Цветные металлы
К цветным металлам относятся все металлы за исключением железа. Само название «цветной металл» носит условный характер, так как лишь медь имеет золотисто-желтый цвет, все же остальные цветные металлы отличаются лишь оттенками серебристого или красного цвета. Цветные металлы обладают хорошей электропроводностью, антикоррозионностью, сравнительной легкостью обработки, пластичностью и др.
Цветные металлы применяются главным образом в виде сплавов, так как в чистом виде они обладают малой прочностью. Наибольшее распространение в промышленности получили сплавы на основе меди, алюминия.
Медь является наиболее ценным техническим материалом. Она сплавляется со многими металлами, хорошо проводит электричество и тепло, уступая в этом отношении только серебру. Ее используют для изготовления электрических проводов, деталей электрооборудования и т. д.
В значительной части медь используется для получения сплавов на медной основе: латуни, бронзы и др. Эти сплавы обычно прочнее меди. Они приобретают другие полезные свойства, поэтому широко применяют в технике.
Латунью называется сплав меди с цинком. Содержание цинка в сплаве может колебаться от 4 до 45%. Чем больше цинка в латуни, тем выше ее механическая прочность. В состав латуни кроме меди и цинка могут входить алюминий, никель, железо, марганец, олово и кремний. Такой сплав называется специальной латунью. Она имеет повышенную коррозионную стойкость, лучшие технологические и механические свойства.
Маркируется латунь следующим образом: буква Л означает название сплава — латунь, следующие за ней цифры указывают содержание меди в сплаве в процентах. Например, маркой Л63 обозначается латунь, содержащая 63% меди. Легирующие элементы специальных латуней обозначают: А - алюминий, Мц - марганец, К - кремний, С - свинец, О - олово, Н - никель, Ж - железо. В марках специальных латуней первые две цифры, стоящие за буквами, указывают среднее содержание меди в процентах, последующие цифры — содержание других элементов; остальное (до 100%) составляет цинк. Например, марка ЛМцЖ52-4-1 обозначает специальную латунь, содержащую около 52% меди, 4% марганца, 1% железа, остальное — цинк.
Из латуни изготавливают трубы, листы, проволоку.
Бронзой называется сплав меди с оловом, алюминием, никелем и другими элементами. Бронза обладает высокими антифрикционными и механическими свойствами, а также хорошей коррозионной стойкостью. Она идет на изготовление арматуры и деталей механизмов, работающих во влажной атмосфере и в других агрессивных средах.
Бронзу маркируют буквами Бр с буквенными обозначениями элементов, входящих в состав сплава, и числовыми показателями их содержания. Например, БрОФ6,5-0,15 - бронза, содержащая 6-7% олова и около 0,15% фосфора, остальное — медь. БрОЦС5-6-5 содержит 5 % олова, 6 % цинка, 5 % Рb, остальное - медь. Используется для ремонта оборудования.
БрАЖ 9-4 - 9 % алюминий, 4% железа, остальное - медь. Применяют для отливки втулок и крупных шестерен.
Алюминий обладает низкой плотностью, высокой электро- и теплопроводностью (но несколько худшей, чем медь). Высокая пластичность алюминия позволяет изготавливать из него изделия различного профиля. Недостаток алюминия низкая прочность.
Повышение прочности достигается при добавлении к нему других металлов: медь, марганец, цинк (легирование). Алюминиевые сплавы широко применяются для изготовления проката в виде профилей: уголков, швеллеров, труб круглого и прямоугольного сечения, а также для изготовления заклепок и болтов.
Среди алюминиевых сплавов наибольшее распространение получили сплавы алюминия с кремнием — силумины. Они обладают высокой жидкотекучестью, достаточно высокой прочностью, сопротивляются коррозии, хорошо обрабатываются резанием. Их используют для изготовления корпусов и крышек двигателей, поршней и т.д. Маркируются литейные алюминиевые сплавы буквами АЛ и кодирующей цифрой, обозначающей химический состав сплава. Например, в сплаве АЛ2 – 10-12% кремния.
Другим алюминиевым сплавом является дюралюминий, основу которого составляют алюминий, медь и магний. Дюралюминий, как и другие деформируемые сплавы, применяют для получения листов, проволоки, ленты, фасонных профилей и различных деталей ковкой, штамповкой, прессованием. Его маркируют буквой Д и порядковым номером. Например, Д1, Д16, Д18 – цифра содержание меди в %.