- •Производство отливок из сплавов цветных металлов (конспект лекций) оглавление
- •6.1.Цинк и цинковые сплавы…………………………………………………… ...73
- •6.2. Олово и оловянные сплавы……………………………………………………..75
- •6.3. Свинец и свинцовые сплавы…………………………………………………....78
- •(Лекция №1) Общие сведения о цветных металлах.
- •1.1. Цель дисциплины.
- •1.2. Основные задачи дисциплины.
- •1.3. Практические умения и навыки
- •1.Введение
- •Глава 1.
- •Глава 2
- •Общие сведения о цветных металлах. Классификация цветных металлов
- •Легкоплавкие металлы
- •Тугоплавкие металлы
- •Рассеянные металлы
- •Глава 3. Сплавы цветных металлов Литература к главе 3.
- •1. Воздвиженский в.М., Грачёв в.А., Спасский в.В. Литейные сплавы и технология их плавки в машиностроении. М.: Машиностроение, 1984.432 с.
- •2. Машиностроение. Энциклопедия. Том 11-3.Цветные металлы и сплавы. Композиционные металлические материалы. Москва «Машиностроение» 2001.
- •3.2. Классификация сплавов цветных металлов
- •Глава 4 алюминий и алюминиевые сплавы Литература к главе 4.
- •1. Воздвиженский в.М., Грачёв в.А., Спасский в.В. Литейные сплавы и технология их плавки в машиностроении. М.: Машиностроение, 1984.432 с.
- •2. Машиностроение. Энциклопедия. Том 11-3.Цветные металлы и сплавы. Композиционные металлические материалы. Москва «Машиностроение» 2001.
- •4.1.Алюминий, общая характеристика и взаимодействие с другими элементами
- •Влияние основных легирующих элементов
- •4.2. Алюминиевые литейные сплавы
- •4.2.1.Общая характеристика, классификация, назначение.
- •Технологические особенности литейных алюминиевых сплавов 1 группы и области их применения
- •4.2.3.Сплавы 2 группы (медистые силумины)
- •Химический состав алюминиевых сплавов 2-й группы.
- •4.2.4. Алюминиевые сплавы 3-й группы
- •4.2.5. Алюминиевые сплавы 4-й группы. Алюминиево-магниевые сплавы (литейные магналии)
- •Химический состав алюминиевомагниевых сплавов (гост 1583-93)
- •Гарантируемые механические свойства сплавов системы Al-Mg
- •Сплавы 5-й группы сложнолегированные, высокопрочные и жаропрочные самозакаливающиеся алюминиевые сплавы
- •Глава 5 медь и медные сплавы
- •5.1. Медь. Общие сведения.
- •5.2. Медные сплавы
- •Марганцевые бронзы
- •Бериллиевая бронза
- •Вредные примеси латуни
- •Примерное назначение некоторых марок латуней приведено в таблице 5.9
- •Медноникелевые литейные сплавы
- •Глава 6. Легкоплавкие сплавы
- •6.1. Цинк и цинковые сплавы
- •Физико-химические и механические свойства цинка
- •Сплавы на основе цинка
- •Цинковые сплавы для литья под давлением
- •Влияние основных легирующих элементов на свойства цинка
- •Рекомендации по применению цинковых сплавов (гост 25140-93)
- •Олово и оловянные сплавы
- •6.3. Свинец и свинцовые сплавы.
- •Производство отливок из сплавов цветных металлов: Учебник для вузов.
- •Глава 7. Магний и магниевые сплавы
- •7.5. Воздвиженский в.М., Грачёв в.А., Спасский в.В. Литейные сплавы и технология их плавки в машиностроении. М.: Машиностроение, 1984.432 с.
- •Общие сведения.
- •Вредные примеси магния
- •Применение магния в технике.
- •Взаимодействие магния с легирующими элементами и примесями
- •Магниевые сплавы.
- •Особенности литейных магниевых сплавов и области их применения
- •Магниевых сплавов
- •Глава 9. Никель и никелевые сплавы
- •5. Воздвиженский в.М., Грачёв в.А., Спасский в.В. Литейные сплавы и технология их плавки в машиностроении. М.: Машиностроение, 1984.432 с.
