- •Материаловедение и конструкционные материалы
- •Часть 1. Металлические материалы
- •Часть 1.Металлические материалы.
- •Введение
- •1.Машиностроительные чугуны.
- •1.1. Белые литейные чугуны
- •1.2. Серые литейные чугуны.
- •1.3 Высокопрочные чугуны.
- •1.4. Ковкие чугуны.
- •1.5 Легированные чугуны.
- •1.5.1 Износостойкие чугуны.
- •1.5.2 Жаростойкие чугуны.
- •1.5.3 Жаропрочные чугуны.
- •1.5.4 Коррозионностойкие чугуны.
- •1.5.5.Антифрикционные чугуны
- •2.1 Стали обыкновенного качества.
- •2.2 Углеродистые качественные конструкционные стали
- •2.3 Конструкционные стали повышенной обрабатываемости резанием.
- •3. Легированные конструкционные стали.
- •3.1 Улучшаемые машиностроительные стали.
- •3.2 Цементуемые машиностроительные стали.
- •3.3 Высокопрочные стали
- •3.4 Рессорно-пружинные стали
- •3.5 Износостойкие стали
- •3.5.1 Шарикоподшипниковые стали
- •3.5.2 Графитизированная сталь
- •3.5.3 Высокомарганцовистая сталь
- •3.5.4 Литые карбидные сплавы.
- •3.5.5.Коррозионостойкие стали
- •3.5.6 Жаростойкие и жаропрочные стали.
- •3.5.7 Жаропрочные стали
- •3.5.8 Криогенные стали.
- •4. Инструментальные стали.
- •4.1. Стали для режущего инструмента.
- •4.1.1.Углеродистые инструментальные стали.
- •4.1.2 Легированные инструментальные стали.
- •4.1.3 Быстрорежущие стали.
- •4.1.4 Твердые сплавы.
- •4.1.5 Сверхтвердые материалы.
- •4.2 Стали для измерительного инструмента.
- •4.3 Стали для штампов холодного деформирования.
- •4.4 Стали для штампов горячего деформирования.
- •5. Стали и сплавы с особыми физическими свойствами
- •5.1 Сплавы высокого электросопротивления.
- •5.2Сплавы с низким коэффициентом теплового расширения.
- •5.3 Магнитные сплавы.
- •5.4 Сплавы с постоянным модулем упругости.
- •6.1 Свойства алюминия.
- •6.2 Маркировка алюминиевых сплавов.
- •6.3 Характеристика и классификация алюминиевых сплавов.
- •6.3.1 Деформируемые алюминиевые сплавы, не упрочняемые термической обработкой.
- •6.4 Высокопрочные сплавы.
- •6.5 Жаропрочные сплавы.
- •6.6 Сплавы для ковки и штамповки.
- •6.7 Литейные алюминиевые сплавы
- •6.8 Антифрикционные алюминиевые сплавы.
- •6.9 Спеченные алюминиевые сплавы
- •7.Сплавы на основе меди
- •7.1 Свойства меди.
- •7.2 Классификация и маркировка медных сплавов.
- •7.Латуни.
- •7.4 Бронзы.
- •8.1 Титан.
- •8.2Сплавы титана.
- •10 Магниевые сплавы.
- •10.1 Магний.
- •10.2 Сплавы на основе магния.
- •11 Общие положения термической обработки металлов и сплавов.
- •Краткие сведения о маркировоке сплавов. Углеродистые стали
- •Легированные стали
- •Инструментальные стали
- •Цветные сплавы
- •Содержание
7.Сплавы на основе меди
7.1 Свойства меди.
Медь – металл красновато – розового цвета, имеет гранецентрированную кубическую решетку с параметром а=3,60 нм. Плотность меди 8,94 г/см3, Тпл=1083°С. В зависимости от химического состава медь выпускается в виде технических марок МОО, МО, М1 (99,9 %Сu),М2, М3, М4(99,0 %Cu). Медь имеет высокую тепло и электропроводность (100 %- эталон электропроводности), пластичность, коррозионную стойкость, легко обрабатывается давлением, но плохо – резанием. Отожженная при Т=600°С медь имеет следующие свойства: σb=220МПа, δ=50 %. Медь прокатывается в тонкие листы, ленту, проволоку микронной толщины, склонна к наклепу. Медь легко полируется, хорошо паяется, сваривается. Примеси резко снижают тепло и электропроводность меди. Литейные свойства меди низкие из-за высокой усадки и низкой жидкотекучести.
