Латуни применение в машиностроении: Применение латуни в машиностроении от поставщика Электровек-сталь / Evek

alexxlab | 30.12.1989 | 0 | Разное

Содержание

Где используются латунные болты? Статьи компании «Крепсила»

Латунные болты – качественные крепежные элементы, пользующиеся большим спросом. Их применяют в различных сферах хозяйства. Из нашей статьи вы узнаете, что такое латунь и каковы ее преимущества в качестве материала для изготовления метизов.

Где используются латунные болты?

Латунный болт – крепеж, который пользуется большим спросом и применяется в различных сферах хозяйства. Для создания резьбового соединения латунные метизы используют вместе с гайками, сделанными из того же материала. По физическим и механическим свойствам болты из латуни не уступают нержавеющим крепежным элементам.

Что такое латунь?

Латунь – двух- или многокомпонентный сплав, основой которого является медь. В качестве главного легирующего компонента используется цинк. Дополнительными элементами сплава могут быть олово, свинец, никель, марганец. В зависимости от количества компонентов и их процентного состава меняется внешний вид латуни и ее свойства. Например, температура начала плавления может составлять от 800 до 950 градусов.

Важное свойство латуни – пластичность. Наилучшими характеристиками обладают сплавы, содержащие около 30% цинка. Пластичностью называется способность материала деформироваться под воздействием нагрузки, не разрушаясь.

О процентном содержании меди в составе сплава можно узнать по маркировке латуни. В двухкомпонентных сплавах концентрация мели указывается сразу после буквы Л. маркировка многокомпонентных латуней немного отличается. Первая цифра после буквы Л – это процентное содержание меди. Вторая – концентрация легирующего компонента.

Преимущества болтов из латуни

Латунь наследует все полезные свойства цветных металлов, входящих в ее состав. поэтому латунные болты могут применяться в условиях, при которых обычные стальные метизы малоэффективны. Среди основных преимуществ крепежа из латунных сплавов стоит отметить:

  • коррозионную стойкость – проявляется в морской и пресной воде;
  • устойчивость к агрессивным химическим веществам – у латуни она даже выше, чем у меди;
  • стойкость к пониженным температурам – при охлаждении сплав незначительно меняет свои свойства, поэтому может быть использован в регионах с холодным климатом;
  • немагнитность – остаточная намагниченность отсутствует;
  • меньший уровень трения по сравнению с цинком и нержавейкой;
  • эстетичность.

Во многих случаях латунные болты служат намного дольше, чем стальные. Но следует учесть, что сплав на основе меди достаточно мягкий, поэтому использовать метизы из латуни в условиях повышенных нагрузок не получится.

Сфера применения латунных метизов

Мебельная индустрия – один из самых крупных потребителей метизов из латуни. Они используются как для сборки предметов обстановки, так и для крепления декоративных элементов. Благодаря своим свойствам латунные болты нашли широкое применение в машиностроении, приборостроении, строительстве. Их используют для изготовления сантехники, а также оборудования, используемого в фармакологической, химической и пищевой промышленности.

 Купить латунные болты и другой крепеж из этого сплава по цене на 7% ниже рыночной предлагает компания «Крепсила». Вы можете приобрести метизы, изготовленные по стандартам, или заказать производство по собственным чертежам.

Штамповка изделий из латуни и меди в Ногинске

Для штамповки латуни применяются универсальные штамповочные прессы большой производительности. Латунь является довольно пластичным металлом, что позволяет изготавливать из нее детали с высокой конструктивной сложностью. Производство некоторых из них требует последовательного выполнения нескольких операций на прессах разного усилия.

Штамповка латуни осуществляется на Богородском заводе с применением целого ряда специальных прессов, которые сформированы в производственные линии. Последние связаны транспортерами, что позволяет максимально сократить время, затрачиваемое на производство той или иной партии изделий. Контроль качества изделий проводится на всех этапах их производства, что и обуславливает низкий уровень брака нашей продукции.

Штамповка латуни производится горячим и холодным способом. Для горячей штамповки используются заготовки с квадратным и круглым сечением, для холодной – обрубленные до нужного размера листы. Дальнейшая обработка латуни минимальна, а значит, изделия из этого металла могут быть поставлены заказчику в сжатые сроки.

Штамповка изделий из меди

Штамповка меди производится по тем же самым технологическим принципам. Важным отличием рассматриваемого металла является его пригодность для производства высокоточных и сложных деталей для малого машиностроения. Серийность деталей может быть любой. Чистовая обработка отштампованным деталям не требуется в силу структурных особенностей самой меди.

Штамповка меди очень часто производится в закрытых штампах благодаря хорошим пластическим качествам материала. Это, в свою очередь, снижает расход сырья. Что касается услуг штамповки, то в данном случае они отличаются значительным разнообразием, включая в себя вырубку, пробивку, гибку, вытяжку, отбортовку, обжим, формовку и некоторые другие технологические операции.