- •Применение никеля
- •Взаимодействие никеля с легирующими элементами
- •Никелевые литейные сплавы
- •2. Коррозионностойкие сплавы.
- •Химический состав литейных никелевых сплавов /1,10/
- •3. Жаростойкие сплавы
- •Жаропрочные сплавы
- •Физико-механические и технологические свойства медноникелевых литейных сплавов.
- •Никелевые суперсплавы.
- •Глава 10. Тугоплавкие металлы и сплавы тугоплавких металлов
- •10.5. Воздвиженский в.М., Грачёв в.А., Спасский в.В. Литейные сплавы и технология их плавки в машиностроении. М.: Машиностроение, 1984.432 с.
- •Общая характеристика и классификация отливок
- •11.1.Технические требования к отливкам
- •11.2. Классификация отливок
- •Глава 11. Технологические возможности различных способов производства отливок из сплавов цветных металлов
- •Глава 12. Теоретические основы плавки сплавов цетных металлов
- •12.1. Общие положения
- •12.2.Основные понятия и определения
- •12.3. Основные физико-химические свойства цветных металлов и сплавов
- •12.3.1.Температура плавления металлов и сплавов.
- •12.3.3.Поверхностная энергия
- •12.3.4. Вязкость жидких металлов
- •12.3.5. Диффузия
- •Размерность коэффициента d, см²/с
- •12.3.6. Конвекция.
- •12.3.7. Давление пара металлов и сплавов
- •Объёмная усадка некоторых цветных сплавов
- •Линейная усадка некоторых медных сплавов
- •Тепловые и электрические свойства металлов и сплавов
- •12.4. О строении металлических расплавов
- •12.5. Взаимодействие металлов с газами и материалами футеровки.
- •Взаимосвязь характера затвердевания с интервалом кристаллизации и скоростью затвердевания
- •Глава 13. Технологические основы плавки сплавов цветных металлов
- •6. Воздвиженский в.М., Грачёв в.А., Спасский в.В. Литейные сплавы и технология их плавки в машиностроении. М.: Машиностроение, 1984.432 с.
- •13.1. Основные задачи разработки технологии плавки.
- •13.2.3. Лигатуры
- •13.2.4. Возврат собственного производства
- •13.3. Подготовка шихтовых материалов к плавке
- •Глава 14. Печи для плавки сплавов цветных металлов
- •Лекция 21 Особенности плавки и получения отливок из сплавов тугоплавких металлов
- •Особенности плавки тугоплавких металлов
- •Особенности получения фасонных отливок из сплавов тугоплавких металлов
- •Глава 22. Производство слитков из сплавов цветных металлов
- •Технологические и организационные методы управления качеством отливок
- •Дефекты отливок из сплавов цветных металлов, причины их образования и меры по их предотвращению
- •Распределение дефектов по нарушениям технологических операций
- •4. Методы выявления дефектов в отливках
- •4.1. Объём и методы контроля
- •4.1.2. Область применения неразрушающих методов контроля.
- •4.2. Исправление дефектов отливок
- •4.2.1. Заварка отливок
- •Литература по теме «производство отливок из сплавов цветных металлов» Основная литература
- •Дополнительная литература
5. Воздвиженский в.М., Грачёв в.А., Спасский в.В. Литейные сплавы и технология их плавки в машиностроении. М.: Машиностроение, 1984.432 с.
6. Козлов Л.Я. Прогнозирование прочностных свойств жаропрочных сплавов на основе
никеля. Журнал «Литейщик России» № 5, 2003г.
7. Журнал «Металлургия машиностроения №4, 6, 2003г.
8. Журнал «Библиотечка литейщика №, 4/2004г.
9. ГОСТ 849-97. Никель.
10. Колачёв Б.А., Ливанов В.А., Елагин В.И. Металловедение и термическая обработка
цветных металлов и сплавов: Учебник для вузов. – 4-е изд., перераб. и доп. - М.: «МИСиС»,
2005.- 432 с.
Знакомство человека с никелем состоялось, вероятно, много столетий назад.
