28. Литейные и подшипниковые алюминиевые сплавы

Наиболее распространенными литейными алюминиевыми сплавами являются сплавы алюминия с кремнием, называемые силуминами. Большинство силуминов являются доэвтектическими сплавами (4-13% Si). Их стр-ра состоит из α-твердого раствора и эвтектики, содержащей 11,6% Si. Чем больше в составе силумина эвтектики, тем лучше литейные свойства. Эвтектика представляет собой механическую смесь зерен α-твердого раствора и крупных пластин кремния, являющегося хрупким и непрочным элементом. При таком крупнопластинчатом строении эвтектики сплав имеет сравнительно малую прочность и низкую пластичность. Для улучшения строения эвтектики и получения более мелкозернистой структуры силумины подвергают модифицированию смесью NaCl и NaF. Силумины маркируют буквами АЛ и порядковой цифрой, не характеризующей ни состав, ни свойства сплава: АЛ2, АЛ13. Силумины широко применяют для изготовления литых деталей приборов, корпусов турбонасосных агрегатов и других мало- и среднезагруженных деталей, в том числе и тонкостенных отливок сложной формы.

Подшипниковые алюминиевые сплавы относятся к эффективным подшипниковым материалам (АСС-6-5 – содержит 5% свинца, 5% - сурьмы, данный сплав имеет высокие противозадирные свойства); АСМ – содержит от 3% до 5% сурьмы, 0,5% – магния. Применяют в подшипниках скольжения, которые с успехом заменяют бронзовые, в частности в двигателях. В том числе в тяжелонагруженных узлах.

29. Латуни

Латунями называют медные сплавы, в которых основном легирующим элементом является цинк. В системе медь – цинк образуются шесть твердых растворов: α, β, γ, δ, ε, η. Практическое значение имеют сплавы, содержащие примерно до 42-43% Zn. При содержании цинка до 39% латуни однофазны (α-латуни), до 46% - двухфазны (α+ β’). Однофазные латуни характеризуются высокой пластичностью; β’ – фаза очень хрупкая и твердая, поэтому двухфазные латуни имеют более высокую прочность и меньшую пластичность, чем однофазные. При содержание цинка до 30% возрастает одновременно и прочность, и пластичность. Прочность увеличивается до содержания цинка около 45%, а затем уменьшается также резко, как и пластичность. Для повышения мех. св-в и хим. стойкости латуни в них часто вводят легирующие элементы: алюминий, никель, марганец, кремний и т.д. Олово, марганец, алюминий увеличивают прочность и коррозионную стойкость. Кремний увеличивает твердость и прочность, улучшает литейные свойства. Маркируются буквой Л и числом, указывающим среднее содержание меди. Например, Л80 – латунь, содержащая 80% Cu и 20% Zn. В марках латуней сложного состава имеются буквы, соответствующие введенным легирующим элементам. Например, в латуни ЛМцС58-2-2 содержится 58% Cu; 2% Mn и 2% Pb (остальное Zn). Отрицательным свойством латуней, содержащих более 20% Zn и особенно более 30% Zn, является их склонность к растрескиванию при вылеживании во влажной атмосфере, содержащей следы аммиака. Никеливые латуни ЛН65-5 – высокие механические свойства, хорошо обрабатываются давлением. Оловянные ЛО90-1, ЛО70-1 – повышенная коррозионная стойкость в морской и пресной воде, хорошо обрабатываются, имеют высокие антифрикационые свойства. Свинцовые ЛС 63-3 – повышенные антифрикационые свойства и обрабатываемость резанием.

30. Бронзы - это сплавы меди, олова, железа, бериллия, алюминия и меди, название бронзам дают по названию основных легирующих элементов (оловянистые бронзы, железистые бронзы). Бронзы широко используются как антифрикционные сплава. Бронзы делятся на: оловянистые, алюминиевые, кремнистые, бериливые. Структура оловянистых бронз вследствие ликвидации не всегда соответствует равновесной диаграмме сплавов. Бронзы условно разделяют: 1) оловянные; 2) безоловянные (специальные). Оловянный – высоко стойкие, морозостойкие и немагнитные. Недостатки: склонность к образованию газовых пор в отливках, невысокая герметичность изделия. малая красностойкость. В зависимости от технологии изготовления: деформируемые и литейные. Деформируемые оловянистые бронзы содержат до 8% олова, применяются для пружин и деформируемых деталей, до 6% олова, обладают высокими антифрикациоными свойствами и достаточной прочностью. Обычно в алюминиевых бронзах содержится 9 – 11 % алюминия. Эти бронза обычно легированы не только алюминием, но и железом, никелем, марганцем.

Маркировка: - деформированная: БрОЦС5-5-5 (бронза; олово, цинк, свинец по 5%, остальное медь); - литая БрО5У5С5. БрАЖН10-4-4 (10% Al, 4% Fe, 4%Ni) и БрАЖН11-6-6 (11% Al, 6% Fe, 6%Ni) являются наиболее прочными из всех алюминиевых бронз.

Мех. св-ва бронзы:

• зависят от состава и концентрации легирующего элемента

• оловянистые бронзы σ_В = 150-450Мпа, твёрдость до 600Мпа, Δl = от 3 до 70%

• алюмине-железистые бронзы: Бр АЖ 9-4 (алюминия 9%, железа 4%, остальное медь). НВ = 1800Мпа, если добавить никель, твёрдость ещё более повысится.

Области применения:

Из алюминиевых бронз изготавливают зубчатые колеса, сальники, детали турбин, электропроводные пружины. Они хорошо работают в условиях износа, повышенного давления и даже повышенных температурах.

- изготовление втулок, вкладыши, припой для пайки изделий.