книги из ГПНТБ / Ростовцев Г.Г. Выбор конструкционных материалов

и достаточно прочные магниевые сплавы марок МА8, МА2-1, МА1, высокопрочный сплав МА40 и более деше­ вые сплавы ВМ65-1 и МА5. Наиболее жаростойки спла­ вы МАИ (300°), МА13 и ВМД11 (350°).

Основные данные деформируемых легких сплавов приведены в табл. 8.

Для сложных плотных отливок в землю и кокиль при­ меняют сплавы алюминия с кремнием — силумины. От­ ливки средней прочности изготовляют из нелегированно­ го силумина АЛ2. Для более прочных применяют дис- персионно-твердеющие силумины АЛ4 и АЛ9 — для обычных температур и АЛ5, АЛ13, АЛ25, АЛЗО и др.— для повышенных температур. Для самозакаливающихся отливок используют силумин с цинком АЛ 11. При литье под давлением прочность и пластичность отливок воз­ растают.

Для литья в землю и под давлением в металлические формы пригодны и другие алюминиевые сплавы. Наибо­ лее коррозионностойкими из них являются сплавы с маг­ нием марок АЛ8, АЛ13 и АЛ22. Для жаропрочных, но менее стойких против коррозии отливок применяют спла­ вы с медью марок АЛ1, АЛ19, АЛ21 и др.; из них самый прочный — АЛ 19, но без избыточного давления при за­ ливке он дает пористые отливки. Самый теплостойкий сплав — АЛ21. Самозакаливающиеся отливки повышен­ ной прочности получают из сплава с цинком АЛ24 (ВАЛ4).

Все литейные алюминиевые сплавы можно сваривать газовой и аргоно-дуговой сваркой.

При плавлении и заливке в форму магниевые сплавы нужно защищать от воспламенения, что усложняет тех­ нологию литья. Данные легких литейных сплавов приве­ дены в табл. 9.

70

4. Выбор титанового сплава

Титановые сплавы применяют для конструкций, ра­ ботающих в морской воде и в других коррозионных сре­ дах, где сталь слишком тяжела или недостаточно стой­ ка против коррозии, а легкие сплавы недостаточно тепло­ стойки. Стоимости равных объемов титана и нержавею­ щей хромоникелевой стали близки. Не применяют тита­ новые сплавы для трущихся деталей (из-за легкой задираемости и малой износостойкости), для очень твер­ дых деталей (режущие инструменты, тела качения и обоймы подшипников качения) и для деталей, нагревае­ мых длительно выше 500—550° (из-за ползучести под нагрузкой и резкого снижения химической стойкости) .

Титановые сплавы высокой пластичности марок BT00, ВТО, ВТ1, ВТ1-2, 0Т4, 0Т4-1 и др. применяют для деталей, формуемых холодной вытяжкой. Холодная вы­ тяжка титана сложнее, чем мягкой стали, вследствие меньшей способности титана к наклепу и требует боль­ шего числа переходов.

Пластичные титановые сплавы средней прочности ма­ рок ВТ4, ВТ5, ВТ5-1 и др., не упрочняемые термически, применяются для штампуемых, свариваемых и обрабаты­ ваемых резанием деталей конструкций. При этом холод­ ная штамповка и обработка резанием титановых спла­ вов осложняется большим пружинением, большей твер­ достью и повышенным прилипанием деформируемого ти­ тана к инструменту, чем у стали. Сварка титана возмож­ на (при условии тщательной защиты его от соприкосно­ вения с воздухом, парами воды, углекислым газом и азо­ том) под слоем бескислородного флюса, контактная и в аргоне.

Высокопрочные титановые сплавы марок ВТ9, ВТ14, ВТ15, ВТ16 и др. упрочняются закалкой с 790—950° в

71

воде и искусственным старением при 450—600° (для раз­ ных сплавов разные режимы).

Основные данные важнейших титановых сплавов при­ ведены в табл. 10.

5. Выбор медного и других тяжелых цветных сплавов

Медные сплавы дороже, тяжелее и менее теплостойки, чем сталь. Применяют их для изготовления деталей, к которым предъявляются требования тепло- и электро­ проводности, коррозионной стойкости, отсутствия задиров при трении о сталь и несваривания при нагреве в контакте с ней. Медные сплавы отлично поддаются ли­ тью, штамповке и обработке резанием.