В начале 17 в. никель считали драгоценным металлом. Его добыча была связана с большими трудностями и то количество никеля, которое с трудом добывалось, попадало в руки к ювелирам. В промышленности не могли найти ему применение.
С середины 18 в. никель применяли лишь как составную часть сплавов, по внешнему виду похожих на серебро. Поэтому такие сплавы называли аргентаном (похожий на серебро), и нейзильбером («новое серебро»).
Ускоренное развитие никелевой промышленности в конце 19 в. связано с разработкой никелевых руд в Новой Каледонии и Канаде, а также открытием способности никеля улучшать свойства сталей.
Никель металл серебристо-белого цвета. Химический состав никеля регламентирован ГОСТ 849-97. Плотность никеля 8,9 г/см³. Температура плавления – 1455°С, температура кипения – 2900° С.
Никель имеет гранецентрированную кубическую решетку. Прочность никеля (после отжига) составляет σb =400-500 МПа., 750-900 МПа деформированного. Удлинение (в литом состоянии) составляет 10-30% (2-4% - в деформированном состоянии). Твёрдость – 70-90НВ после отжига и
200 НВ –в деформированном состоянии. Линейная усадка – 1,0%.
При температуре ниже 358°С никель слабый ферромагнетик.
Никель является наиболее коррозионностойким материалом в атмосферных условиях, в пресной и морской воде. Достаточно устойчив никель также в слабых кислотах. Концентрированные соляная, серная и сернистая кислоты сильно действуют на никель. Никель быстро корродирует в фосфорной кислоте. Никель хорошо противостоит органическим и жирным кислотам. Никель не токсичен, не разрушает витаминов и широко используется в пищевой и медицинской промышленности для изготовления посуды и инструментов.
Никель (особенно в измельчённом состоянии) поглощает большие количества газов (водорода, оксида углерода, и др.), что ухудшает его свойства. Взаимодействие никеля с кислородом начинается при 500ºС. С азотом никель не реагирует даже при высоких температурах.
В жидком состоянии никель растворяет заметное количество углерода, выпадающего при охлаждении в виде графита.
В земной коре содержание никеля составляет около 3%. Никель в земной коре – спутник железа и магния.
Основное количество никеля получают из сульфидных медно-никелевых руд. После обогащения флотацией из руды выделяют медный и никелевый концентраты. Затем вместе с флюсами плавят в шахтных или отражательных печах с целью отделения пустой породы и извлечения никеля в сульфидный расплав (штейн), содержащий 10-15% никеля. Затем никелевый концентрат обжигают в кипящем слое и затем восстанавливают в дуговых печах для получения чернового никеля. Из чернового никеля отливают аноды и рафинируют электролитически.
Первичный никель выпускается промышленностью в соответствии с ГОСТ 849-97 в виде катодов, слитков и гранул, отличающихся содержанием примесей (Н-0, Н-1, Н-2, Н-3, Н-4).
Технически чистый никель выпускают в виде листов, ленты, проволоки и прутков, а также в виде анодов. Анодный никель используется для электролитического покрытия.
Полуфабрикатный никель в зависимости от количества примесей маркируется буквами НП и цифрами от НП 1 до НП 4.
Примеси Co, Fe, Si, Cu находятся в твёрдом растворе и не оказывают существенного влияния на свойства никеля.
Углерод в количестве 0,1-0,3% является хорошим раскислителем для никеля и его сплавов.
Примеси Pb, Bi, As, Sb и P практически не растворяются в никеле и вызывают хрупкость.
Наиболее опасными примесями никеля являются сера, кислород. Эти примеси растворяются в никеле и при кристаллизации выделяются в виде эвтектики по границам зёрен, что значительно снижает пластичность никеля.
Наиболее опасна примесь серы, которая образует с никелем легкоплавкую эвтектику, располагается по границам зёрен, значительно снижает пластичность никеля и вызывает красноломкость. Вредное влияние серы нейтрализуется добавками магния, кальция или бериллия.
Висмут и свинец вызывают горячеломкость никеля.
Фосфор и кадмий снижают его механические и технологические свойства.