- •В. Л. Грешта о. В. Климов, о. В. Лисиця, л. П. Степанова кольорові метали і сплави
- •І. Мідь та сплави на її основі
- •1.1 Латуні
- •1.2 Бронзи
- •1.3 Мідно-нікелеві сплави
- •1.4 Спеціальні мідні сплави
- •2. Алюміній та його сплави
- •2.1 Сплави на основі алюмінію. Маркування
- •2.2 Термічна обробка алюмінієвих сплавів
- •2.3 Термомеханічна обробка (тмо) алюмінієвих сплавів
- •2.4 Захист сплавів алюмінію від корозії
- •2.5 Деформівні сплави, які не зміцнюються термічною обробкою
- •2.6 Деформівні сплави, які зміцнюються термічною обробкою
- •1 Сплав – 1915 (4,0…5,0% Zn; 1,0…1,8% Mg; 0,2…0,7% Mn;
- •2 Сплав – в92ц (2,9…3,6% Zn; 3,9…4,6% Mg; 0,6…1,0% Mn; 0,1…0,2% Zr)
- •2.7 Ливарні алюмінієві сплави
- •2.8 Сплави, що отримують за технологією порошкової металургії
- •3. Титан та сплави на його основі
- •3.1 Взаємодія титану з домішками та легувальними елементами
- •3.2 Маркування титанових сплавів
- •3.3 Фазові перетворення в титанових сплавах
- •3.4 Класифікація титанових сплавів
- •3.5 Термічна обробка титанових сплавів
- •3.6 Загальна характеристика титанових сплавів
- •3.6.1 Деформівні сплави
- •3.6.2 Ливарні сплави
- •3.7 Використання титанових сплавів
- •3.8 Алюмініди титану та сплави на їх основі
- •4. Магній та сплави на його основі
- •4.1 Взаємодія магнію з домішками та легувальними елементами
- •4.2 Маркування магнієвих сплавів
- •4.3 Класифікація магнієвих сплавів
- •4.4 Деформівні магнієві сплави
- •4.5 Ливарні магнієві сплави
- •4.6 Термічна обробка
- •4.7 Використання магнієвих сплавів
- •5. Берилій
- •5.1 Сплави на основі берилію
- •6. Вальницеві сплави (антифрикційні матеріали)
- •6.1 Класифікація антифрикційних матеріалів
- •6.3 Антифрикційні сплави на основі цинку
- •6.4 Алюмінієві антифрикційні сплави
- •Контрольні запитання для самоперевірки Мідь та сплави на її основі
- •Алюміній та його сплави
- •Магній та його сплави
- •Берилій
- •Вальницеві сплави (антифрикційні матеріали)
- •Список використаної літератури
- •Додатки Дадаток 1. Мідь та сплави на основі міді хімічний склад (%) та використання технічної міді (гост 859-2001)
- •Хімічний (%, решта Zn) склад, механічні властивості
- •Хімічний склад (%), механічні властивості та призначення деформівних спеціальних латуней (гост 15527-2004)
- •Хімічний склад (%), механічні властивості
- •Хімічний склад (%, Сu – основа), механічні властивості
- •Хімічний склад (%, Сu - основа), механічні властивості
- •Хімічний склад (%, Сu – основа), механічні властивості
- •Хімічний склад (%, Сu – основа), механічні властивості
- •Хімічний склад (%, Сu – основа), механічні властивості
- •Хімічний склад (%, Сu – основа) та призначення деформівних
- •Хімічний склад (%, Сu – основа), механічні властивості
- •Х імічний склад (%), механічні властивсті та призначення
- •Додаток 2. Алюміній та сплави на основі алюмінію промислові марки алюмінію (гост 4784-97)
- •Хімічний склад сплавів д20, д21, ак2 системи Al-Cu-Mg
- •Механічні властивості та призначення сплавів системи Al-Mg-Si
- •Механічні властивості та призначення сплавів системи Al-Zn-Mg
- •Механічні властивості сплавів
- •Рекомендовані режими термічної обробки
- •Додаток 3. Титан та сплави на основі титану
- •Х мічний склад ливарних титанових сплавів
- •Загальна характеристика деформівних титанових сплавів [10]
- •З агальна характеристика ливарних титанових сплавів [10]
- •Додаток 4. Магній та сплави на основі магнію хімічний склад магнію, % (гост 804-93)
- •6.050403 «Інженерне матеріалознавство»
Запорізький національний технічний університет
В. Л. Грешта о. В. Климов, о. В. Лисиця, л. П. Степанова кольорові метали і сплави
Навчальний посібник
Запоріжжя 2015
УДК 669.017
ББК 34.222
К62
Рекомендовано до друку вченою радою Запорізького національного технічного університету як навчальний посібник з дисципліни «Стопи з особливими властивостями»
(протокол № 2 від 06.10.2014 р.)
