Тема 10. Цветные металлы и сплавы.

Вопросы:

1. Сплавы на медной основе – латуни и бронзы.

2. Алюминиевые сплавы – силумины и дюралюмины.

3. Магниевые и титановые сплавы.

4. Антифрикционные сплавы, их маркировка и область применения

1. Сплавы на медной основе.

Латунь – это сплав меди с цинком, содержащий до 45% цинка. Латуни бывают простые – сплав только меди и цинка, а также специальные, в состав которых входят олово, свинец, никель, марганец и другие элементы для придания сплавам высоких коррозионных свойств, хорошей обрабатываемости реза­нием, повышенной твердости и прочности.

Простые латуни маркируют буквой Л и двухзначны­ми цифрами, указывающими процент содержания меди. В специальных латунях за буквой Л следуют буквенное обозначение основных легирующих элементов и цифры, соответствующие содержанию меди и этих элементов. Легирующие элементы в латунях и бронзах обозначают буквами русского алфавита: О – олово, С – свинец, Ф – фосфор, Н – никель, Мц – мар­ганец; Ж – железо, К – кремний, А – алюминий, Ц – цинк, Б – бериллий, Мш – мышьяк и т. д. Например, марка Л90 обозначает латунь с содержанием 90% Сu, остальные 10% - Zn; марка ЛС59-1 содержит 59% Сu, 1% РЬ и остальное –цинк.

Область применения латуней:

-ЛС59-1, ЛС74-3, ЛС64-2 – детали, получаемые горячей штамповкой с последующей обработкой резанием;

-ЛО70-1 и ЛО62-1 – детали в морском судо­строении;

- ЛН65-5 – вкладыши подшипни­ков;

- ЛА67-2,5, ЛАЖ60-1-2, ЛКС80-3-3 – литые вкладышей подшипников, втулки

Бронза – это сплав меди с оловом, свинцом, никелем, в том числе и с цинком.

Бронзы обладают высокими механическими и анти­фрикционными свойствами, коррозионной устойчиво­стью, хорошими литейными свойствами и обрабатывае­мостью резанием. Маркируют бронзы буквами Бр, следующие буквы указывают на элементы, входящие в состав бронзы, а цифры показывают процентное содержание данных эле­ментов. Например, деформируемые бронзы маркируются: марка Бр. ОФ4-0,25 обозначает оловянную бронзу, со­держащую 4% Sn, 0,25% РЬ и остальное – медь.

Область применения бронз:

-Бр. А5, Бр. А7, Бр. АЖ 9-4, Бр. АЖН 10-4-4, Бр. АЖМц 10-3-1,5 – втулки, фланцы, шестерни, рабо­тающие при температурах 400...500 °С;

-Бр.КН1-3, Бр.КМц 3-1 – пружины и пру­жинящие детали, работающие при температурах до 250 °С;

- Бр.Б2 – мембраны, пружины;

-Бр.С30 – вкладыши подшип­ников скольжения.

2. Алюминий и его сплавы.

Сплавы, полученные на основе системы А1 – Si (АЛ2, АЛ4, АЛ9), называют силуминами. Они содержат от 6 до 13% Si. Данные сплавы применяют для изготовления деталей сложной конфигурации и средней нагруженности.

К сплавам, упрочняемым термообработкой, относятся сплавы системы А1 – Сu – Мg, называемые дюралюминами. Упрочняют их закалкой с последующим старением.

Медь и магний – основные элементы в дюралюминах, которые сообщают сплавам высокие механические свой­ства после соответствующей термической обработки.

Все сплавы типа дюралюмина обозначают буквой Д и цифрами, которые показывают условный номер марки сплава. Например, Д1, Д16 (3,8...4,9% Сu, 1,2...1,8% Мg, 0,3...0,9% Мn, АI – остальное), которые применяют для изготовления лонжеронов самолетов, обшивки, силовых каркасов, строительных конструкций, кузовов грузовых автомобилей.

При закалке сплавы Д1 и Д16 нагревают до 495... 510 °С, а затем охлаждают в воде при 40 °С. После за­калки следует старение, когда сплав выдерживают при комнатной температуре несколько суток (естественное старение) или в течение 10...24 ч при температуре 100... 190°С (искусственное старение).