2. Металлы и их сплавы

Кратко рассмотрим сплавы, которые наиболее часто употреб­ляются в судовой технике. У большинства металлов имеются добавки, от которых зависят свойства сплавов металлов и их целевое применение. Свойства, качественный состав и использование некоторых наибо­лее часто применяемых металлов и сплавов приведены в табл. 1.

Таблица 1

Материал	Состав сплава, %	Напряжение, вызывающее деформацию 0,2 %, МПа	Предел прочности при растяжении, МПа	Относительное удлинение при разрыве, %	Модуль упругости, МПа	Число твердости по Бринеллю	Предел усталости, МПа	Применение материалов
Морская латунь	70Cu: 29Zn: 1Sn	170	408	35	103	100	127	Трубные доски и трубки для конденсаторов
Алюминий	Почти чистый	20	55	55	73	15	31	Базовый металл легких сплавов
Алюминиевая латунь	76Cu: 22Zn: 2Ai	139	378	55	110	75	96	Трубные доски и трубки конденсаторов. теплообменников
Латунь	70CU: 30Zn	115	324	67	115	65	106	Подшипники промежуточных валов
Литейный чугун (серый)	3,25C: 2,25Si: 0,65Mn: остальноеFe	180	310	5	120	200	110	Крышки цилиндров и втулки
Медь	100 Cu(почти чистое)	48	216	48	117	42	117	Базовый металл многих сплавов
Медноникелевый сплав	70Cu: 30Ni	170	417	42	153	90	147	Выпускные газовые патрубки
«Специальная сталь» (сплав)	88Cu: 10Sn:2Zn	139	286	18	97	85	100	Клапаны и подшипниковые вкладыши
Монель-металл	68Ni: 29Cu: остальноеFe, Mn	380	610	28	181	160	170	Клапаны и крылатки насосов
Фосфористая бронза	91,5 Cu: 8Sn: 0,5P	376	424	65	111	190	112	Подшипники и пружины
Нержавеющая сталь	18Cr: 8Ni: 0,12C: остальное Fe	170	460	40	195	180	260	Клапаны и материал для лопаток турбин
Сталь	0,23C: 1Mn: 0,5Si: остальноеFe	235	470	22	207	130	230	Фундаменты, станины ДВС и другие конструкционные изделия

Сталь. Сталь - это сплав углерода с железом при содержании углерода не более 2,14%. Сплав железа с углеродом при содержании последнего от 2,14 до 6,63% называется чугуном. Сталь и чугун составляют класс черных металлов.

Для улучшения свойств стали и обеспечения однородности структуры в больших массах металла вводятся различные примеси – легирующие добавки. При добавлении к стали марганца в количестве до 1,8% улучшаются механические свойства металла. При введении кремния в количестве от 0,5 до 3,5% увеличивается прочность и твердость стали. При введении никеля от 3,0 до 4,0% улучшается зерновая структура металла, увеличивается прочность и повышается сопротивление металла эрозии (изнашиванию). При добавлении в сталь хрома улучшается зерновая структура и увеличивается прочность, а также возрастает сопро­тивляемость металла эрозии и коррозии. Для получения нержа­веющей стали в нее вводят от 8,0 до 18% никеля и хрома. При введении молибдена в небольших количествах увеличивается прочность и термоустойчивость стали. При введении в сталь в небольших количествах ванадия увеличивается общая твердость и усталостная прочность металла. При введении в сталь от 12 до 18% вольфрама и до 5% хрома сильно повышаются противоизносные свойства стали.

Металлы для заливки подшипников. Антифрикционные сплавы. Обычно это оловянистые сплавы с небольшим содержанием свинца, меди и сурьмы. На основе соединения свинца и сурьмы получают более прочные спла­вы. Эти сплавы имеют небольшой коэффициент трения, поэтому используются для заливки подшипников.