Цветные металлы и сплавы

Цветные металлы и сплавы.
Преподаватель: Лесюк В.С.

Многие цветные металлы (Cu, Al, Mg, Pb, Sn, Zn, Ti) и их сплавы обладают рядом ценных свойств: хорошей пластичностью, вязкостью, высокой электро- и теплопроводностью, прочностью, низкой плотностью, коррозионной стойкостью и другими достоинствами. Цветные металлы и их сплавы занимают важное место среди конструкционных материалов.
Преподаватель: Лесюк В.С.

Медь и ее сплавы
Преподаватель: Лесюк В.С.

Чистая медь обладает высокой пластичностью, высокими тепло – и электропроводностью. Плотность меди 8,9г/см³, температура плавления 1083°С.
Преподаватель: Лесюк В.С.

Достоинствами меди являются высокие тепло- и электропроводность, пластичность, коррозионная стойкость в сочетании с высокими механическими свойствами.
К недостаткам меди относят низкие литейные свойства и плохую обрабатываемость резанием.
Преподаватель: Лесюк В.С.

Медные сплавы классифицируют по следующим признакам:
по химическому составу на:
латуни;
бронзы; медноникелевые сплавы;
по технологическому назначению на:
деформируемые;
литейные;
по изменению прочности после термической обработки на:
упрочняемые;
неупрочняемые.
Преподаватель: Лесюк В.С.

Преподаватель: Лесюк В.С.

Латуни– сплавы меди, а которых главным легирующим элементом является цинк.
В зависимости от содержания легирующих компонентов различают:
простые (двойные) латуни;
многокомпонентные (легированные) латуни.
Преподаватель: Лесюк В.С.

В зависимости от основного легирующего элемента различают алюминиевые, кремнистые, марганцевые, никелевые, оловянистые, свинцовые и другие латуни.
Преподаватель: Лесюк В.С.

Латуни обозначаются буквой «Л», а бронзы «Бр», затем идут буквы, означающие легирующие элементы: О – олово, Ц – цинк, Мц – марганец, Ж – железо, Ф – фосфор, Б – бериллий, Х – хром, С – свинец, А – алюминий, Н – никель, Су – сурьма и т.д. И бронзы, и латуни подразделяются на деформируемые и литейные, что отражается в маркировке.
Преподаватель: Лесюк В.С.

Например, сплав ЛАН59-3-2 расшифровывается так: деформируемая латунь с 59% Cu, 3% Al, 2% Ni, Zn – остальное.
ЛЦ35Н2ЖА литейная латунь, Zn 35%, Ni 2%, Fe до 1%, Al – до 1%, Cu – ост.
Преподаватель: Лесюк В.С.

Преподаватель: Лесюк В.С.

Бронзы– это сплавы меди с оловом и другими элементами (алюминий, марганец, кремний, свинец, бериллий). В зависимости от содержания основных компонентов, бронзы делятся на:
оловянные, главным легирующим элементом которых является олово;
безоловянные (специальные), не содержащие олова.
Преподаватель: Лесюк В.С.

Бронзы маркируют буквами «Бр» и буквенные индексы элементов, входящих в состав. Затем следуют цифры, обозначающие среднее содержание элементов в процентах (цифру, обозначающую содержание меди в бронзе, не ставят).
Преподаватель: Лесюк В.С.

Например, сплав марки БрОЦС8-4-3 расшифровывается так: деформируемая оловянная бронза, содержащая 8% Sn, 4% Zn, 3% Pb, остальное Cu. БрА9Мц2 – литейная алюминиевая бронза, содержащая Al 9%, Mn 2%, Cu – ост.
Преподаватель: Лесюк В.С.

Деформируемые оловянные бронзы содержат до 8 % олова. Их используют для изготовления пружин, мембран и других деформируемых деталей.
Литейные бронзы содержат свыше 6 % олова, обладают высокой прочностью; их используют для изготовления ответственных узлов трения (вкладыши подшипников скольжения).
Преподаватель: Лесюк В.С.

