Лекция.. Тема: Сплавы цветных металлов. Сплавы на медной основе. Легкие сплавы. Антифрикционные сплавы.

Лекция.

Тема: Сплавы цветных металлов

Сплавы на медной основе. Легкие сплавы. Антифрикционные сплавы.

Медь относится к проводниковым материалам с малым удельным сопротивлением, характеризуется высокой электропроводимостью, теплопроводностью, пластичностью, коррозионной стойкостью в атмосферных условиях.

Медь обладает хорошими технологическими свойствами, прокатывается в тонкие листы и ленту, паяется, сваривается, из нее получают тонкую проволоку, монтажные и обмоточные провода. Недостатки – большая плотность, низкая жидкотекучесть, относительно низкие прочностные свойства, в порядка 200…250МПа для мягкой отожженной меди марок ММ. В состоянии нагартовки у твердой меди марок МТ в достигает 300МПа, увеличивается до 450 МПа у сильно деформированной, но при этом снижается ее пластичность.

Латуни по структуре представляют твердый раствор цинка в меди, и подразделяют на однофазные (до 30% Zn) и двухфазные. С увеличением доли цинка в сплаве прочность его повышается, но снижается пластичность, улучшается обрабатываемость резанием, способность прирабатываться и противостоять износу. Вместе с тем уменьшается теплопроводность и электропроводность, которые составляют от 20…50% от характеристик меди. Примеси повышают твердость и снижают пластичность. При 45% Zn латунь отличается высокой хрупкостью.

Латуни, сохраняя положительные свойства меди (высокую тепло- и электропроводность, коррозионную стойкость) обладают хорошими механическими, технологическими свойствами. По технологическим свойствам латуни подразделяются на: деформируемые (обрабатываемые давлением) и литейные; на упрочняемые и неупрочняемые термической обработкой. Прочностные параметры деформируемых латуней определяются значениями в ~ 260…420МПа; 0,2 ~ 90…200МПа по ГОСТ 15527-70;  ~ 25…60%; для

литейных– в ~ 200…700МПа;  ~ 7…20% по ГОСТ 17711-93.

Бронзой первоначально называли сплав меди с оловом. В настоящее время бронзы называют по основным легирующим элементам: оловянные, алюминиевые, кремнистые, бериллиевые. С увеличением содержания олова в бронзе повышается твердость и хрупкость, снижается пластичность.

Практическое значение имеют бронзы, содержащие до 10% Sn. Оловянные бронзы применяют редко, так как они дорогие.

Бронзы обладают высокими механическими и упругими свойствами, коррозионной устойчивостью, немагнитны, у них высокая тепло-и электропроводность, хорошие антифрикционные, литейные свойства. Для получения тех или иных превалирующих свойств бронзы легируют. Бронзы также подразделяют на деформируемые и литейные. Их обозначают буквами Бр, за которыми ставят буквы и цифры. В марках деформируемых бронз сначала помещают буквы – символы легирующих элементов, а затем цифры, указывающие их процентное содержание. Например, БрАЖ9-4 содержит 9% Al, 4% Fe, остальное Cu. В марках литейных бронз после каждой буквы указывается содержание этого легирующего элемента. Например, БрО3Ц12С5 содержит 3% Sn, 12% Zn, 5% Pb, остальное Cu.

Медно-никелевые сплавы обладают высокой коррозионной стойкостью, механической прочностью, высоким удельным электрическим сопротивлением. Применяются в приборостроении как конструкционный материал, и как сплавы с высоким удельным сопротивлением – не менее 0,3 мкОмм.

Алюминий и его сплавы

Алюминий и его сплавы относятся к группе материалов с малой плотностью и высокой удельной прочностью и жесткостью. К этой же группе относятся Mg, Be, Ti и их сплавы, а также композиционные материалы. Их применение позволяет снизить массу изделий при одновременном повышении их прочности и жесткости.

Алюминий обладает малой плотностью, хорошей теплопроводностью и электрической проводимостью, высокой пластичностью и коррозионной стойкостью. Примеси ухудшают все названные свойства алюминия. В зависимости от содержания примесей первичный алюминий подразделяют на три класса: особой чистоты А999, где цифра показывает процентное содержание алюминия после запятой (99,999% Al, примесей 0,001%); высокой чистоты А995, А99, А97, А95 (примесей от 0,005 до 0,05%); и технической чистоты А85, А8 (примесей от 0,15 до 1%). Технический алюминий, выпускаемый в виде деформируемого полуфабриката (листы, профили, прутки и другие.), маркируют АД0, АД1. С увеличением содержания примесей и после пластической деформации прочность алюминия повышается, а пластичность падает. Например, для алюминия А999: в = 50 МПа;  = 45%, а для марки А0 (1% примесей) - в = 90МПа;  = 25%.

Алюминий особой и высокой чистоты применяют для изготовления оксидных конденсаторов, химической посуды, в микроэлектронике, для изготовления фольги, поверхностей с высокой отражающей способностью, и другие.

12 3 Следующая ⇒