Классификация сплавов на основе меди

Наиболее распространенные легирующие элементы в меди - цинк, алюминий, олово, железо, кремнии, марганец, бериллий, никель. Они повышают прочностные свойства меди.

Медные сплавы, как и сплавы на основе алюминия и магния, под­разделяются на деформируемые и литейные, а также термически упроч­няемые и термически неупрочняемые. Однако более широко известно деление медных сплавов на латуни, бронзы и медноникелевые сплавы.

Латунями называют сплавы меди, в которых главным легирующим элементом является цинк. Их маркируют буквой Л и числами, харак­теризующими среднее содержание легирующих элементов. Так, напри­мер, латунь Л80 содержит 80% Си и 20% Zn. Если латунь легирова­на, помимо цинка, другими элементами, то после буквы Л ставят условное обозначение этих элементов; С - свинец, 0 - олово, Ж -железо, А - алюминии, К – 5кремний, Мц - марганец, Н - никель. Числа после букв указывают среднее содержание каждого легирующего элемента в латуни, кроме цинка. Содержание цинка определяется по разности до 100%.

Бронзами ранее называли сплавы меди с оловом. Позднее появи­лись сплавы меди с алюминием, кремнием, бериллием и другими эле­ментами, которые тоже назвали бронзами. В настоящее время бронзами называют все сплавы меди, кроме латуни и медноникелевых сплавов. По основным легирующим элементам их подразделяют на оловянные, алюминиевые, бериллиевые, свинцовые, кремнистые и т.д.

Оловянные бронзы

Оловянные бронзы применяют с древнейших времен. Их структура определяется диаграммой состояния.

Структура литых бронз, содержащих менее 8% Sn , представ­лена альфа-раствором переменной концентрации. Из-за сильно развитой дендритной ликвации состав зерен в центре обеднен оловом и обо­гащен им на стыке дендритных ветвей.

Оловянные бронзы отличаются невысокой жидкотекучестью из-за большого интервала кристаллизации. По этой же причине в них не образуется концентрированная усадочная раковина, а возникает рас­сеянная мелкая пористость. Линейная усадка у оловянных бронз очень невелика и составляет 0,8% при литье в землю и 1,4% при литье в кокиль. До сих пор не найдено ни одного сплава, у которого была бы столь небольшая линейная усадка.

Бронзы с литой структурой обладают невысокой пластичностью, что обусловлено включениями твердой 0 -фазы. В то же время вклю­чения твердого эвтектоида обеспечивают высокую стойкость бронз против истирания. Поэтому оловянные бронзы с достаточно высоким содержанием эвтектоида являются отличным антифрикционным мате­риалом.

Для повышения пластичности бронзы гомогенизируют при 700--750^иС. В бронзах, содержащих менее 14% Sn, получащающаяся после гомогенизации однородная структура сохраняется даже при до­вольно медленном охлаждении.

Оловянные бронзы по коррозионной стойкости в морской воде превосходят медь и медноцинковые сплавы.

Основные виды термической обработки бронз - гомогенизация и промежуточный отжиг. Основная цель этих операций - облегчение обработки давлением. Гомогенизацию проводит ври 700-750°С с по­следующим быстрым охлаждением. Для снятия остаточных напряжении в отливках достаточно отжига при 550°С в течение I ч. Промежуточ­ный отжиг при холодной обработке давлением проводят при темпера­турах 550-700°С.