Сплавы цветных металлов
презентация к уроку на тему

Занятие 14
Сформировать понятие о цветных сплавах, их свойствах, составе. Изучить маркировку медных сплавов по ГОСТу.Изучить маркировку алюминиевых сплавов по ГОСТу.Изучить маркировку антифрикционных сплавов по ГОСТу.
Медь и ее сплавы: латуни и бронзы. Маркировка по ГОСТу. Применение латуней и бронз. Алюминий и его сплавы. Классификация алюминиевых сплавов. Свойства, маркировка по ГОСТу и применение сплавов на основе алюминия, обрабатываемых давлением, и литейных. Антифрикционные сплавы на оловянной, цинковой и свинцовой основах. Маркировка антифрикционных сплавов по ГОСТу, свойства и применение
ТЯЖЕЛЫЕ
ЛЕГКИЕ
БЛАГОРОДНЫЕ
РЕДКИЕ
медь, никель, свинец и т.д.
алюминий, магний, титан и т.д.
золотосереброплатина
ТУГОПЛАВКИЕ
вольфрам, молибден и т.д.
РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫЕ
Скандий, иттрий и.т.д.
РАДИОАКТИВНЫЕ
Уран, радий и т.д.
Некоторые металлы иногда встречаются в виде самородков (золото, платина, свинец, медь),
но в основном их добывают из недр земли в виде минералов.
Медные сплавы классифицируют:по химическому составу на - латуни; - бронзы; - медноникелевые сплавы;по технологическому назначению на: - деформируемые; - литейные;по изменению прочности после термической обработки на: - упрочняемые; - неупрочняемые.
Медь в чистом виде имеет красный цвет; чем больше в ней примесей, тем грубее и темнее излом. Температура плавления меди - 10830С, плотность - 8,92 г/см3.Примеси оказывают существенное влияние на физико-механические характеристики меди. По содержанию примесей различают марки меди:М00 (99,99 % Сu), МО (99,95 % Сu), М l (99,9 % Сu), М2 (99,7 % Сu), М3 (99,50 % Сu).
Достоинствами меди: высокие тепло- и электропроводность, пластичность, коррозионная стойкость Недостатки меди: низкие литейные свойства и плохая обрабатываемость резанием
Медные сплавы делятся на простые и легированныеЛегирование медных осуществляется с целью придания сплаву требуемых механических, технологических, антифрикционных и других свойств. Химические элементы, используемые при легировании, обозначают в марках медных сплавов следующими индексами:А – алюминий; Внм – вольфрам; Ви – висмут; В – ванадий; Км – кадмий; Гл – галлий; Г – германий; Ж – железо; Зл – золото; К – кобальт; Кр – кремний; Мr – магний; Мц – марганец; М – медь; Мш – мышьяк; Н – никель; О – олово; С - свинец; Сн – селен; Ср – серебро; Су – сурьма; Ти – титан; Ф – фосфор; Ц – цинк.
– это сплавы меди, в которых главным легирующим элементом является цинк. В зависимости от содержания легирующих компонентов различают:- простые (двойные) латуни;- многокомпонентные (легированные) латуни
Простые латуни маркируют буквой «Л» и цифрами, показывающими среднее содержание меди в сплаве. Например:Л90 – латунь, содержащая 90 % меди, остальное – цинк.
В марках легированных латуней группы букв и цифр, стоящих после них, обозначают легирующие элементы и их содержание в процентах. Например:сплав ЛАН КМц 75-2-2,5-0,5-0,5 – латунь, содержащая 75 % меди, 2 % алюминия, 2,5 % никеля, 0,5 % кремния, 0,5 % марганца, остальное – цинк.
Алюминиевые латуни : ЛА 85-0,6 ЛА 77-2 ЛАМш 77-2-0,05 СВОЙСТВА : обладают повышенными механическими свойствами и коррозионной стойкостью.
Кремнистые латуни:ЛК 80-3ЛКС 65-1,5-3 СВОЙСТВА: отличаются высокой коррозионной стойкостью в атмосферных условиях и в морской воде, а также высокими механическими свойствами.
Никелевые латуни : ЛН 65-5 СВОЙСТВА: имеют высокие механические свойства, хорошо обрабатываются давлением в горячем и холодном состоянии
Оловянистые латуни:ЛО 90-1ЛО 70-1ЛО 62-1 СВОЙСТВА : отличаются повышенными антифрикционными свойствами и коррозионной стойкостью, хорошо обрабатываются
Бронзы – это сплавы меди с оловом и другими элементами (алюминий, кремний, марганец, свинец, бериллий). В зависимости от содержания основных компонентов, бронзы можно условно разделить на:- оловянные, главным легирующим элементом которых является олово;- безоловянные (специальные), не содержащие олова.
Бронзы маркируют буквами «Бр», правее ставятся буквенные индексы элементов, входящих в состав. Затем следуют цифры, обозначающие среднее содержание элементов в процентах (цифру, обозначающую содержание меди в бронзе, не ставят). Например:БрОЦС 5-5-5 - бронза содержит олова, свинца и цинка по 5 %, остальное – медь (85 %).
Фосфор - повышает механические, технологические, антифрикционные свойства оловянных бронз. Никель - способствует повышению механических и противокоррозионных свойств. Свинец - увеличивается плотность бронз, улучшаются их антифрикционные свойства и обрабатываемость резанием, однако заметно снижаются механические свойства
Алюминиевые бронзы БрАЖ9-4обладают высокими механическими, антифрикционными и противокоррозионными свойствами. Эти бронзы нашли применение для изготовления ответственных деталей машин, работающих при интенсивном изнашивании и повышенных температурах
Кремнистые бронзы БрКМц3-1характеризуются высокими антифрикционными и упругими свойствами, коррозионной стойкостью..
