Лабораторная работа № 7

Классификация и маркировка цветных металлов и сплавов

Цель работы: ознакомиться с классификацией, маркировкой, свойствами цветных металлов и сплавов, их применением в технике; научиться расшифровывать марки металлов и сплавов.

Оснащение рабочего места

1. ГОСТы на цветные металлы и сплавы.

2. Плакаты по данной теме.

Общие положения

Цветные металлы являются более дорогими и дефицитными по сравнению с черными металлами, однако область их применения в технике непрерывно расширяется.

К группе широко применяемых цветных металлов относятся алюминий, медь, титан, магний, олово, свинец.

Цветные металлы обладают целым рядом ценных свойств, например, высокой электро- и теплопроводностью (Аl, Сu), малой плотностью (Аl, Mg), высокой удельной прочностью (Тi), очень низкой температурой плавления (Рb, Sn), высокой коррозионной стойкостью (Тi, Аl).

Алюминий и его сплавы

Алюминий - один из наиболее легких конструкционных материалов; его плотность 2,7 г/см³. Технически чистый алюминий имеет относительно невысокую температуру плавления (657°), незначительную прочность (s_в = 100 МПа), низкую твердость (25 НВ), но очень высокую пластичность (d = 40%).

Алюминий имеет высокую теплопроводность, а электропроводность его составляет 65% от электропроводности меди.

Ценными технологическими свойствами алюминия являются его хорошая деформируемость (он легко подвергается горячей, а также холодной обработке давлением) и свариваемость всеми видами сварки. Постоянные примеси (Fe, Sn, Tl, Mn, Cu, Zn) понижают физико-химические характеристики и пластичность алюминия.

Алюминий обладает высокой коррозионной стойкостью, что объясняется наличием на его поверхности защитной пленки Al₂O₃.

В зависимости от содержания примесей различают марки первичного алюминия (ГОСТ 11069-74):

- особой чистоты А995, А99, А97, А95;

- высокой чистоты А99, А97, А95;

- технической чистоты А85,А8, А7, А6, А5, А0 (Аl - 99%).

Технический алюминий выпускается в виде прутков, листов, проволоки и различных профилей. Широко используют алюминий для изготовления проводов, оболочек высоковольтных кабелей; в пищевой промышленности - для изготовления различных емкостей, тонкой фольги для упаковки продуктов (из фольги толщиной более 0,2 мм штампуют различные коробки, крышки).

Благодаря высокой теплопроводности из технического алюминия изготавливают теплообменники холодильных установок.

Наибольшее количество алюминия расходуется для производства сплавов на алюминиевой основе, которые благодаря их малой плотности позволяют значительно снижать массу конструкций.

Классификация алюминиевых сплавов

По технологии изготовления полуфабрикатов и изделий все применяемые в промышленности алюминиевые сплавы делят на три группы: деформируемые, литейные и спеченные.

Деформируемые сплавы имеют высокую технологическую пластичность, поэтому используются для изготовления деталей способами холодной и горячей пластической деформации (прокаткой, ковкой, прессованием, экструдированием, штамповкой, волочением и т.д.).

Пластическая деформация этих сплавов не только средство изменения или придания формы, ее используют также и для упрочнения алюминиевых сплавов.

К деформируемым алюминиевым сплавам относятся сплавы Al-Cu-Mg-Mn; Al-Zn-Mg-Cu, это дуралюмины (Д1, Д16, Д18, Д19 и др.), авиали (АВ, АД31, АДЗ3 и др.), высокопрочные алюминиевые сплавы (В95, В96), магналии сплавы алюминия с магнием.

В продовольственном машиностроении алюминиевые сплавы идут на цистерны, различные емкости, детали холодильных агрегатов. Из деформируемых сплавов АД, АД1, Д16, АМц др. В продовольственном машиностроении изготавливают различные сварные конструкции технологического оборудования. Хорошими свойствами обладает алюминиево-марганцовистый сплав АМц и алюминиево-магниевые сплавы АМг и АМгЗ (магналии). Они имеют хорошую пластичность, хорошо свариваются, обладают высокой коррозионной стойкостью и не требуют для упрочнения термической обработки.