8.1.2 Медь и ее сплавы

Медь и ее сплавы относятся к группе тяжелых металлов. Наибольшее применение имеют сплавы меди с цинком (латуни) и сплавы меди с оловом, алюминием, марганцем, свинцом и т. п. (бронзы).

Латуни. При содержании цинка до 39% латуни однофазные. Структура их состоит из зерен твердого раствора α с наличием двойниковых образований. Зерна имеют различную окрашиваемость вследствие анизотропии. При содержании цинка более 30% латуни двухфазные. Структура их состоит из твердого раствора α (светлый фон) и твердого раствора β (темный фон). Прочность двухфазных латуней выше однофазных.

Бронзы. Оловянистые бронзы содержат более 6% Sn в литом состоянии вследствие сильной ликвации имеют двухфазную cтруктуру: α- твердый раствор и эвтектоид α + Cu + Sn₈.

Сплавы, содержащие менее 6% олова, в литом виде состоят из дендритов неоднородного твердого раствора. Такие сплавы обладают высокими антифрикционными свойствами. Отжиг, выравнивая химический состав, устраняет ликвацию. Бронзы после отжига имеют однофазную структуру и теряют антифрикционные свойства.

Алюминиевые бронзы обладают или однофазной структурой (при 4–6% Аl), или двухфазной (при 10–12% Аl ), состоящей из кристаллов α-твердого раствора и эвтектоида α + δ.

8.1.3 Подшипниковые сплавы на основе олова и свинца

Антифрикционные сплавы на основе олова и свинца называются баббитами. Основой их является твердый раствор (Pb-Sn-Sb) или эвтектика (Sn-Sb), в которой расположены избыточные фазы с повышенной твердостью. Примером такого сплава является баббит на основе олова Б-83, содержащий 83% Sn , 11% Sb и 6% Сu. Структура этого литого сплава: α-твердый раствор (темный фон), светлые крупные кристаллы β' (соединение на основе Sn–Sb) и белые иголочки химического соединения СuSn(твердые частицы).

Применяются также баббиты на основе свинца, например, баббит Б-16. Структура их состоит из эвтектики (основной узорчатый фон) α + β, мелких иголок белого цвета химического соединения Cu₃Sb и белых крупных кристаллов в виде кубиков и треугольников твердого раствора β.

8.2 Материалы, оборудование и принадлежности

Для выполнения работы необходимы: коллекция микрошлифов (марку сплава, его состав и обработку указывает преподаватель), реактивы для травления.

8.3 Ход работы

Подготовить к работе микроскоп, установить микрошлифы в порядке, указанном преподавателем. Регулируя макро- и микровинтами, добиться четкого (резкого) изображения микроструктуры. Изучить микроструктуру, зарисовать ее в кругах диаметром 35–40 мм.

8.4 Содержание отчета

Отчет должен содержать: название работы, ее цель и краткие теоретические сведения, рисунки микроструктур в кругах диаметром 40 мм всех исследованных сплавов с заключениями, описание области применения изученных сплавов.

Список рекомендуемой литературы

1 Материаловедение: Учебник для вузов / Б. Н. Арзамасов, В. И. Макарова, Г. Г. Мухин и др.; Под общ. ред. Б. Н. Арзамасова, Г. Г. Мухина. – М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2002. - 648 с.

2 Металознавство: Підручник / О. М. Бялік, В. С. Черненко, В. М. Писаренко, Ю. Н. Москаленко. – К.: ІВЦ «Видавництво «Полі-техніка», 2002. – 384 с

3 Кузін О. А. Металознавство та термічна обробка металів: Підручник / О. А. Кузін, Р. А. Яцюк. – Львів: Афіша, 2002. – 304 с.

4 Лахтин Ю. М. Материаловедение: Учебник для высших технических заведений / Ю. М. Лахтин, В. П. Леонтьева. – М.: Машиностроение, 1990. – 528 с.

5 Гуляев А. П. Металловедение: Учебник для вузов. – М.: Металлургия, 1978. – 647 с.

Навчальне видання