Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ТКМ хор.doc
Скачиваний:
1
Добавлен:
12.12.2019
Размер:
3.15 Mб
Скачать

Латунь – сплав меди с цинком.

Латуни могут иметь в своем составе до 45 % цинка. Повышение содержания цинка до 45 % приводит к увеличению предела прочности до 450 МПа. Максимальная пластичность имеет место при содержании цинка около 37 %.

По способу изготовления изделий различают латуни

  • деформируемые

  • литейные.

Деформируемые латуни(ГОСТ 15527–70) маркируются буквой Л, за которой следует число, показывающее содержание меди в процентах, например в латуни Л62 содержится 62 % меди и 38 % цинка. Если кроме меди и цинка, имеются другие элементы, то ставятся их начальные буквы ( О – олово, С – свинец, Ж – железо, Ф – фосфор, Мц – марганец, А – алюминий, Ц – цинк). Количество этих элементов обозначается соответствующими цифрами после числа, показывающего содержание меди, например, сплав ЛАЖ60-1-1 содержит 60 % меди, 1 % алюминия, 1 % железа и 38 % цинка.

Изготавливают ленты, гильзы патронов, радиаторные трубки, проволоку.

Обрабатываемость резанием улучшается присадкой в состав латуни свинца, например, латунь марки ЛС59-1, которую называют “автоматной латунью”

Латунь ЛО70-1 стойка против коррозии в морской воде и называется “морской латунью“.

Литейные латуни (ГОСТ 17711–80)также маркируются буквой Л, После буквенного обозначения основного легирующего элемента (цинк) и каждого последующего ставится цифра, указывающая его усредненное содержание в сплаве. Например, латунь ЛЦ23А6Ж3Мц2 содержит 23 % цинка, 6 % алюминия, 3 % железа, 2 % марганца.. Наилучшей жидкотекучестью обладает латунь марки ЛЦ16К4. К литейным латуням относятся латуни типа ЛС, ЛК, ЛА, ЛАЖ, ЛАЖМц. Литейные латуни не склонны к ликвации, имеют сосредоточенную усадку, отливки получаются с высокой плотностью. (Понятие ликвации и усадки сплавов рассматривается в разделе «Литейное производство»)

Латуни являются хорошим материалом для конструкций, работающих при отрицательных температурах.

  Классификация латуней дана в таблице.

Сплав 

Марка сплавов

Химический состав, %

Механические свойства

медь 

примеси,не более

Временное сопротивление кГ/мм

Относител. удлинение,%

Томпак 

Л96

95-97

0,2

24

50

Л90

88-91

0,2

26

45

Полутомпак

Л85

84-86

0,3

28

45

Л80

79-81

0,3

32

52

Латунь 

Л70

69-72

0,2

32

55

Л68

67-70

0,3

32

55

Л63

62-65

0,5

33

49

Л60

59-62

1,0

-

-

Контролируемыми примесями в медноцинковых сплавах являются свинец, железо, сурьма, висмут и фосфор, а в марке Л70  – мышьяк, олово и сера. Их вредное влияние на латунь такое же, как и в чистой меди. Они делают латунь хрупкой при горячей обработке давлением.

Влияние легирующих элементов на свойства латуней.

  • Марганец  повышает прочность и коррозионную стойкость, особенно в сочетании с алюминием, оловом и железом.

  • Олово  повышает прочность и сильно повышает сопротивление коррозии в морской воде. Латуни, содержащие олово, часто называют морскими латунями (ЛО70-1)

  • Никель  повышает прочность и коррозионную стойкость в различных средах.

  • Свинец  ухудшает механические свойства, но улучшает обрабатываемость резанием. Им легируют (1-2 %) латуни, которые подвергаются механической обработке на станках-автоматах. Поэтому эти латуни называют автоматными.

  • Кремний  ухудшает твердость, прочность. При совместном легировании кремнием и свинцом повышаются антифрикционные свойства латуни и она может служить заменителем более дорогих, например оловянных бронз, применяющихся в подшипниках скольжения.

МЕДЬ и ее сплавы  

В земной коре содержание меди составляет около 5•10–3% по массе. Очень редко медь встречается в самородном виде (самый крупный самородок в 420 тонн найден в Северной Америке) Различных руд меди много, а вот богатых месторождений на земном шаре мало, к тому же медные руды добывают уже многие сотни лет, так что некоторые месторождения полностью исчерпаны. Часто источником меди служат полиметаллические руды, в которых, кроме меди, присутствуют железо (Fe), цинк (Zn), свинец (Pb), и другие металлы. Как примеси медные руды обычно содержат рассеянные элементы (кадмий, селен, теллур, галий, германий и другие), а также серебро, а иногда и золото. Для промышленных разработок используют руды, в которых содержание меди составляет немногим более 1 % по массе, а то и менее.

МЕДЬ - лат. Cuprum (латинское название меди происходит от названия острова Кипра (Cuprus), где в древности добывали медную руду) - химический элемент I группы периодической системы Менделеева, атомный номер 29, атомная масса 63,546. Природная медь состоит из двух стабильных нуклидов 63Cu (69,09% по массе) и 65Cu (30,91%). Простое вещество медь — красивый розовато-красный пластичный металл. Плотность 8,92 г/см3, температура плавления 1083,4°C, температура кипения 2567°C. Медь среди всех других металлов обладает одной из самых высоких теплопроводностей и одним из самых низких электрических сопротивлений (при 20°C удельное сопротивление 1,68•10–3 Ом•м).

