
- •Курс лекций по дисциплине
- •Оглавление
- •Введение
- •1. Общая характеристика цветных металлов и сплавов
- •1.1. Классификация цветных металлов и сплавов
- •1.2. Сопоставительная характеристика цветных металлов
- •2. Медь и сплавы на ее основе
- •2.1. Свойства и применение меди
- •2.2. Классификация и маркировка сплавов на медной основе
- •2.3. Структура, свойства и применение латуней
- •2.4. Структура, свойства и применение бронз
- •2.5. Некоторые другие сплавы на основе меди
- •3. Алюминий и сплавы на его основе
- •3.1. Свойства и применение алюминия
- •3.2. Классификация и общая характеристика алюминиевых сплавов
- •3.3. Деформируемые алюминиевые сплавы
- •3.4. Литейные алюминиевые сплавы
- •3.5 Спеченные сплавы на основе алюминия
- •4. Магний и сплавы на его основе
- •4.1. Свойства и применение магния
- •4.2. Общая характеристика и классификация магниевых сплавов
- •4.3. Деформируемые магниевые сплавы
- •4.4. Литейные магниевые сплавы
- •6 Бериллий и сплавы на его основе
- •6.1. Бериллий, его свойства и применение
- •6.2. Сплавы на основе бериллия
- •7. Легкоплавкие металлы и сплавы на их основе
- •7.1. Общая характеристика легкоплавких металлов
- •7.2. Подшипниковые сплавы (антифрикционные материалы)
- •7.2.2. Легкоплавкие подшипниковые сплавы с мягкой
- •7.3. Припои
- •7.4. Легкоплавкие сплавы
- •7.5. Типографские сплавы
- •7.6. Цинковые конструкционные сплавы
- •7.7. Коррозионно-стойкие покрытия
- •8. Тугоплавкие и благородные металлы и сплавы
- •8.1. Общая характеристика тугоплавких металлов и их сплавов
- •8.2. Специфика применения тугоплавких металлов и сплавов в
- •8.3. Благородные металлы
- •9. Основы технологии термической обработки цветных металлов и сплавов
2.5. Некоторые другие сплавы на основе меди
Декоративные сплавы - мельхиор, нейзильбер и др. - являются сплавами на основе меди, содержащими никель и цинк ( 5-35% никеля, 13-45% цинка, остальное - медь). Наиболее распространенное соотношение этих компонентов - 15 : 20 : 65. Эти сплавы имеют красивый внешний вид, хорошо сопротивляются атмосферной коррозии, имеют очень высокую пластичность благодаря их однофазной структуре. Их используют для изготовления посуды, декоративных поделок, украшений и т.д.
Реостатные сплавы. Эти сплавы имеют высокое электрическое сопротивление. Медные сплавы, легированные никелем и марганцем (см. табл. 2.4) используют для изготовления прецизионных элементов сопротивления, рабочая температура которых не превышает 500°С. Это обмотки потенциометров, шунты, катушки сопротивления, резисторы, термопары, тензометрические датчики.
Таблица 2.4 - Состав и свойства реостатных сплавов
|
Массовая доля элементов,% |
Электрические свойства |
||||
Сплав |
Ni |
Mn |
Cu |
, мкОм*м |
a, l/ C |
T раб., С |
МНЦ Мц 40-1,5 (константан) МН Мц 3-12 (манганин) |
39 - 41
2,5 - 3,5 |
1 -2
11,6-13,5 |
осталь-ное осталь-ное |
0,48
0,43 |
3
2 |
500
200 |
Константан (сплав МНМц 40-1,5) используется преимущественно для изготовления термопар, поскольку имеет высокие значения термо- ЭДС в паре с медью.
3. Алюминий и сплавы на его основе
3.1. Свойства и применение алюминия
Алюминий - металл серебристо-белого цвета. Он не имеет полиморфных превращений и характеризуется наличием кристаллической решетки ГЦК с периодом а=0,4041 нм.
Алюминий обладает малой плотностью (2,7 г/см3), низкой температурой плавления (660С), высокой теплопроводностью и электропроводимостью (см. табл. 1.2), высокой пластичностью и коррозионной стойкостью. Имеет низкие прочностные свойства: в = 50-80 Н/мм2, в = 15-30 Н/мм2 при высокой пластичности: = 35-45 %. Путем холодной пластической деформации можно добиться упрочнения алюминия до получения значений в около 150 Н/мм2 и в около 100 Н/мм2, но пластичность его резко снизится ( примерно 6-12 %).
Высокая коррозионная стойкость алюминия обусловлена быстрым образованием на его поверхности прочной и стойкой к воздействию многих коррозионно-активных сред пленки оксида алюминия.
Примеси ухудшают большинство свойств алюминия, но приводят к его упрочнению. Постоянными примесями алюминия являются железо, кремний, медь, цинк, титан. В зависимости от содержания примесей первичный алюминий подразделяют на 3 класса: 1) особой чистоты - А 999 (не более 0,001% примесей); 2) высокой чистоты - А 995, А 99, А 97, А 95 (0,005-0,05 % примесей); 3) технической чистоты - А 85, А 8 и др. (0,15-1 % примесей). Технический алюминий, выпускаемый в виде деформируемого полуфабриката (листы, профили, прутки и др.) маркируют как АДО и АД 1.
Ввиду низкой прочности технический алюминий как конструкционный материал применяют для ненагруженных деталей и элементов конструкций, когда от материала требуется легкость, свариваемость, пластичность. Так, из него изготавливают рамы, двери, трубопроводы, фольгу, цистерны для перевозки нефти и нефтепродуктов, посуду и т.д. Благодаря высокой теплопроводности он используется для различных теплообменников, в промышленных и бытовых холодильниках. Высокая электропроводность алюминия способствует его широкому применению как электротехнического материала для проводов, кабелей, шин, конденсаторов и т.д. Благодаря высокой отражательной способности он используется для изготовления прожекторов, рефлекторов. экранов телевизоров.