Специальные бронзы включают в свой состав алюминий, никель, кремний, железо, бериллий, хром, свинец и другие элементы.
Преподаватель: Лесюк В.С.

Мельхиор —сплав Сu (основа), главным образом, с Ni (5...30 %)
Нейзильбер — сплав Сu (основа) с Ni (5...35%) и Zn (13...45%).
Куниаль — сплав Сu (основа) с Ni (4...20 %) и Al (1...4 %).
Копель — сплав Сu (основа) с Ni (43 %) и Мn (≈ 0,5 %)
Преподаватель: Лесюк В.С.

Алюминий и его сплавы
Преподаватель: Лесюк В.С.

Алюминий легкий металл. Температура плавления алюминия 658°С, плотность 2,7г/см₃(σв ≈100МПа, δ ≈40%). Обладает высокой пластичностью и низкой прочностью. Чистый алюминий хорошо сопротивляется коррозии. Для повыше-ния физико-механических и техноло-гических свойств алюминий легируют различными элементами (Cu, Сr, Mg, Si, Zn, Mn, Ni).
Преподаватель: Лесюк В.С.

В зависимости от содержания постоянных примесей различают:
алюминий особой чистоты марки А999 (0,001 % примесей);
алюминий высокой чистоты – А935, А99, А97, А95 (0,005…0,5 % примесей);
технический алюминий – А35, А3, А7, А5, А0 (0,15…0,5 % примесей).
Преподаватель: Лесюк В.С.

Алюминиевые сплавы подразделяют на литейные и деформируемые.
Преподаватель: Лесюк В.С.

Наиболее распространенными литейными сплавами являются сплавы алюминия с высоким содержанием кремния (более 5 %), называемые силуминами.
Преподаватель: Лесюк В.С.

Преподаватель: Лесюк В.С.

Преподаватель: Лесюк В.С.

Деформируемые сплавы: дюралюмины, авиаль,
Преподаватель: Лесюк В.С.

Единой цифровой маркировки алюминиевых сплавов не существует.
Деформируемые сплавы имеют буквенную и буквенно-цифровую маркировку, причем выбор букв и цифр производится случайным образом:
сплав Al-Si-Cu-Mg, обозначается АВ (авиаль - «авиационный алюминий»),
сплав Al-Mn обозначается АМц,
а сплав AlMg обозначается -АМг.
Преподаватель: Лесюк В.С.

Цифры, следующие за буквами, приблизитель-но соответствуют содержанию легирующего элемента. Для группы сплавов первые цифры после букв обозначают соответственно:
1 – сплавы, упрочняемые Сu и Mg (Д16);
2 – сплавы, упрочняемые Cu, Mn, или Cu, Mn, Cd, Li (Д20);
3- сплавы, упрочняемые Mg и Si (АД31);
4- сплавы, упрочняемые Zn и Mg или Zn, Mg и Cu (В95) и т.д.
Преподаватель: Лесюк В.С.

Маркировки алюминиевых сплавов. В начале указывается тип сплава:
Д – сплавы типа дюралюминов;
А – технический алюминий;
АК – ковкие алюминиевые сплавы;
В – высокопрочные сплавы;
АЛ – литейные сплавы.
Преподаватель: Лесюк В.С.

Дюралюмины (основными легирующими элементами являются: медь(4,5 % массы), магний(1,6 %) и марганец(0,7 %)) обозначается буквой «Д» с последующим указанием процентной чистоты сплава в процентах. Существуют сплавы следующих марок: Д1, Д16, Д18, В65, Д19, В17
Чем больше число тем больше меди в сплаве. «В»- дюралюмины повышенной прочности
Преподаватель: Лесюк В.С.

Достоинством дуралюминов является высокая удельная прочность, благодаря чему они широко применяются в самолетостроении, для изготовления лопастей воздушных винтов, шпангоутов, тяг управления и др.
Их также применяют для кузовов грузовых автомобилей, для строительных конструкций, в пищевой и холодильной промышленности для изготовления ёмкостей, арматуры, трубопроводов и т. д..
Преподаватель: Лесюк В.С.

