3.Медь и ее сплавы.Состав,структура,маркировка.Св-ва и применение медных сплавов.

Медь-метал красновато-розового цвета,кристалическая решетка гцк с периодом а=0,3608нм,полиморфных превращений не испытывает.температура плавления меди 1083град.св-ва:высокая тепло- и электропроводность,корозионнаястойкость,высокаяпластичность,высокие технологические св-ва:хорошо обрабатывается давлением,сваривается,легко поддается пайке,полируется.2 вида сплавов:

Латуни – сплавы меди с цинком. Маркируются буквой Л и числом, показывающим содержание меди (например, латунь Л68 содержит 68% Сu и 32% Zn). В марках многокомпонентных латуней содержатся буквенные обозначения элементов, числа последовательно показывают содержание меди и каждого легирующего элемента. Например, латунь ЛАН59-3-2 содержит 59%Cu, 3%Al, 2%Ni (остальное Zn).

В системе Cu-Zn образуются следующие фазы:

α – твердый раствор цинка в меди, предельная растворимость 39% Zn;

β`-упорядоченный твердый раствор меди на основе электронного соединения CuZn, существует при температуре ниже 454 С;

β- неупорядоченный твердый раствор меди на основе CuZn,существует при температуре выше 454 С.

Латуни по структуре делят на две группы:

Однофазные α-латуни (Л96, Л80) обладают пластичностью, хорошо обрабатываются давлением в горячем и холодном состоянии, упрочняются холодной пластической деформацией. Однофазные латуни применяются в виде полос, лент, проволоки, а также в качестве деталей (шайбы, втулки и т.д.)

Двухфазные α+β` - латуни (Л59, Л60) по сравнению с однофазными латунями имеют большую прочность и износостойкость, ихиспользуют для изготовления втулок, гаек, токопроводящих деталей.

Специальные латуни дополнительно легированы элементами: Sn, Pb, Si, Ni, Al, Fe, Mn.

Бронзы – это сплавы меди с различными элементами: оловом, алюминием, кремнием, хромом, кадмием, бериллием и др. Маркировка бронз начинается с букв Бр. Далее следуют буквенные обозначения легирующих элементов, а затем цифры, показывающие содержание каждого элемента. Например, бронза БрОЦС6-6-3 содержит 6%Sn 6%Zn 3%Pb остальное – медь.

Оловянные бронзы

В системе Cu-Sn образуются следующие фазы:

Α-твердый раствор олова в меди;

Химические соединения Cu₅Sn (β-фаза), Cu₃Sn (ε-фаза), Cu₃₁Sn₈ (δ-фаза). По содержанию олова бронзы делят на: деформируемые с содержанием Sn до 6%; Литейные, содержанием Sn более 6%.

Деформируемые бронзы (БрО5) имеют однофазную структуру α-твердого раствора. Упрочняются холодной пластической деформацией, применяются в виде прутков, лент и проволоки. В отожженном состоянии они обладают высокими упругими свойствами и сопротивлением усталости, поэтому их используют для изготовления пружин, в электротехнике, химическом машиностроении и др.

Литейные бронзы (БрО10) имеют двухфазную структуру α-твердого раствора с включениями Cu₃₁Sn₈, что обеспечивает им высокие антифрикционные свойства. Применяются литейные бронзы для подшипников скольжения ответственного назначения. Оловянные бронзы дополнительно легируют элементами: Zn, Pb, Ni, P.

4.Объясните,можно ли упрочнить свинец,если его подвергнуть деформации при комнатной температуре.Т(пл)=327 град.

Т_н.р. =0,4*327=130,8 К=130,8-273=-142,2град

Т_к<Т_н.р. значит упрочнения не будет.

Билет №5.

1 Закалка и отпуск стали. Получаемые структуры и свойства. Отпуск заключается в нагреве закаленной стали до тем-ры ниже Ас1,выдерже при заданной тем-ре и послед охлаждении с определенной скоростью. Основан на превращениях М и Аост при нагреве.

Вид отпуска: низкий отпуск- Т 150-180С, сниж-ся закалочные напряжения,Мзак=>Мотп, улучшается вязкость без заметного снижения прочности и твердости. Средний отпуск – Т 350-500С, структура стали после среднего отпуска- Т отп, обеспечивает высокий предел упругости,выносливости,релаксационной стойкости. Высокий отпуск – Т 500-680С, структура – С отп, обладает повышенной ударной вязкостью.

Закалка заключается в нагреве доэвт-ных сталей на 30-50С выше Ас3, заэв-ных на 20-30С выше Ас1,выдерже и послед охл-и со скоростью выше критической. Цель: получение структуры мартенстита. Закалка не явл-ся окончательной операцией, чтобы уменьшить хрупкость и напряжение, получить требуемые мех-киесво-ва, сталь после закалки подвергают отпуску

Выбор температурь нагрева под закалку

1. Доэв-ные стали:

а) нагрев на 30-50С выше Ас3

Структура: М+Аост. Сталь с исходной структурой П+Ф при нагреве приобретает аустенитную структуру, кот при дальнейшем со скоростью выше критической превращается в М. В сталях, содер выше 0,4-0,5%С, и имеющим мартенситную точку Мк ниже 20С,присутсвует Аост.Эта тем-ра нагрева явл-ся оптимальной.

б ) нагрев в интервале Ас1…Ас3(неполная зка-ка) структура: М+Ф снижается твердость и прочность

в ) нагрев значительно выше Ас3(перегрев) структура: Мкрупноигольчатый При перегреве образуется А с крупным зерномэд кот при охл-и переходит в М крупоигол с низкой ударной вязкостью. Перегрев явл-ся дефектом термической обработки

2. Заэв-ные стали:

а) нагрев несколько выше Ас1 структура: М+Ц2+Аост оптимальная тем-ра, не приводит к росту зерна А и увеличению Аост, Ц повышает твердость. Выделения цементита в виде сетки по границам зерен недопустимы,т.к сталь будет хрупкой, поэтому перед закалкой заэв-ные стали подвергаются отжигу на П зерн или нормализации.

б ) нагрев выше Асm структура: М+А ост(до 40%) полная переристаллизация при нагреве приводит к росту зернаА,увеличАост,мснижаетсяпрочтость стали и сопротивление хрупкому разрушению.