Сплави алюмінію. Властивості. Маркування.

Сплави алюмінію діляться на дві групи: деформовані і ливарні. Деформовані сплави — це сплави алюмінію з міддю, ма­рганцем, магнієм, залізом, цинком, кремнієм та іншими елемен­тами. Мають високу пластичність, випускаються у вигляді листів, дротів, труб, прутків і таке інше. Діляться на зміцнюючі і незміцнюючі.

Зміцнюючі алюмінієві сплави можуть підвищувати свою мі­цність при термічній обробці. Найбільш популярним зміцнюю­чим сплавом є дюралюміній — сплав алюмінію з міддю, кремні­єм і залізом, а можливо і з марганцем і магнієм. Дюралюміній маркується літерою Д і цифрою, що показує номер сплаву. Випу­скається п'ять основних марок дюралюмінію: Д1; Діб; Д18; Д19; Д20. Дюралюміній має низьку корозійну стійкість, і для захисту від корозії здійснюється його плакування — нанесення на поверхню металу тонкого захисного шару чистого алюмінію. Такий плакува­льний метал позначається буквою П в марці алюмінію — Д18П.

Дуже міцними зміцнюючими алюмінієвими сплавами с авіалі, які використовуються для виготовлення стійких конструкцій. Маркування: АВ; високоміцні алюмінієві сплави: В95; ВАД23; В93 використовують для виготовлення стрингерів, лонжеронів літаків, кузовів автомобілів й т. ін.

Жароміцні сплави використовують для виготовлення деталей методами гарячої обробки тисненням — куванням, штампуван­ням. Приклади марок цих сплавів: АК2; АК4; АК8.

Найбільш використовуваними незміцнюючими сплавами алю­мінію є сплави на основі алюмінію і магнію, алюмінію і марган­цю (магналі). Ці сплави характеризуються не дуже високою міц­ністю (о_в = 200 — 320 МПа), але доброю пластичністю і високою корозійною стійкістю. Підвищення їх міцності можливе спосо­бом пластичного деформування. З них виготовляють палубні надбудови і корпуси морських та річкових суден, вікна і двері, зварюють цистерни для пального, азотної й інших кислот. Вони маркуються літерами АМгІ; АМг2 (сплав алюмінію і магнію); АМц5; АМцЗ (сплав алюмінію і марганцю). Цифра просто кодує

номер сплаву.

Особливим класом є спечені алюмінієві порошки: САПІ; САГО; САС1; САС2. Виготовляють з них лопаті вентиляторів, турбін, обмотки трансформаторів.

Ливарні алюмінієві сплави призначені для отримання виливок, які мають добрі ливарні властивості, достатню пластичність, зда­тністю чинити опір корозії, добре оброблятися різанням: АЛ 1; АЛ 2; АЛ 7.

Основними легуючими елементами є кремній, мідь, марга­нець, цинк. Найбільше розповсюдження знайшли сплави алюмі­нію та кремнію (силуміни АЛ2) — домішки кремнію досягають 10—13 %. Характеризуються найкращими ливарними властивос­тями, але недостатньо міцні. Для підвищенчя міцності до їх скла­ду додають домішки міді, марганцю і магнію та зменшують вміст

кремнію.

Жаростійкі алюмінієві сплави отримують за рахунок сплаву зтитаном, нікелем, хромом.

Ливарні алюмінієві сплави поставляються як у вигляді вили­вок готових виробів, так і в чушках.

Мідь та її сплави

Мідь — це метал рожево-червоного кольору, щільність дорівнює 8,96 г/см', температура плавлення 1083°С, твердість — 85—115 НВ, σ_в = 200—250 МПа, 5 = 40—50 %.

Мідь має високу електро- та теплопровідність, не набагато поступаючись за цими властивостями сріблу. Електропровідність міді в 1,7 разів вища за електропровідність алюмінію. Мідь відзначається високою корозійною стійкістю в прісній і морській воді, різних хімічних середовищах, кислотах, лугах, але реагує з аміаком. Розчиняється в гарячій сірчаній та азотній кислотах. Мідь дуже технологічна і пластична, добре обробляється штамповкою, прокаткою, добре про­катується в листи, дріт, стрічку, добре зварюється та паяється.

Мідь отримують з мідних руд — сульфідних, оксидних. Усі мідні руди відносно бідні. Мідь у природі найчастіше зустріча­ється у вигляді мідних самородків.

Домішками міді є сурма, срібло, залізо, які впливають на її властивості та електропровідність. У залежності від вмісту домі-шків виготовляються декілька видів первинної міді, що показано в табл, 4.2. М006, М06, М00 — найбільш чиста мідь — викорис­товується для виготовлення провідникових матеріалів, в електро­техніці. Друга група — чиста мідь МІ, М2 — для виробництва деформованих та ливарних сплавів високої якості. Третя група — менш чиста мідь МЗ, М4 — для сплавів звичайної якості, яка використовується у продовольчому машинобудуванні.

Таблиця 4.2 МАРКИ МІДІ

Марка	Вміст міді, %, не менше	Марка	Вміст міді, %, не менше
М00	99,99	М1	99,9
М0ку	99,97	М1р	99,9
М0к	99,95	М1ф	99,85
М1к	99,9	М2р	99,7
М00б	99,99	МЗр	99,5
М0б	99,97	М2	99,7
М1б	99,95	МЗ	99,7

Її основні марки: катодна — МВ4к, М00к, М0ку, М0к; безкиснева —М00б, М0б; катодна переплавлена — М1у, М1 і т. ін.

Класифікація мідних сплавів

Сплави з міді класифікуються у три групи: латуні, бро­нзи, мідно-нікелеві сплави.

Латуні — це сплав міді з основним легуючим елементом цин­ком, також з іншими елементами. Вміст цинку може досягати 45%. Латуні маркуються літерою «Л» та цифрою, яка вказує вміст міді, а залишок — цинк. З них виробляють медалі та ордени. Наприклад, Л70 означає: Л - латунь, 70 - вміст міді, решта 30 % — цинк.

У легованих латунях після букви «Л» показується буквене по­значення основних домішок і цифри, які свідчить про вміст міді і домішок.

Наприклад, ЛС 59-1 — латунь, яка вміїцає 59 % міді і 1 % свинцю, решта 40 % — цинк. Латуні твердіші за мідь, мають ви­соку корозійну стійкість, теплопровідність і електропровідність, добре обробляються різанням.

Бронзи — сплав міді зі всіма елементами (олово, свинець, бе­рилій, крім цинку) і в залежності від вмісту конкретного елемен­та вони поділяються на олов'янисті, кремнисті та інші. Вміст елемента позначається українською літерою; поділяються на де­формовані та ливарні, мають добрі антифрикційні властивості.

Деформовані маркуються літерами «Бр», після яких ідуть ци­фри, що показують вміст легуючих елементів у сплаві, наприклад, БрОЦС-8-4-3, де О — олово (8%), Ц — цинк (4%), С — свинець (3%), все інше — мідь (85%). У марках ливарних бронз вміст кожного легуючого елемента ставиться одразу після літери, що визначає його назву. Наприклад, Бр04Ц4С17, включає 4% олова, 4% цинку, 17% свинцю.

Із сплавів на основі міді поширення одержали мідно-нікелеві сплави — мельхіори (МНЖМц 30-1-1, МН19), нейзильбери, копелі, константани, монелі, хромелі. Наприклад, із мельхіору МН-19 виго­товляють медичні інструменти, деталі в точній механіці й т. ін.