Из авиаля изготавливают кованые и штампованные детали сложной формы (например, лонжероны лопастей винтов вертолётов).
Преподаватель: Лесюк В.С.

Преподаватель: Лесюк В.С.

Преподаватель: Лесюк В.С.

Преподаватель: Лесюк В.С.

Чистый магний имеет плотность 1,7 г/см₃ и температуру плавления 651°С.
Магний обладает малыми прочностью (σв ≈120МПа) и пластичностью
(δ ≈8%).
Преподаватель: Лесюк В.С.

Главным достоинством магния являются низкая плотность, технологичность. Чистый магний практически не используют. Он применяется в качестве легирующей добавки к сталям и чугунам и в ракетной технике при создании твердых топлив. При сгорании магний дает яркий белый свет; магний в 4 раза легче железа, поэтому его сплавы называют сверхлёгкими.
Преподаватель: Лесюк В.С.

Маркировка магниевых сплавов состоит из буквы, обозначающей соответственно сплав (М), и буквы, указывающей способ технологии переработки (А – для деформируемых, Л – для литейных), а также цифры, обозначающей порядковый номер сплава (МА2, МЛ4).
Преподаватель: Лесюк В.С.

Магний используется для производства магниевых конструкционных сплавов, востребованных в авиационной, автомобильной, атомной, химической, нефтеперерабатывающей промышленности, в приборостроении.
Преподаватель: Лесюк В.С.

Преподаватель: Лесюк В.С.

Титановые сплавы.
Преподаватель: Лесюк В.С.

Титан – металл серебристо—белого цвета. Он легок (плотность его 4,5 г/см 3), тугоплавок (температура плавления 1665 °C), весьма прочен и пластичен. Он хорошо обрабатывается давлением, сваривается, из него можно изготовить сложные отливки, но обработка резанием затруднительна. Для получения сплавов с улучшенными свойствами титан легируют алюминием, хромом, молибденом.
Преподаватель: Лесюк В.С.

Титан и его сплавы маркируют буквами "ВТ" и порядковым номером:
ВТ1-00, ВТЗ-1, ВТ4, ВТ8, ВТ14.
Наиболее известны литейные сплавы ВТ1Л, ВТ5Л, ВТ9Л. Титановые сплавы обладают высокой прочностью, жаростойкостью, коррозионной стойкостью и малой плотностью (малый вес).
Преподаватель: Лесюк В.С.

Основные области применения титановых сплавов:
- авиация и ракетостроение (корпуса двигателей, баллоны для газов, сопла, диски, детали крепежа);
- химическая промышленность (компрессоры, клапаны, вентили для агрессивных жидкостей);
- морское и речное судостроение (гребные винты, обшивка морских судов, корпуса подводных лодок);
- криогенная техника (высокая ударная вязкость, характеризующая пластичность, сохраняется до –253oС) - детали холодильников, насосов компрессоров.
Преподаватель: Лесюк В.С.

Баббит — антифрикционный сплав на основе олова или свинца, предназначенный для использования в виде слоя, залитого или напыленного по корпусу вкладыша подшипника.
Наиболее распространённые варианты сплава:
90 % олова, 10 % меди;
89 % олова, 7 % сурьмы, 4 % меди;
80 % свинца, 15 % сурьмы, 5 % олова;
Преподаватель: Лесюк В.С.

Преподаватель: Лесюк В.С.

Преподаватель: Лесюк В.С.

Преподаватель: Лесюк В.С.

Преподаватель: Лесюк В.С.

Преподаватель: Лесюк В.С.

Преподаватель: Лесюк В.С.

Преподаватель: Лесюк В.С.

Преподаватель: Лесюк В.С.

Преподаватель: Лесюк В.С.

Преподаватель: Лесюк В.С.

Преподаватель: Лесюк В.С.

Преподаватель: Лесюк В.С.

Преподаватель: Лесюк В.С.