2.3. Классификация и маркировка сплавов цветных металлов

2.3.1. Сплавы на медной основе

Медные сплавы имеют высокие механические и технологические свойства, хорошо сопротивляются коррозии и износу. Сплавы на медной основе разделяют в зависимости от состава на две основные группы: латуни и бронзы.

Латуни – это сплавы меди с цинком, где содержание цинка не превышает 45 %. Они маркируются буквой «Л» – латунь и цифрами, указывающими содержание меди в процентах, остальное цинк (Л90, Л62 и т. д.). Все латуни по технологическому признаку подразделяют на две группы:

а) деформируемые латуни, из которых изготавливают ленты, листы, трубы, проволоку и т. д.

б) литейные латуни для фасонного литья, обладающие хорошей жидкотекучестью, антифрикционными свойствами, малой склонностью к ликвации. Эти латуни имеют более высокие механические свойства и применяют для изготовления подшипников, втулок, вкладышей, гаек, нажимных винтов, червячных винтов, пароводяной аппаратуры и т. д.

Латуни с содержанием цинка до 39 % хорошо деформируются в холодном состоянии. При содержании цинка от 39 до 45 % латуни малопластичны в холодном состоянии, поэтому подвергаются горячей обработке давлением. Они имеют более высокую прочность и износостойкость.

Кроме простых латуней (сплавов меди только с цинком), применяют специальные многокомпонентные латуни, в которые для придания дополнительных свойств вводятся различные добавки легирующих элементов:

– олова – для сопротивляемости коррозии в морской воде;

– свинца – для улучшения обрабатываемости резанием;

– алюминия, никеля – для повышения механических свойств и т. д.

Легирующие элементы повышают прочность, но уменьшают пластичность. При маркировке специальных латуней после буквы «Л» – латунь стоят первые русские буквы каждого легирующего элемента и цифры, указывающие количество входящих легирующих добавок в процентах. Например, ЛАЖ60-1-1 – латунь, содержащая 60 % меди, 1 % алюминия, 1 % железа, остальное – цинк.

Бронзы – это сплавы меди с другими различными элементами – оловом, свинцом, алюминием, кремнием, бериллием и др. Как легирующая добавка в бронзы может включаться и цинк.

Маркируются бронзы буквами «Бр» (бронза), затем указываются буквенные обозначения легирующих элементов, входящих в сплав, а за ними по порядку цифры, показывающие содержание этих элементов в процентах. Остальное – медь.

Например, БрОФЮ-1 (олова – 10 %, фосфора – 1 %, остальное медь).

В технике широко применяются оловянистые бронзы. Различают деформируемые оловянистые бронзы (при содержании олова до 5…6 %) и литейные (с содержанием олова более 5…6 %). Деформируемые оловянистые бронзы изготовляют в виде лент, листов, прутков, трубок, проволоки путем прессования и штамповки. Литейные оловянистые бронзы применяют для изготовления антифрикционных деталей, пароводяной арматуры, вкладышей подшипников.

В оловянистые бронзы для улучшения обрабатываемости резанием добавляют свинец, для улучшения механических и литейных свойств – цинк и фосфор.

Специальные (безоловянистые) бронзы также находят широкое применение, т. к. имеют высокие механические, технологические свойства, коррозионную стойкость.

Безоловянистые бронзы – это сплавы меди с марганцем, алюминием, никелем свинцом, бериллием и другими элементами. Они также могут быть двойными и сложнолегированными для получения деталей давлением или литьем.

Марганцовистые бронзы отличаются высокими коррозионными свойствами, высокой пластичностью, хорошо обрабатываются давлением, сохраняют механические свойства при повышенных температурах, например, БрМц1 – до температуры 400…450 ^оС.

Алюминиевые бронзы хорошо сопротивляются коррозии и имеют высокие механические и технологические свойства. Они легко обрабатываются давлением в горячем состоянии, а при содержании алюминия до 7…8 % – и в холодном. Они имеют хорошие литейные свойства, хотя и имеют значительную усадку и из них можно изготовлять разнообразные отливки.

Свинцовистые бронзы являются литейными сплавами, они имеют высокие антифрикционные свойства и применяются для изготовления высоконагруженных подшипников, работающих в условиях больших удельных давлений.

Кремнистые бронзы с содержанием кремния до 3 % отличаются высокой пластичностью и хорошими литейными свойствами, упругостью и коррозионной стойкостью. Эти бронзы легко обрабатываются резанием, давлением, свариваются. Применяют для изготовления пружин и других упругих деталей, работающих при повышенных температурах (до 250 °С), в агрессивных средах.

Бериллиевые бронзы имеют высокие прочностные свойства, высокую упругость, сопротивляемость коррозии, свариваются и обрабатываются резанием. Применяют для изготовления упругих элементов (мембран, пружин, пружинящих контактов); для деталей, работающих на износ (кулачки полуавтоматов и др.).