среды называют коррозией. Другими словами, коррозия – это процесс превращения металлов в окисленное состояние.
Классифик
Полимеризация и поликонденсация полимеров.
1. Полимерами называют вещества, молекулы которых (макромолекулы) состоят из большого числа повторяющихся группировок, или мономерных звеньев, соединенных между собою химическим
Способы получения изделий из пластмасс и их применение.
1.Пластическими массами (пластиками) называют материалы, которые при определенной температуре приобретают пластические свойства, то есть способность принимать в результате пресс
Применение резиновых изделий.
1.Резинойназывают продукты химической переработки каучука и вулканизирующих веществ (сера, натрий), осуществляемой при помощи термической обработки (горячая вулканизация) ил
Применение древесины в сельхозпроизводстве.
1.Древесина используется в качестве конструкционного материала в различных отраслях промышленности как в натуральном, так и переработанном виде.
Преимущества древесины:
Основные типы клеевых материалов и их применение.
1.Лакокрасочные материалы – это жидкие композиции, образующие после нанесения и высыхания пленку, соединяющуюся с окрашиваемой поверхностью. Эту пленку называют лакокрасочным покры
Фрикционные материалы.
1. Прокладочные материалы предназначены для создания герметичности сопрягаемых деталей с целью предохранения от попадания пыли, а также вытекания смазки, газов и др. К прокладочны
Применение порошковых сплавов в ремонтном производстве
1. Сплавы, получаемые из металлических порошков прессованием и последующим спеканием без расплавления, называют порошковыми, а метод получения – порошковой металлургией.
Механическая обработка напыленных покрытий.
1.Плазменное напыление представляет собой дальнейшее развитие техники металлизации распылением. Физическое понятие «плазма» было введено в 1923 г. Лангмером для обозначения газообр
Органоволокниты.
1. Карбоволокниты (углепласты) представляют собой композиции, состоящие из полимерного связуюшего (матрицы) и упрочнителей в виде углеродных волокон (карбоволокон
Сплавы с эффектом памяти.
1. Металлические стекла, или аморфные сплавы, получают путем охлаждения расплава со скоростью, превышающей скорость кристаллизации (106…108 °С/с). В этом случ
Бескислородная керамика.
1. Керамика – неорганический материал, получаемый из отформованных минеральных масс в процессе высокотемпературного обжига. В результате обжига (1200…2500 °С) форм
Основные сведения об изготовлении литейной формы.
1.Процесс получения заготовок деталей машин и других изделий методом литья называют литейным производством. Отливают заготовки массой от нескольких граммов до сотен тонн практиче
Прокатка, ее виды. Понятие о прокатном производстве.
1. Обработка давлением основана на способности металлов необратимо изменять свою форму без разрушения под действием внешних сил. Она обеспечивает получение заготовок для производст
Новости и инфо для студентов