Раздел 10. Цветные металлы и сплавы

1. Общая характеристика алюминия и его сплавов.

Алюминий-металл серебристо-белого цвета с ГЦК решеткой. Температура плавления – 660 градусов, высокая электро и теплопроводность. Обладает высокой коррозионной стойкостью на воздухе и в некоторых других средах. Широко применяется в электротехнике, машиностроении, строительстве. Ввиду низкой прочности из тех.алюминия изготавливают ненагруженные детали. Преимуществом алюминиевых сплавов является высокая удельная прочность, которая оценивается отношением временного сопротивления к плотности.В качестве оснонвых легирующих элементов – Cu Mg Si Mn Zn. Ал. сплавы делят на три группы: деформируемые, литейные и получаемые методом порошковой металлургии.

2. Деформируемые алюминиевые сплавы: общая характеристика, структура, свойства, термообработка, маркировка, применение

Деформируемые алюминиевые сплавы бывают упрочняемые и неупрочняемые термической обработкой

К деформируемым алюминиевым сплавам, неупрочняемым термической обработкой, относят сплавы АМц и АМг. Они отличаются высокой пластичностью, коррозионной стойкостью, свариваемостью. Применяется для изделий, получаемой глубокой вытяжкой или сваркой, от которых требуется высокая коррозионная стойкость.

К термически упрочняемым относится большая группа сплавов алюминия с медью, магнием, марганцем и другими элементами. В результате т.о. они приобретают высокую прочность и твердость.

Деф.ал.сплавы используют для производства Детали с высокими пластическими свойствами,сварные детали, трубопроводы, радиаторы, емкости для жидкости,Детали для отделки автомобилей, судов, самолетов, а также ненагруженные детали,Детали средней прочности, штампованные узлы, заклепки,Силовые элементы конструкций, деталей, каркасов, шпангоуты, тяги управления и пр.,Детали двигателей,Листы, профили, поковки,

Детали средне- и сильнонагруженные, изготовляемые обработкой давлением

Для отечественных алюминиевых сплавов используются буквенно-цифровая и цифровая системы обозначений. В буквенно-цифровой маркировке (хотя этим сплавам позднее была присвоена цифровая маркировка, но она не "прижилась") не заложено какой-либо системы. Буквы могут символизировать алюминий и основной легирующий компонент - АМц (Al-Mn), АМг1 (Al-Mg), АМг2 (Al-Mg), назначение сплава (АК6, АК4-1 - алюминий ковочный), название сплава (АВ - авиаль, Д16 - дуралюминий), могут быть связаны с названием института, разработавшего сплав (ВАД1, ВАД23 - ВИАМ, алюминиевый, деформируемый) и т.д.

3. Литейные алюминиевые сплавы: общая характеристика, структура, свойства, маркировка, применение

Литейные сплавы из алюминия предназначены для производства фасонных отливок. Особенно важны для литейных сплавов такие характеристики как высокая жидкотекучесть, способность к заполнению литейной формы, малая склонность к образованию усадочных и газо вых пустот, трещин, раковин. Все литейные сплавы имеют важный параметр жидкотекучесть.Этим требованиям в большей мере удовлетворяют сплавы Ал с кремнием которые называются силумины.Они хорошо сопротивляются короозии во влажной атмосфере и морской воде, легко обрабатываются резаньем, свариваются.

Алюминиевые литейные сплавы маркируют буквами АЛ и цифрой, указывающей условный номер сплава. За условным номером следует обозначение, характеризующее состояние сплава

4.Общая характеристика меди и её сплавов

Медь-пластичный материал светло-розового цвета с ГЦК решеткой. Температура плавления 1083 градуса.Обладает хорошей коррозионной стойкостью, легко обрабатывается давлением. Важное свойство-высокая электропроводность. Медь является основой многих сплавов, применяемых в качестве конструкционных материалов. Имеется две основные группы медных сплавов: латуни- сплавы меди с цинком, и бронзы-сплавы меди с другими элементами (исключение-сплавы меди с марганцем (манганиамы), и сплавы с никелем (мельхиоры)).

5.Латуни: общая характеристика, структура, свойства, маркировка, применение

Латунь — это двойной или многокомпонентный сплав на основе меди, где основным легирующим элементом является цинк иногда с добавлением олова, никеля, свинца, марганца, железа и других элементов. Структура сплавов с содержанием цинка менее 39% однофазная (альфа латунь). При содержании цинка 39-45% структура латуней двухфазная (альфа+бета латуни).Температура плавления латуни в зависимости от состава достигает 880—950 °C. С увеличением содержания цинка температура плавления понижается. Латунь достаточно хорошо сваривается и прокатывается. Хотя поверхность латуни, если не покрыта лаком, чернеет на воздухе, но в массе она лучше сопротивляется действию атмосферы, чем медь. Имеет желтый цвет и отлично полируется.

Сплав латуни обозначают буквой «Л», после чего следует буквы основных элементов, образующих сплав. В марках деформируемых латуней первые две цифры после буквы «Л» указывают среднее содержание меди в процентах. Например, Л70 — латунь, содержащая 70 % Cu. В случае легированных деформируемых латуней указывают ещё буквы и цифры, обозначающие название и количество легирующего элемента, ЛАЖ60-1-1 означает латунь с 60 % Cu, легированную алюминием (А) в количестве 1 % и железом в количестве 1 %. Содержание Zn определяется по разности от 100 %. В литейных латунях среднее содержание компонентов сплава в процентах ставится сразу после буквы, обозначающей его название. Например, латунь ЛЦ40Мц1,5 содержит 40 % цинка (Ц) и 1,5 % марганца (Мц).

Латунь применяется при изготовлении деталей машин, приборов теплотехнической и химической аппаратуры, деталей часов, в ювелироном деле и т.д.

15.Структура и свойства подшипниковых сталей

Антифкрикционные легкоплавкие сплавы-баббиты предназначены для вкладышей подшипников скольжения. В качестве подшипниковых сплавов широко применяются сплавы систем Sn-Sb, Pb-Sb, Pb-Sn-Sb. Для снижения ликвации сплавов по плотности добавляется медь, мышьяк-для увеличения жидкотекучести, никель кадмии и натрий-для повышения твердости и износостойкости.Дополнительное легирование позволяет уменьшить в сплавах содержание дефицитного олова.

Оловяносурмяные баббиты являются наилучшими, но ввиду значительного содержания дорогостоящего олова их применяют только для заливки подшипников машин большой мощности.Для других подшипников применяют оловинносвиновосурминые баббиты.Худшие свойства имеют свинцовые баббиты.Пременяются в основном в жд транспорте