Алюминий - металл серебристо-белого цвета с матовым оттенком Имеет гранецентрированную кубическую решетку Температура плавления 660С, кипения - 2060С. Алюминий не имеет полиморфных превращений. Алюминий высокой чистоты имеет низкие механические свойства: в= 50 - 60 МПа; 0.2= 15 - 20 МПа; твердость - 25НВ;  = 40%;  = 85%.
1. Проводниковый материал 2. Бытовой посуды, упаковки, транспортировки и хранения молочных продуктов, конфет и др.
3. В качестве конструкционных материалов широко применяют сплавы на основе алюминия, которые по способу получения заго­товок и изделий подразделяют на деформируемые и литейные
особой чистоты (марка А999, который имеет 0.001% примесей), высокой чистоты (марки А995; А99; А97; А95, где 0.005% и более примесей) технической чистоты (марки А85; А8; А7; А6; А0 - (0,15–1% примесей) Токоведущие детали изготавливают из алюминия технической чистоты марок А85, А8, А7, А6.
Алюминиевые сплавы маркируются следующим образом. Сначала указывается тип сплава:Д – дуралюмин; А – технический алюминий; АК – алюминиевый ковочный сплав; АЛ – алюминиевый литейный сплав; В – высокопрочный сплав. Далее указывается условный номер сплава и обозначение, характеризующее состояние сплава:Т – термически обработанный (закалка плюс старение); М – мягкий (отожженный); Н – наклепанный.
Сплавы системы Алюминий + Медь + Магний которые маркируются буквой «Д». СВОЙСТВА: характеризуются высокой прочностью, достаточной твердостью и вязкостью. Для упрочнения сплавов применяют закалку с последующим охлаждением в воде..ПРИМЕНЕНИЕ: Д1 изготовляют лопасти винтовД16 – несущие элементы фюзеляжей самолетовД18 – один из основных заклепочных материалов
(В93, В95, В96) относятся к системе Алюминий + Цинк + Магний + Медь. В качестве легирующих добавок используют марганец и хром, которые увеличивают коррозионную стойкость и эффект старения сплава. Для достижения требуемых прочностных свойств сплавы закаливают с последующим старением.
Сплавы на основе алюминия с кремнием (силумины) Силумины (марок АЛ2, АЛ4, АЛ9) обладают высокой жидкотекучестью, хорошей герметичностью, достаточной прочностью, хорошо обрабатываются резанием, легко свариваются, сопротивляются коррозии и устойчивы к образованию горячих трещин.
Сплав АЛ2 применяется для изготовления тонкостенных деталей сложной формы при литье в землю: корпуса агрегатов и приборов.Сплав АЛ4 – высоконагруженные детали ответственного назначения: корпуса компрессоров, блоки двигателей, поршни цилиндров и др.Сплав АЛ9 – изготовление деталей средней нагруженности, но сложной конфигурации, а также для деталей, подвергающихся сварке.
Для изготовления деталей, эксплуатируемых в условиях трения скольжения, используют сплавы, характеризующиеся низким коэффициентом трения, прирабатываемостью, износостойкостью, малой склонностью к заеданию.К группе антифрикционных материалов относят сплавы на основе олова, свинца и цинка.
Баббиты – антифрикционные материалы на основе олова и свинца. В состав баббитов вводятся легирующие элементы, придающие им специфические свойства: медь увеличивает твердость и ударную вязкость; никель – вязкость, твердость, износостойкость; кадмий – прочность и коррозионную стойкость; сурьма – прочность сплава.
Баббиты применяют для заливки вкладышей подшипников скольжения, работающих при больших окружных скоростях и при переменных и ударных нагрузках.
По химическому составу баббиты классифицируют на группы:- оловянные (Б83, Б88);- оловянно-свинцовые (БС6, Б16);- свинцовые (БК2, БКА).
В марках баббитов цифра показывает содержание олова. Например:баббит БС6 содержит по 6 % олова и сурьмы, остальное – свинец.
СВОЙСТВА: Обладают высокой теплопроводностью, твердостью.АН-2,5 (Ni 2,5%)АС – 6,5 (Сурьмы 6,5%)ПРИМЕНЕНИЕ: для отливки вкладышей и получения прокаткой монометаллической и биметаллической ленты с последующей штамповкой вкладышей с толщиной антифрикционного слоя менее 0.5 мм
Обычно изготовление биметаллических изделий, в частности, для вкладышей подшипников, производится путем совместной прокатки антифрикционного сплава со сталью или другим материалом
Сплавы на основе цинка содержат 9...12% Аl, 1...5,5% Сu, 0,03...0,06% Мg, остальное Zn (ЦАМ10-5; ЦАМ9-1,5), обладают низкой температурой плавления (400 °С), при нагреве размяг­чаются, поэтому хорошо прирабатываются. По этой причине подшипники из цинковых сплавов меньше изнашиваются.
Ряд чугунов имеет высокие антифрикционные свойства, которые определяются в значительной степени строением графитовой составляющей. Включения графита в чугунах выполняют роль мягкой составляющей. К их недостаткам следует отнести плохую прирабатываемость, чувствительность к недостатку смазки, пониженную стойкость к воздействию ударной нагрузки
Антифрикционные чугуны получают из серого (АЧС), высоко­прочного (АЧВ) и ковкого (АЧК) чугуновАСЧ-1АКЧ-1 АВЧ-2Антифрикционные чугуны предназначены для легких условий работы.
ЛК 80-3,Л90 ЛН 65-5 БрОЦС 5-5-5Б83Б16АЛ1Д18АСЧ-1