Мідь та сплави на її основи.

Мідь відносять до важких кольорових металів. Її основна складова 8,9 гр на см кубічний. Темп плавлення – 1083°. Технічно чиста мідь, яка містить від 99,5-99,99% використовується тільки в електро-технічних промисловості, так як вона має високу тепло та електро пров, та низьку окиснюваність. Електропровідність міді значно знижують домішкі, що є у слпаві. Механічні властивості чистої, відпаленої міді не високі – межа міцності не більше 240 МПа, твердість не вищу 80 НБ. Але в той же час цей метал має високу пластичність. Відносне продовження близ 50%, відносне звуження близ 70%. Виготовляють - дроти, смуги, труби. Легування міді підвищує її механічні, технологічні та експлуатаційні властивості. В якості легуючих елементів виступають олово, цинк, алюміній, кремній, марганець, берилій та т.д. Залежно від хім складу існує три основні групи сплавів на основі міді – бронзи, латуні, сплави міді із нікелем.

Бронзи – сплави міді із оловом, алюмінієм, марганцем, кремнієм, берилієм, свинцем. Для підвищення мех власт бронзи додатково легують наступними елементами – залізо, нікель, титан, цинк, фосфор. Наприклад марганець сприяє підвищенню корозійної стійкості, нікель – пластичність, залізо – міцність.

Маркірують – Бр, Б2. Літерами позначаються ті елементи, які є основними (Б-Берилій, О-олово, Ц-цинк, А-алюміній, С-свинець, МЦ-марганець), після число – вказує на середній вміст цього елемента у відсотках

Олов’яні бронзи – приклад – БрО3, БрО6 – містять до 6% олова (однофазні), і до 20% олова (двофазні), який складається із альфа твердого розчину доевтектоїдного. Однофазні бронзи – високо пластичні, тому добре піддаються деформуванню. З них виготовляють фольгу, сітку, дріт. Двофазні бронзи – використовуються, як ливарні матеріали, для виготовлення із них фасонних виливків. Олов’яні бронзи мають високу корозійну стійкість, навіть у морській воді. Межа міцності може досягати 350МПа. Олов’яні можуть служити для виготовлення арматури, яка працює на повітрі, у воді, в палеве-мастильних матеріалах при температурах до 250° .

Алюмінієва бронза – містять від 4-11% Ал, також мають високу корозійну стійкість, та високі технологічні властивості. Також бувають однофазні алюмінієві бронзи (до 9% Ал) – вони високо пластичні, добре обробляються тиском у горячому та холодному стані. Двофазні алюмінієві бронзи (від 9 до 11% Ал) – структура альфа твердий розчин та інтерметаліт(Ку2Ал). Мають більшу міцність і тому піддаються обробці тільки у гарячому стані. Двофазні бронзи також піддають гартування (темп – 950°, відпуск – 400°), твердість після гартування досягає 40НС. Виготовляють гвинти та лапасті водних суден, шестерні, втулки, підшипники, арматури для різних середовищ.

Марганцеві бонзи – БрМц5 – ця бронза має порівняно не високі механічні властивості, але дуже високу пластичність та корозійну стійкість, та жароміцність. Виготовляють деталі для тепло-елктро станцій (котли, вентилі, засувки, арматури).

Берилієва бронза – від 2 до 2,5 % Бе – один із не багатьох матеріалів, який маючи відносну високу твердість та міцність не дає іскри. Виготовляють інструмент для експлуатації в вибухонебезпечному середовищі. Межа міцності після гартування при темп 800° і штучного старіння при 350° може досягати 1300МПа. Твердість досягає 400 НБ. Відносне подовження всього 1%. Крім цього виготовляють пружні контакти, пружини, та мембрани. Ці бронзи добре обробляються різанням.

Кремнієві бронзи – мають високі ливарні властивості, високу корозійну стійкість та пружність. Виготовляють прутки, виливки, до металів які працюють при темп до 500°.

Латуні – сплави цинку і міді – цинк до 40%. Маркірують літерою Л, після йде число яке показує вміст міді. Залежно від вмісту цинку латуні поділяються на однофазні (до 39% цинку), і від 39 до 45% двофазна (альфа + бета). Із однофазних латуней, які мають високу пластичність та корозійну стійкість виготовляють стрічки, гільзи патронів, радіаторні трубки. Латунь Л80 використовують для виготовлення прикрас. Двофазні латуні вони мало пластичні, і виготовляють шляхом лиття. Виготовляють – грибні гвинти, арматури, черв’ячні гвинти.

Міді і нікелеві сплави – найбільш широко відомі НойЗінБер – вміст 15% нікелю, 20% цинк, решта – нікель. Мають колір близький до цинку і високу корозійну стійкість. Виробництво – посуд, годинники, т.д. Мельхіор – мідь, нікель, вміст по 1% залізу та магнію – має високу корозійну стійкість, використовується для виготовлення теплообмінних апаратів, посуд та декоративні штамповані вироби.

Підшипникові сплави – БАБІТИ. Вимоги – пластична м’яка основа, та тверді включення. Висока теплопровідність та низька температура плавлення. Висока адгезія(міцність зчеплення з основою). В якості таких сплави – Б83, Б89 (83,89 – вміст олова). Крім олова будуть включення бета фази – тверді включення. Крім того вводиться мідь, яка утворює інтерміталіди міді із оловом, і служить як антилікватор. Також є кальцієві бабіт в яких немає олова – БС, БК.