 

 

ПРИМЕНЕНИЕ МЕДИ

Готовую черновую конверторную медь разливают в металлические формы (изложницы) и получают слитки. Эта медь еще непригодна для технических целей, ее необходимо подвергнуть огневому или электролитическому рафинированию.При огневом методе через черновую медь в пламенных отражаельных печах под давлением продувают воздух, кислород которого выжигает примеси. Этот метод применяют для получения меди не особенно высокой чистоты и в тех случаях, когда медные руды, из которых приготовлена черновая медь, содержит ничтожно малое количество благородных металлов или не содержат их совсем. При этом способе они не извлекаются, а полностью остаются в получающейся огневой меди.

В настоящее время в большинстве случаев применяют электролитическое рафинирование, обеспечивающее более полную очистку меди от примесей. Используют также последовательное комбинирование более дешевого огневого способа с электролитическим.

Электролитную катодную медь для переплавки в проволоку, листы и другие изделия переплавляют в плавильных печах и разливают в слитки различной удобной для прокатки формы. Если медь предназначена для изготовления медных сплавов, то катодные листы режут на части и переплавляют с необходимым для этой цели добавлением легирующих элементов.

 

 

 

 

Технически чистую медь поставляют или в виде катодных листов, или в виде полуфабрикатов-слитков, предназначенных для дальнейшего передела прокаткой. Поставляют также и готовые медные изделия, полученные литьем (отливки разной формы и назначения) и обработкой давлением - проволоку, листы, ленты, полосы и др. Более половины добываемой меди используется в электротехнике для изготовления различных проводов, кабелей, токопроводящих частей электротехнической аппаратуры. Из-за высокой теплопроводности медь — незаменимый материал различных теплообменников и холодильной аппаратуры. Широко применяется медь в гальванотехнике — для нанесения медных покрытий, для получения тонкостенных изделий сложной формы

Маркировка чистой меди

Обозначают буквой М, после которой следуют цифры

Марка меди

Содержание меди, % не менее

М00

99,99%

М0

99,95%

М1

99,90%

М2

99,70%

Примесями в меди являются висмут, сурьма, мышьяк, железо, фосфор и серебро. Наиболее вредны в меди висмут и свинец, при нагреве под обработку давлением делают материал хрупким, неспособным воспринимать пластическую деформацию («красноломким»).

Сплавы меди –

латуни и бронзы - по сравнению с медью более дешевы, имеют лучшие литейные свойства, большую прочность и хорошо обрабатываются резанием. Кроме свойств, присущих меди, они обладают способностью прирабатываться и противостоять изнашиванию. Это важное эксплуатационное качество - антифрикционность - обусловливает широкое применение медных сплавов, особенно бронз, в деталях машин, работающих в условиях повышенного трения (червячные колеса, гайки винтовых передач, вкладыши подшипников скольжения и др.).

БРОНЗА   - сплав меди с различными элементами кроме цинка и никеля.

 

 

 

Бронза применялась в древности для производства оружия и орудий труда (наконечников стрел, кинжалов, топоров), украшений, монет и зеркал. В средние века большое количество бронзы шло на отливку колоколов. Колокольная бронза обычно содержит 20% олова. До середины 19 в. для отливки орудийных стволов использовалась так называемая пушечная (орудийная) бронза — сплав меди с 10% олова. В 19 в. началось применение бронза в машиностроении (втулки подшипников, золотники паровых машин, шестерни, арматура). В 20 в. начали изготовлять заменители оловянных бронз, не содержащие дефицитного олова и часто превосходящие их по многих свойствам.

Маркировка бронз

В марке литейной бронзы после обозначения Бр стоят буквы, обозначающие легирующие элементы и сразу после них – число весовых процентов данного элемента (середина марочного интервала). Иногда вконце марки стоит буква Л (литейная).

П р и м е р ы : Бронза БрО5Ц5С5 – литейная бронза с содержанием 5% олова, 5 % цинка, 5 % свинца, остальное – медь (ГОСТ 613–79).

Бронза БрА7Мц15Ж3Н2Ц2 – литейная бронза с содержанием 7 % алюминия, 15 % марганца,3 % железа, 2 % никеля, 2 % цинка, остальное – медь (ГОСТ 493–79).

Маркировка деформируемых бронз также начинается с букв Бр, затем указываются буквенные обозначения легирующих элементов и ставится цифра, указывающая его усредненное содержание в сплаве.

Например, БрОФ10-1 означает, что в бронзу входит 10 % олова, 1 % фосфора, остальное – медь.

  • бронза оловянная БрОЦС3-12-5 содержит 3 % олова, 12 % цинка, 5 % свинца, остальное – медь.

  • Алюминиевые бронзы, БрАЖ9-4, БрАЖН10-4-4.

  • Кремнистые бронзы, БрКМц3-1, БрК4, применяют как заменители оловянных бронз. Они немагнитны и морозостойки, превосходят оловянные бронзы по коррозионной стойкости и механическим свойствам, имеют высокие упругие свойства. Сплавы хорошо свариваются и подвергаются пайке

  • Свинцовые бронзы, БрС30, используют как высококачественный антифрикционный материал. По сравнению с оловянными бронзами имеют более низкие механические и технологические свойства.

  • Бериллиевые бронзы, БрБ2, являются высококачественным пружинным материалом. Растворимость бериллия в меди с понижением температуры значительно уменьшается. Это явление используют для получения высоких упругих и прочностных свойств изделий методом дисперсионного твердения.