- •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»
6.4 Алюмінієві антифрикційні сплави
Алюмінієві антифрикційні сплави – це сплави на основі систем Al-Cu, Al-Si, Al-Sb, Al-Ni, Al-Sn. Основні легувальні елементи Sn, Cu, Ni, Si, Sb із додаванням Mg, Mn, Ti, Te. Хімічний склад сплавів наведено в табл.6.12.
Алюмінієві антифрикційні сплави - це гетерофазні сплави, в яких алюміній або твердий розчин на основі алюмінію – м’яка основа, а хімічні сполуки (CuAl2, FeAl3, NiAl3, TiAl3 та інші), які входять до складу евтектики – тверді включення [2].
Наприклад, структура сплаву АН-2,5 -твердий розчин + евтектика(+NiAl3).
Антифрикційні алюмінієві сплави мають високу теплопровідність; у більшості сплавів добрі ливарні властивості, задовільна обробка різанням та обробка тиском; робоча температура досягає 100…120°С, тому їх використовують у вузлах тертя верстатів тракторів та інших машин при навантаженнях до 3000…5000 МПа та колових швидкостях до 15…20 м/с. Але вони поступаються бабітам за технологічністю.
Таблиця 6.12 – Хімічний склад антифрикційних алюмінієвих сплавів, % (ГОСТ 14113-78)
Марка сплаву |
Основні компоненти, % |
|||||||||
Sn |
Mg |
Mn |
Sb |
Cu |
Ni |
Si |
Te |
Ti |
Al |
|
АО9-2 |
8,0… 10,0 |
- |
- |
- |
2,0…2,5 |
0,8…1,2 |
0,3…0,7 |
- |
- |
основа |
АО3-7 |
2,5… 3,5 |
- |
0,5…0,8 |
- |
7,0…8,5 |
- |
0,6…1,2 |
- |
- |
основа |
АО6-1 |
5,0… 7,0 |
- |
- |
- |
0,7…1,3 |
0,7…1,3 |
- |
- |
- |
основа |
АО9-1 |
8,0… 10,0 |
- |
- |
- |
0,8…1,2 |
- |
- |
- |
0,02…0,2 |
основа |
АО12-1 |
11,0…14,0 |
- |
- |
- |
0,8…1,2 |
0,4…0,6 |
- |
- |
- |
основа |
АО20-1 |
17,0…23,0 |
- |
- |
- |
0,7…1,2 |
- |
- |
- |
0,02…0,2 |
основа |
АН-2,5 |
- |
- |
- |
- |
- |
2,7…3,3 |
- |
- |
- |
основа |
АСМ |
- |
0,3…0,7 |
- |
3,5…6,5 |
- |
- |
- |
- |
- |
основа |
АМСТ |
- |
- |
- |
4,6…6,5 |
0,7…1,2 |
- |
- |
0,03…0,3 |
0,03…0,12 |
основа |
АМК |
- |
- |
- |
0,5 |
0,8…1,2 |
- |
9,0…11,0 |
0,1 |
0,1 |
основа |
Примітка. Принцип маркування: буква А – алюміній, О – олово, Н – нікель, С – сурма, К – кремній, Т – титан, М – мідь, або, якщо наприкінці марки, магній; цифри вказують на середній вміст олова, міді, нікелю у %.
Недолік антифрикційних алюмінієвих сплавів – висока твердість, тому їх використовують тільки в парі з твердим валом. Цей недолік менший в сплавах системи Al-Sn (6…30%Sn). Чим вища концентрація олова в сплаві, тим кращі антифрикційні властивості вальниці та, порівняно з іншими антифрикційними алюмінієвими сплавами, більші значення границі міцності, повзучості та опору втомі. Однак в ливарних сплавах вміст олова не повинен перевищувати 10…12%, оскільки при більших концентраціях утворюється евтетика (Al + Sn), яка має вид грубої сітки і розташовується по межах зерен. Наявність евтектики знижує зносостійкість та опір втомі при підвищенні температури. В деформівних сплавах евтектика розташовується у вигляді окремих включень по межах зерен, це дає можливість збільшити вміст олова та значно покращити антифрикційні властивості.
Особливість антифрикційних алюмінієвих сплавів – високий коефіцієнт лінійного розширення, у зв’язку з чим вальниця повинна мати більший зазор ніж зазвичай (до 0,1 мм), а складання вальниці необхідно виконувати дуже ретельно. Недотримання цих умов приведе до передчасного зношення та заїдання шийки валу [2].
Умови експлуатації та призначення алюмінієвих антифрикційних сплавів наведено в табл.6.13.
Антифрикційні алюмінієві сплави використовують для виготовлення вальниць верстатів, тракторів, залізничного транспорту.
Таблиця 6.13 – Умови експлуатації та призначення алюмінієвих антифрикційних сплавів [19]
Марка сплаву |
Навантаження, МПа |
Швидкість ковзання v, м/с |
Робоча температура, °С |
Рекомендована твердість валу, НВ |
Призначення |
не більше |
не менше |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
АО3-7 |
19,5 |
15 |
100 |
320 |
Для відливки монометалевих вкладишів та втулок |
АО3-2 |
24,5 |
13 |
100 |
250 |
|
АО6-1 |
31,2 |
20 |
120 |
250 |
Для отримання біметалевої стрічки зі сталлю або дюралюміном методом прокатки або зварюванням вибухом з наступним штампуванням вкладишів з товщиною антифрикційного шару 1 мм |
АО9-1 |
29,5 |
20 |
120 |
250 |
|
АО12-1 |
29,5 |
20 |
120 |
250 |
Для отримання біметалевої стрічки зі сталлю методом прокатки |
АО20-1 |
29,5 |
20 |
120 |
250 |
Для отримання біметалевої стрічки зі сталлю або дюралюміном методом прокатки з наступним штампуванням вкладишів з товщиною антифрикційного шару 1 мм
|
Продовження табл. 6.13 |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
АН-2,5 |
19,5 |
15 |
100 |
250 |
Для відливки вкладишів та отримання монометалевої або біметалевої стрічки з наступним штампуванням вкладишів з товщиною антифрикційного шару 0,5 мм |
АСМ |
19,5 |
10 |
100 |
250 |
Для отримання біметалевої стрічки зі сталлю методом прокатки з наступним штампуванням вкладишів з товщиною антифрикційного шару 0,5 мм |
АМСТ |
39,2 |
15 |
120 |
200 |
|
АМК |
50 |
20 |
120 |
250 |
Для отримання біметалевої стрічки зі сталлю методом прокатки з наступним штампуванням вкладишів з товщиною антифрикційного шару 1 мм |