7.2 Классификация и маркировка медных сплавов.
По техническим свойствам медные сплавы делятся на деформируемые(ГОСТ18175-78) и литейные (ГОСТ613-83); по способности к закалке – термоупрочняемые и нетермоупрочняемые; по химическому составу на бронзы (Cu +другие элементы, кроме Zn) и латуни (Сu+Zn и другие элементы).
В медных сплавах легирующие элементы обозначаются следующим образом: О-олово, С-свинец, А-алюминий, Ж-железо, Мц-марганец, Н-никель, К-кремний, Ф-фосфор, Б-бериллий, Мн-марганец.
Бронзы маркируются буквами «Бр» (бронза) и буквами и цифрами: буквы означают название элемента, а цифры – его количество в сплаве в процентах. Например, Бр05Ц5С5 содержит 5 % олова, 5 % цинка, 5 %свинца, остальное – медь.
Латуни маркируются буквой «Л» (латунь) и цифрой, показывающей содержание легирующего элемента в процентах. В марках легированных латуней кроме цифры, указывающей содержание цинка, даются буквы и цифры, обозначающие название и количество в процентах легирующих элементов. Например, ЛЦ35А3Ж2Мц1 содержит: 35%Zn, 3 %Al, 2 %Fe, 1%Mn, остальные 59 % составляет Cu.
Бронзы имеют более высокие по сравнению с латунями прочностные, антифрикционные, коррозионостойкие свойства, но являются более дорогими.
7.Латуни.
Медь с цинком образует твердый раствор высокой концентрации. Латуни(ГОСТ17711-74) бывают двойные (Сu+Zn) и многокомпонентные (Cu+Zn+Pb,Ni,Si и т.д.). Двойные латуни делятся на две группы:
1. Однофазные (Zn < 39 %), имеющие структуру –ά твердого раствора (Л62, Л68 и др.).
2.Двухфазные (Zn >39 %), имеющие структуру (α+β) твёрдого раствора (Л60 и др.)
Однофазные латуни пластичны, хорошо поддаются пластической деформации в холодном, и хуже в горячем состоянии, поэтому латунь применяется для изготовления листов, проволоки, ленты путем холодной прокатки. Для прокатки в горячем состоянии применяется двухфазная латунь.
Латуни имеют хорошие литейные свойства, хорошо обрабатываются резанием, хорошо прирабатываются, полируются и противостоят износу. Электро и теплопроводность составляет 20-50 % от меди, коррозионная стойкость хуже, чем у меди из-за наличия примесей.
Механические свойства латуней невысоки:
для α–латуней: σb =260-300 МПа, δ %=40-50 %;
для α+β латуней: σb=350-400 МПа, δ %=20-30 %.
Многокомпонентные латуни относятся к специальным, имеющим дополнительно те или иные свойства. Обычно латуни легируются Pb, Sn, Si, Ni, Al и др.
Алюминий повышает прочность, твердость и коррозионную стойкость. Алюминиевая латунь ЛЦ21А2 обладает высокой коррозионной стойкостью в морской воде.
Олово повышает коррозионную стойкость в морской воде, поэтому оловянные латуни называются «морскими» и применяются в судостроении (ЛЦ8701, ЛЦ2901 и др.)
Кремний улучшает коррозионную стойкость, жидкотекучесть, свариваемость, способность к деформации как в холодном, так и горячем состоянии, поэтому кремнистые латуни.(например,ЛЦ17К3) применяются в виде сложных фасонных отливок, поковок, прутков, штамповок и т.д.
Свинец улучшает обрабатываемость резанием, поэтому свинцовую латунь (например, ЛЦ40С) называют «автоматной»,то есть предназначенной для обработки на станках-автоматах.
Никель улучшает механические свойства и повышает коррозионную стойкость, поэтому никелевые латуни типа ЛЦ30Н5 применяются в морском судостроении и в химическом машиностроении.