185. Принципы классификации чугунов. Область применения.

В современном машиностроении, станкостроении, металлургической промышленности и т. п. до настоящего времени чугун является одним из основных конструкционных материалов.

К чугунам относятся железоуглеродистые сплавы с содержанием углерода свыше 2,14 % . Чугуны делятся на доэвтектические, эвтектические и заэвтектические.

Классификация чугуна основана на форме и типе включений графита. По этим признакам чугун делят на: серый (пластинчатый графит); высокопрочный или магниевый (шаровидный графит); ковкий (графит хлопьевидной формы); белый (графит отсутствует).

Все перечисленные выше чугуны обладают плохой свариваемостью. Наиболее широко сварка применяется при ремонте и восстановлении изделий из серого чугуна. Это объясняется как его распространенностью, так и наличием способов сварки, в том числе обеспечивающих получение в металле шва чугуна, близкого по свойствам к основному металлу.

186. Сплавы на основе меди. Области их применения.

На основе меди разработаны две основные группы сплавов: латуни – сплавы меди с цинком и бронзы – сплавы меди с другими легирующими элементами. Временное сопротивление разрыва этих сплавов может достигать 400-450 МПа, а после их деформации на 50% возрастает до 750 МПа.

Из медных сплавов латуни получили наиболее широкое распространение благодаря сочетанию высоких механических и технологических свойств. Отрицательные свойства латуней – их склонность к самопроизвольному растрескиванию, которое происходит во влажной атмосфере при сохранении остаточных напряжений. Это явление наблюдается в латунях, содержащих более 20 % цинка, оно связано с развитием предпочтительной коррозии по границам зерен в зоне неравномерного распределения напряжений. Для устранения склонности к растрескиванию вводят отжиг при температурах ниже рекристаллизации для снятия остаточных напряжений.

В зависимости от легирующих элементов бронзы бывают: оловянные, алюминиевые, свинцовые, марганцовистые, кремнистые, бериллиевые.

Оловянные бронзы Пластичность бронз начинает резко снижаться при содержании более 8 % олова. Временное сопротивление разрыву бронз повышается с увеличением содержания олова до 24 %, но при больших концентрациях резко снижается.

Алюминиевые бронзы они вытесняют оловянные бронзы, так как не уступают им по многим показателям, а по ряду свойств даже превосходят их. Алюминиевые бронзы обычно содержат не более 11 % Al. Оптимальными механическим свойствами обладают сплавы с содержанием 5-8% Al. Наряду с повышенной прочностью они сохраняют высокую пластичность. Прочность достигает максимума при содержании в меди 10…11 % Al. Алюминиевые бронзы дополнительно легируют марганцем, железом, никелем.

Свинцовые бронзы обладают наилучшими антифрикционными свойствами по сравнению с другими сплавами на основе меди.

Марганцовистые бронзы с содержанием до 22 % Mn имеют однофазную структуру, так как марганец растворяется в твердой меди в больших количествах. Марганец существенно повышает прочность меди при сохранении высокой пластичности, а также ее коррозионную стойкость.

Кремнистые бронзы содержат не более 3 % Si. Двойные сплавы системы Cu-Si не применяют; их дополнительно легируют никелем и марганцем. Марганец и никель улучшают механические и коррозионные свойства кремнистых бронз. Они хорошо свариваются с бронзой и сталью.

Бериллиевые бронзы уникальны по благоприятному сочетанию в них механических, физико-химических и антифрикционных свойств. Оптимальными свойствами обладают сплавы содержащие около 2 % Be. При дальнейшем увеличении содержания бериллия прочность сплавов повышается незначительно, но пластичность уменьшается.

Применение: в электротехнике из-за низкого удельного сопротивления (уступает лишь серебру); высокая теплопроводность это позволяет применять её в различных теплоотводных устройствах, теплообменниках, для производства труб; ювелирное дело; медь — самый широко употребляемый катализатор полимеризации ацетилена. Широко применяется медь в архитектуре.