Колектив авторів:
Грешта В.Л. – 1–3 розділ; Климов О.В. – 4 розділ;
Лисиця О.В. – 5 розділ; Степанова Л.П. – 6 розділ
Рецензенти:
Дейнеко Л. М. – д-р техн. наук, професор, завідувач кафедри «Термічна обробка металів» Дніпропетровської національної металургійної академії
Малінов Л. С. – д-р техн. наук, професор, завідувач кафедри «Матеріалознавство» Приазовського державного технічного уніерситету
К62 |
Кольорові метали і сплави: Навчальний посібник / В. Л. Грешта, О. В. Климов, О. В. Лисиця, Л. П. Степанова. – Запоріжжя : ЗНТУ, 2015. – 336 с. ISBN 978-617-529-123-8 В посібнику приділена увага матеріалам з малою густиною (сплави на основі алюмінію та магнію), з високою питомою міцністю (сплави на основі титану та берилію), з особливими технологічними властивостями (сплави на основі міді) та антифрикційним матеріалам. Розглянуто вплив легувальних елементів на структуру кольорових сплавів; особливості структури як в литому стані так і після термічної обробки; особливості термічної обробки; залежності властивостей сплавів від хімічного складу, структури та умов експлуатації виробів; методи захисту від корозії; методи зміцнення сплавів для забезпечення оптимальних експлуатаційних властивостей. Крім того, в даному посібнику у вигляді таблиць наведені відомості щодо хімічного складу кольорових сплавів, їх термічної обробки та механічних властивостей. Викладена в даному посібнику інформація може бути використана для підготовки контрольних робіт, курсових та дипломних проектів Посібник призначений для викладачів та студентів вищих навчальних закладів, які вивчають курси «Кольорові метали і сплави», «Спеціальні сталі та сплави в газотурбобудуванні», «Машинобудівні матеріали», «Матеріалознавство». УДК 669.017 ББК 34.222 |
ISBN 978-617-529-123-8 © Запорізький національний технічний університет (ЗНТУ), 2015
© В. Л. Грешта О. В. Климов, О. В. Лисиця, Л. П. Степанова
ЗМІСТ
ВСТУП |
6 |
1 МІДЬ ТА СПЛАВИ НА ЇЇ ОСНОВІ |
7 |
1.1 ЛАТУНІ |
16 |
1.1.1 Подвійні деформівні латуні |
20 |
1.1.2 Спеціальні деформівні латуні |
22 |
1.1.3Ливарні латуні |
27 |
1.2 БРОНЗИ |
28 |
1.2.1 Олов’яні бронзи |
29 |
1.2.2 Алюмінієві бронзи |
35 |
1.2.3 Берилієві бронзи |
43 |
1.2.4 Марганцеві бронзи |
48 |
1.2.5 Кремнієві бронзи |
49 |
1.2.6 Свинцеві бронзи |
52 |
1.3 МІДНО-НІКЕЛЕВІ СПЛАВИ |
55 |
1.3.1 Корозійностійкі мідно-нікелеві сплави |
56 |
1.3.2 Електротехнічні сплави |
60 |
1.4 СПЕЦІАЛЬНІ МІДНІ СПЛАВИ |
61 |
2 АЛЮМІНІЙ ТА ЙОГО СПЛАВИ |
63 |
2.1 СПЛАВИ НА ОСНОВІ АЛЮМІНІЮ. МАРКУВАННЯ |
66 |
2.2 ТЕРМІЧНА ОБРОБКА АЛЮМІНІЄВИХ СПЛАВІВ |
68 |
2.2.1 Відпал |
68 |
2.2.2 Гартування (істинне) та старіння |
71 |
2.3 ТЕРМОМЕХАНІЧНА ОБРОБКА (ТМО) АЛЮМІНІЄВИХ СПЛАВІВ |
78 |
2.4 ЗАХИСТ СПЛАВІВ АЛЮМІНІЮ ВІД КОРОЗІЇ |
80 |
2.5 ДЕФОРМІВНІ СПЛАВИ, ЯКІ НЕ ЗМІЦНЮЮТЬСЯ ТЕРМІЧНОЮ ОБРОБКОЮ |
80 |
2.5.1. Сплави системи Al-Mn |
80 |
2.5.2 Сплави системи Al-Mg (магналій) |
83 |
2.6 ДЕФОРМІВНІ СПЛАВИ, ЯКІ ЗМІЦНЮЮТЬСЯ ТЕРМІЧНОЮ ОБРОБКОЮ |
87 |
2.6.1 Сплави системи Al-Mg-Cu |
87 |
2.6.2 Алюмінієві сплави системи Al-Mn-Cu |
93 |
2.6.3 Сплави системи Al-Mg-Si (авіалі) |
95 |
2.6.4 Сплави системи Al-Mg-Cu-Si (ковочні сплави) |
98 |
2.6.5 Високоміцні сплави системи Al-Zn-Mg (Al-Zn-Mg-Cu) |
101 |
