Сплавы цветных металлов

Все металлы можно разделить на две большие группы: черные и цветные.

Черные металлы имеют большую плотность, темно-серый цвет, высокую температуру плавления, во многих случаях обладают полиморфизмом. Наиболее типичный металл этой группы — Fе.

Цветные металлы чаше всего имеют характерную окраску: красную, желтую, белую. Обладают большой пластичностью, малой твердостью, низкой температурой плавления. Наиболее типичные металлы этой группы: Cu, Al, Mg, Ti.

Полиморфизм — способность некоторых металлов (Fe, Ti, Co) по достижении определенных внешних условий (температуры и давления) изменять свое кристаллическое строение, перестраивая тип элементарной ячейки. Каждое из таких структурных состояний называется полиморфной модификацией, или фазой, которая обозначается одной из греческих букв α, β, γ, δ. Фаза, существующая при самой низкой температуре, обозначается α. Различие в структуре модификаций обуславливает различие свойств. Полиморфное превращение протекает в твердом состоянии при перегреве (переохлаждении) выше (ниже) критической температуры и представляет собой перестройку кристаллической решетки.

Сплавы цветных металлов широко применяются в различных областях производства: в строительстве, приборостроении, авиа- и судостроении, транспортном машиностроении. В качестве конструкционных материалов распространены медные, алюминиевые и титановые сплавы. Легирующие элементы указывают в марках сплавов цветных металлов буквами (табл. 7).

Таблица 7

Обозначение легирующих элементов в марках сплавов цветных металлов

Условное обозначение	Название	Условное обозначение	Название
А	Алюминий	Ф	Фосфор
Б	Бериллий	Х	Хром
Ж	Железо	Ц	Цинк
К	Кремний	Кд	Кадмий
М	Медь	Мг	Магний
Н	Никель	Мц	Марганец
О	Олово	Мш	Мышьяк
С	Свинец	Ср	Серебро
Т	Титан	Су	Сурьма

Титановые сплавы

Титановые сплавы классифицируют по нескольким признакам:

• по способу производства заготовок:

• деформируемые;

• литейные;

• по назначению:

• конструкционные;

• жаростойкие;

• жаропрочные;

• сплавы с особыми свойствами;

• по структуре:

• α-сплавы;

• (α+β)-сплавы;

• β-сплавы.

Маркировка титановых сплавов соответствует классификациям по способу производства заготовок и структуре.

Ti имеет две полиморфные модификации: Ti_α и Ti_β. Т_пр = 882°С. При Т ˂ 882°С Ti существует в форме Ti_α и имеет гексагональную плотноупакованную решётку (ГПУ). При Т ˃ 882°С Ti существует в форме Ti_β и имеет объёмноцнтрированную кубическую решётку (ОЦК).

Деформируемые титановые сплавы по сравнению с литейными имеют более высокий уровень пластических свойств (δ и ѱ), ударной вязкости (KCU) и на 40…60% выше сопротивляемость механической усталости (ГОСТ 19807-91).

Титановые сплавы превосходят по коррозионной стойкости нержавеющие стали, медные и никелевые сплавы в таких средах, как морская вода, растворы кислот. Они обладают высокой прочностью при небольшой плотности, но уступают сталям по жаропрочности, твёрдости и износостойкости.