Маркируются медные сплавы, как правило, по хими­

значениях марок латуни первая буква Л означает ла­ тунь, а первое число — содержание меди в %' по весу. Например, Л68 — 68% меди, остальное — цинк. Кроме цинка в сложнолегированной латуни могут содержаться и другие элементы, но в меньшем количестве. Они указы­ ваются в марке дополнительно буквами и цифрами. На­ пример, ЛС63-3—’Латунь свинцовистая, содержащая 63% меди и 3%' свинца (остальное — цинк), ЛАЖМц 66-6-3-2— латунь с добавками алюминия, желе­ за и марганца, содержащая 66% меди, 6% алюминия, 3% железа, 2%' марганца, остальное — цинк.

Медные сплавы с оловом, алюминием, свинцом, сурь­ мой, кремнием, марганцем, бериллием называют б р о н ­ зой. Обозначения марок бронзы начинаются с букв Бр. Следующие буквы указывают легирующие элементы:

72

Таблица 10

73

,

А — алюминий, Б — бериллий, Ж — железо, Кд — кад­ мий, Мц — марганец, Н — никель, О — олово, С — свинец, Су — сурьма, Т — титан, Ф — фосфор, X — хром. Числа после букв, в порядке следования элементов, обозначают их процентное содержание. Например, БрАЖН 10-4-4 — бронза алюминиево-железо-никелевая, содержащая 10% алюминия, 4%! железа и 4% никеля.

Медные сплавы, не относящиеся ни к латуням, ни к бронзам, общего названия не имеют. Их марки начина­ ются с буквы М (медь), следующие буквы обозначают легирующие элементы, а числа — их содержание (в %) в порядке следования. Например, МНА13-3 — медно-ни­ келевый сплав с добавкой алюминия (куниаль), содер­ жащий 13% никеля и 3% алюминия.

В некоторых марках сплавов (например, МЦ5, МЦ5А, МЦ5Б и др.) состав не указывается.

Для электро- и теплопроводных изделий применяют наиболее электропроводную, чистую медь МО и Ml. Для аналогичных изделий с повышенной твердостью и тепло­ стойкостью (электроды контактно-сварочных аппаратов

идр.) применяют сплавы с добавками кадмия (МКд) и хрома с цирконием (МЦ5, МЦ5А, МЦ5Б). Кадмиевые сплавы применяют в наклепанном состоянии, а изделия из хромисто-циркониевых сплавов подвергают закалке при 1000° и отпуску при 470°.

Для реостатов применяют медные сплавы с марган- . цем и никелем — манганин МНМц 3-12 и константан МНМц 40-1,5, которые, в отличие от других высокоомных сплавов, стабильны и без нагрева не образуют окисных пленок с высоким сопротивлением.

Чистая медь стойка против коррозии в неокисляющих

ибезаммиачных средах. Введение добавок никеля, алю­ миния, олова, кремния повышает стойкость медных спла­ вов против коррозии, а введение цинка — понижает.

78

Чтобы медные сплавы не задирались при трении о сталь, в них вводят добавки свинца, олова и сурьмы. Оловянистые, смешанные оловянистые и сурьмянистые бронзы марок БрОЮ, БрОЦЮ-2, БрСуН7-2,5 применяют для твердых деталей, работающих на трение при давле­ нии 300 кг/см2 и более (червячные и винтовые зубчатые колеса). Для скоростных подшипников скольжения при давлении до 300 кг/мм2 применяют мягкую свинцовистую бронзу наплавочную (БрСЗО) или литейную (БрОС5-25). Для деталей, трущихся о сталь при повышенных темпе­ ратурах, применяют кремнистую бронзу БрКН1-2, БрКМцЗ-1 и др.

Точные малоусадочные, но зачастую пористые отлив­ ки получаются из бронз БрОЦС 6-6-3, БрОЦС 3-12-5 и др. Алюминиевые и другие безоловянистые бронзы об­ разуют плотные отливки, «о с усадочной раковиной, и хуже заполняют форму.

Для холодной штамповки пригодны все медные сплавы со структурой твердых растворов. Из них де­ шевле других пластичная латунь Л68 (Л70), из которой штампуют наиболее сложные изделия.

Очень чисто и легко обрабатываются резанием много­ фазные Сплавы меди, содержащие свинец, в частности свинцовистые латуни ЛС63-3 и ЛС59-1.

Медные сплавы для пружин приобретают высокую твердость и упругость в результате наклепа (БрА7, Бр0Ф6,5-0,15, БрКМцЗ-1 и др.) или закалки и старения

(БрБ2,5, БрБ2, БрТХ5-0,5, МНА6-1,5 и др.).

Из наиболее твердых — бериллиевых бронз изготов­ ляют неискрящий инструмент для взрывоопасных ра­ бот.

В табл. 12, 13, 14 и 15 приведены основные характе­ ристики никелевых, легкоплавких, тугоплавких и твердых

79