2.7 ЛИВАРНІ АЛЮМІНІЄВІ СПЛАВИ |
108 |
2.7.1 Сплави на основі систем Al-Si та Al-Si-Mg (силуміни) |
108 |
2.7.2 Сплави на основі системи Al-Si-Mg-Cu (леговані силуміни) |
112 |
2.7.3 Сплави на основі систем Al-Cu та Al-Cu-Mn |
113 |
2.7.4 Сплави на основі систем Al-Mg |
115 |
2.7.5 Сплави на основі систем Al-інші компоненти (Ni, Zn, Fe) |
116 |
2.8 СПЛАВИ, ЩО ОТРИМУЮТЬ ЗА ТЕХНОЛО-ГІЄЮ ПОРОШКОВОЇ МЕТАЛУРГІЇ |
116 |
2.8.1 Сплави САП (САП-1, САП-2, САП-3) |
116 |
2.8.2 Сплави САС |
119 |
2.8.3 Гранульовані алюмінієві сплави з високим вмістом |
|
легувальних елементів, які не розчиняються або мало розчиняються в гратці алюмінію |
119 |
3 ТИТАН ТА СПЛАВИ НА ЙОГО ОСНОВІ |
122 |
3.1 ВЗАЄМОДІЯ ТИТАНУ З ДОМІШКАМИ ТА ЛЕГУВАЛЬНИМИ ЕЛЕМЕНТАМИ |
126 |
3.2 МАРКУВАННЯ ТИТАНОВИХ СПЛАВІВ |
137 |
3.3 ФАЗОВІ ПЕРЕТВОРЕННЯ В ТИТАНОВИХ СПЛАВАХ |
137 |
3.4 КЛАСИФІКАЦІЯ ТИТАНОВИХ СПЛАВІВ |
150 |
3.5 ТЕРМІЧНА ОБРОБКА ТИТАНОВИХ СПЛАВІВ |
155 |
3.6 ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА ТИТАНОВИХ СПЛАВІВ |
163 |
3.6.1 Деформівні сплави |
163 |
3.6.2 Ливарні сплави |
171 |
3.7 ВИКОРИСТАННЯ ТИТАНОВИХ СПЛАВІВ |
173 |
3.8 АЛЮМІНІДИ ТИТАНУ ТА СПЛАВИ НА ЇХ ОСНОВІ |
174 |
4 МАГНІЙ ТА ЙОГО СПЛАВИ |
180 |
4.1 ВЗАЄМОДІЯ МАГНІЮ З ДОМІШКАМИ ТА ЛЕГУВАЛЬНИМИ ЕЛЕМЕНТАМИ |
183 |
4.2 МАРКУВАННЯ МАГНІЄВИХ СПЛАВІВ |
191 |
4.3 КЛАСИФІКАЦІЯ МАГНІЄВИХ СПЛАВІВ |
191 |
4.4 ДЕФОРМІВНІ МАГНІЄВІ СПЛАВИ |
192 |
4.5 ЛИВАРНІ МАГНІЄВІ СПЛАВИ |
196 |
4.6 ТЕРМІЧНА ОБРОБКА |
201 |
4.7 ВИКОРИСТАННЯ МАГНІЄВИХ СПЛАВІВ |
205 |
5 БЕРИЛІЙ |
206 |
5.1 СПЛАВИ НА ОСНОВІ Ве |
210 |
6 ВАЛЬНИЦЕВІ СПЛАВИ (антифрикційні матеріали) |
217 |
6.1 КЛАСИФІКАЦІЯ АНТИФРИКЦІЙНИХ МАТЕРІАЛІВ |
217 |
6.2 БАБІТИ |
218 |
6.2.1. Бабіти на основі олова |
221 |
6.2.2. Бабіти на основі свинцю |
225 |
6.3 АНТИФРИКЦІЙНІ СПЛАВИ НА ОСНОВІ ЦИНКУ |
232 |
6.4 АЛЮМІНІЄВІ АНТИФРИКЦІЙНІ СПЛАВИ |
234 |
КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ ДЛЯ САМОПЕРЕВІРКИ |
238 |
СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ |
252 |
ДОДАТКИ |
|
Дадаток 1. Мідь та сплави на основі міді |
254 |
Додаток 2. Алюміній та сплави на основі алюмінію |
280 |
Додаток 3. Титан та сплави на основі титану |
305 |
Додаток 4. Магній та сплави на основі магнію |
328 |
ВСТУП
Кольорові метали і сплави знайшли широке використання в різних галузях машинобудування.
В посібнику розглянуті матеріали з малою густиною (сплави на основі алюмінію та магнію), з високою питомою міцністю (сплави на основі титану та берилію), з особливими технологічними властивостями (сплави на основі міді) та антифрикційні матеріали.
Навчальний посібник призначений для студентів-матеріалознавців, що навчаються за напрямом 6.050403 «Інже-нерне матеріалознавство». Студенти, використовуючи данний навчальний посібник, можуть отримати необхідні знання з особливостей легування, структури, термічної обробки та використання кольорових металів та сплавів на їх основі. Присутня інформація довідникового характеру допоможе при написання контрольних робіт, курсових та дипломних проектів.
Знання, одержані під час вивчення дисципліни «Кольорові метали і сплави», допоможуть в подальшому робити кваліфікований вибір матеріалу для виготовлення виробів з урахуванням їх умов експлуатації.