Медные сплавы

Механические свойства меди определяются в основном ее состоянием: (литая, деформированная – холоднокатаная, отожженная), а также от содержания примесей. По электро- и теплопроводности медь занимает второе место после серебра и практически везде применяется в качестве проводника электротока, а также в теплообменниках. М1 хорошо держит вакуум в СВЧ приборах и волноводах. К недостаткам меди можно отнести низкую жидкотекучесть, плохую обрабатываемость резанием.
Для легирования медных сплавов в основном используют элементы, растворимые в меди: Zn, Sn, Al, Be, Ni, Mn. Они повышают прочность, а некоторые – пластичность (Zn, Sn, Al). Прочность у них несколько меньше, чем у стали: у некоторых (бронза) хорошие литейные качества.

5.2. Латуни
Латунями называют сплавы меди с цинком. Они бывают двойными (простые) и многокомпонентными (легированные). Медь с цинком образует твердый раствор с предельной концентрацией цинка 39%. Практическое значение имеют сплавы, содержащие до 45% Zn. Повышение содержания Zn удешевляет латуни, улучшает обработку резанием, но снижает электро- и теплопроводность (до 50% от Cu).
Однофазные латуни выпускают в виде холоднокатаных полуфабрикатов: полос, лент, листов, проволоки, трубки, снарядные гильзы. Легированные латуни (с добавлением Pb, Al, Fe, Ni, Sn, Si) кроме деформируемых полуфабрикатов, поставляются в виде фасонных отливок. Указанные элементы повышают прочность, твердость и коррозионную стойкость.

Латуни маркируются (ГОСТ 15527-70) буквами Л с добавлением буквы примеси и цифрами, указывающими % содержание Cu – и др. примесей.
Например Л96 (нелегированная, 96% Cu, 4% Zn),
ЛА77-2 (77% Cu, легирована алюминием 2%, остальное - 21% Zn).
Буквы примесей от их русского названия О – олово, Ж – железо и т. д.

5.3. Бронзы
Бронзами называют сплавы меди со всеми элементами, кроме цинка.
Их подразделяют на оловянные, алюминиевые, бериллиевые, кремнистые и др. Бронзы бывают деформируемые и литейные.
Деформируемые бронзы маркируют буквами Бр, а затем следуют буквы и цифры, обозначающие название и содержание в % легирующих элементов.
Например БрОЦС4 – 4 – 2,5 содержит 4% Sn, 4% Zn, 2,5% Pb.
Сплавы меди с никелем называются мельхиоры, нейзильберы.
В марках литейных бронз цифры % ставятся сразу после букв БрО6Ц6С3.

Оловянные бронзы. По диаграмме состояния Cu-Sn можно видеть, что предельная растворимость Sn в Cu соответствует 15,8%. Практическое значение имеют бронзы, содержащие только до 10% Sn. Увеличение содержания Sn вызывает резкое снижение вязкости и пластичности.
Оловянные бронзы легируют Zn, Pb, Ni, P. Цинк в количестве 2 – 15% способствует повышению механических свойств: плотности, жидкотекучести, паяемости. Свинец улучшает способность к обработки резанием. Фосфор повышает износостойкость.
Литейные бронзы (10% Sn) используются для получения сложных фасонных изделий (отливок) с высокой коррозионной стойкостью (пароводяная арматура, памятники и др.). Деформируемые бронзы (содержат 6 – 8% Sn) характеризуются хорошей пластичностью, высокой прочностью и упругостью. Их используют для круглых и плоских пружин.

Алюминиевые бронзы. Медь с алюминием образует α – твёрдый раствор с концентрацией Al до 9%. При содержании Al 4 – 5% бронза обладает хорошей пластичностью, твёрдостью и прочностью. При повышении содержания Al пластичность резко падает. Легированием железом повышает прочность, твёрдость и антифрикционные свойства.
Никель улучшает технологичность и механические свойства алюминиево-железных бронз. Из них изготавливают детали, работающие на износ при высоких температурах (400 – 5000С): сёдла клапанов, части насосов и турбин.