Л3.3. Медь и её сплавы

Модуль 3. Основные конструкционные материалы.
Слайд 9.01

Общая характеристика меди.
Слайд 9.02
Медь – металл красного цвета с решёткой ГЦК, плотность 8,94 г/см3, температура плавления 1083 ̊ С.
Чистая медь не прочный и очень пластичный материал:
GВ = 160 МПа G0,2 = 35 МПа δ = 25 %
Из всех технических металлов имеет самую высокую электропроводность, которая уменьшается при легировании меди другими компонентами и при появлении в ней примесей.
Медь как конструкционный материал

Классификация меди и её сплавов.
Слайд 9.03
Классификация меди и её сплавов:
Чистая и техническая медь
М00, М0, М1, М2
М2б – бескислородная; 0,001% О2
М2р – раскисленная; 0,01% О2
М2к – катодная.
Латуни – сплавы меди с другими компонентами, в которых главным упрочняющим элементом является цинк.
Бронзы – сплавы меди с другими компонентами, в которых главным упрочняющим элементом является любой другой элемент, кроме цинка.

Латуни.
Слайд 9.04
Латуни, в свою очередь, подразделяются на:
Деформируемые: ГОСТ 15527-70
а) двухкомпонентные
- однофазные;
- двухфазные (содержание Zn > 37%
Л96, Л80, Л70, Л63, Л59, Л60.
б) многокомпонентные
ЛАЖ60-1-1, ЛО70-1, ЛЖМц59-1-1.
Литейные ГОСТ 17711-93
ЛЦ40С, ЛЦ40Мц3Ж, ЛЦ30А3
У двухфазных латуней лучше прочностные свойства и меньше пластичность, но хуже коррозионные свойства.

Обозначение легирующих элементов в сплавах меди
Легирующие элементы в сплавах меди обозначаются также как в сплавах алюминия
1. первой буквой русского названия:
М – Cu; А – Al; С –Pb; К – Si; Н – Ni; Ц – Zn; О – Sn,
Ф –Р, Ж-Fe.
Если буква уже использована, тогда элемент обозначается двумя буквами русского названия.
Мг – Mg; Мц – Mn; Мш – As; Су- Sb; Кд – Cd и т.д.

Бронзы.
Слайд 9.05
Бронзы подразделяются на:
Оловянные (самый древний металлический конструкционный материал)
Основной упрочняющий элемент – олово.
2) Безоловянные (упрочняющие элементы Al, Si, Be, Pb)
В бронзах цинк также может присутствовать, но не является основным упрочняющим элементом.
Предельная растворимость олова в меди 15,8%, при концентрациях олова >6% в бронзе может появиться эвтектоид с твердым и хрупким интерметаллидом Cu31Sn8 , поэтому оловянные бронзы с содержанием олова больше 12% из-за хрупкости не используются.
Классификация бронз

б) литейные. В литейных оловянных бронзах количество олова может доходить до 10-11% хорошие литейные и антифрикционные свойства ГОСТ 617 - 79
БрО5Ц5С5, БрО4Ц7С5, БрО3Ц7С5Н1, БрО10Ф1
а) деформируемые ГОСТ5017-74
БрОЦС4-4-4, БрОФ6,5-0,4, БрОЦ4-3
Оловянные бронзы
Различают деформируемые и литейные оловянные бронзы.
Деформируемые содержат 3-7% олова (GВ = 320-350 МПа, δ = 30-50%. Прутки, трубы, ленты. Хорошие упругие свойства

Безоловянные бронзы
а) алюминиевые Cu – Al, сплавы, содержащие до 9% алюминия однофазные, при большей концентрации появляется эвтектоид с интерметаллидом Cu32Al19
Делятся на деформируемые и литейные.
Применяются для нагруженных деталей, шестерни , краны, втулки, детали водяных турбин
- деформируемые БрАЖН10-4-4, БрАЖН11-6-6
- литейные БрА9Мц2Л, БрА10Ж4Н4Л
Более новый конструкционный материал. Основным упрочняющим элементом является не олово и не цинк.
Подразделяются:

г) свинцовые Cu – Pb, литейные
БрС30, БрСу3Н3Ц3С20Ф
в) бериллиевые Cu – Be, деформируемые растворимость бериллия 2,7% при 886о С и 0,2% при 300о С. Легко получаются пересыщенные растворы. Значительное упрочнение при термической обработке.
БрБ2, БрБНТ1,9
б) кремнистые Cu – Si, деформируемые
БрКН1-3, БрКМц3-1
Безоловянные бронзы

Полудрагоценные сплавы меди
Мельхиоры: сплавы Cu-Ni, повышенные декоративные и коррозионные свойства: МН19 (19-20% Ni) посуда, медицинские инструменты, украшения. МНЖМц30-0,8-1 – конденсаторные трубы.
Нейзильбер: сплав Cu-Ni-Zn повышенные декоративные и коррозионные свойства: МНЦ15-20 (15%Ni, 20% Zn) приборостроение, часы, монеты, посуда, медтехника, награды.