Изделия, полученные таким методом, имеют широкий потенциал применения, сочетая в себе прочность, коррозионную стойкость, твердость и химическую нейтральность. Грамотно используя технологию холодной и объёмной штамповки, можно изготовить из меди все, что угодно: от изящных украшений до сборочных единиц промышленного оборудования.

Наши объективные преимущества

Богородский завод по обработке цветных и черных металлов выпускает продукцию с достойными эксплуатационными характеристиками. Технологических возможностей Богородского завода вполне достаточно, чтобы изготовить для вас медные и латунные детали любого уровня сложности. Область их дальнейшего использования принципиального значения не имеет – мы обеспечим высокое качество продукции вне зависимости от ее назначения.

Именно поэтому все наши многочисленные клиенты и выбрали в свое время Богородский завод – они отдали предпочтение универсальности нашего предприятия.

Если вы тоже хотите присоединиться к их числу, позвоните по телефону (495) 777-60-40.

Свойства меди и ее применение

Медь широко используется в чистом виде и в виде сплавов в электротехнической и радиотехнической промышленности, где расходуется около 50% получаемой меди, в машиностроении и приборостроении, и военной технике. Чистая медь — металл розо­вого цвета с плотностью 8,93, температурой плавления 1084° С и температурой кипения 2582° С. Медь имеет высокую электро­проводность и теплопроводность, обладает хорошей ковкостью и тягучестью, легко прокатывается в тонкий лист и вытягивается в проволоку.

С давних пор известны и нашли широкое распространение сплавы меди с цинком — латуни и меди с оловом — бронзы. Латунь содержит от 10 до 30% 2п и в ряде случаев небольшие количества олова и свинца. Латуни хорошо обрабатываются, имеют более высокую по сравнению с медью механическую проч­ность и, кроме того, дешевле чистой меди. Бронза содержит до 20% Бп. Несмотря на относительно высокую твердость, бронзы хорошо обрабатываются и хорошо заполняют форму при литье. Бронзы обладают высокой устойчивостью к износу, небольшим коэффициентом трения и поэтому используются для приготовле­ния вкладышей подшипников, шестерен и других деталей. Бронза используется также в химическом производстве.

Медь очень хорошо проводит электричество и тепло. Удель­ное сопротивление меди равно 0,018 Ом•мм2/м, а тепло­проводность при 20 °С составляет 385 Вт/(м • К). По электропроводности медь лишь немного уступает серебру. Ее электропроводность в 1,7 раза выше, чем у алюминия, и примерно в 6 раз выше, чем у платины и железа. Медь обла­дает ценными механическими свойствами — ковкостью и тягу­честью.

В присутствии воздуха, влаги и сернистого газа медь постепенно покрывается плотной зеленовато-серой пленкой основной серно-кислой соли, предохраняющей металл от дальнейшего окисления. Поэтому медь и ее сплавы находят широкое применение при строительстве линий электропередач и устройстве различного вида связи, в электромашинострое­нии и приборостроении, в холодильной технике (производст­во теплообменников охлаждающих устройств) и химическом машиностроении (изготовление вакуум-аппаратов, змееви­ков). Около 50 % всей меди расходует электропромышлен­ность. На основе меди создано большое число сплавов с такими металлами, как Zn, Sn, Al, Ве, Ni, Mn, Pb, Ti, Ag, Au и др., и реже с неметаллами P, S, О и др. Область при­менения этих сплавов очень обширна. Многие из них обла­дают высокими антифрикционными свойствами. Сплавы приме­няют в литом и кованом состоянии, а также в виде изделий из порошка.

Например, широко применяют сплавы типа оловянных (4— 33 % Sn), свинцовых (~ 30 % Pb), алюминиевых (5—11 % Al), кремниевых (4—5 % Si) и сурьмяных бронз. Бронзы применяют для изготовления подшипников, теплообменников и других изделий в виде листа, прутков и труб в химической, бумаж­ной и пищевой промышленности.

Сплавы меди с хромом и порошковый сплав с вольфрамом идут на изготовление электродов и электроконтактов.

В химической промышленности и машиностроении также ши­роко применяют латунь — сплав меди с цинком (до 50 % Zn), обычно с добавками небольших количеств других элементов (Al, Si, Ni, Mn). Сплавы меди с фосфором (6—8 %) исполь­зуют в качестве припоев.

Известны два способа извлечения меди из руд и концентра­тов: гидрометаллургический и пирометаллургический.

Первый из них не нашел широкого применения. Его ис­пользуют при переработке бедных окисленных и самородных руд. Этот способ в отличие от пирометаллургического не позвляет извлекать попутно с медью драгоценные металлы.

Большую часть меди (85—90%) производят пирометаллургическим способом из сульфидных руд. Одновременно решает­ся задача извлечения из руд помимо меди других ценных сопутствующих металлов. Пирометаллургический способ про­изводства меди является многостадийным. Основные стадии этого производства: подготовка руд (обогащение и иногда дополнительно обжиг), плавка на штейн (выплавка медного штейна), конвертирование штейна с получением черновой ме­ди, рафинирование черновой меди (сначала огневое, а затем электролитическое).

Виды латуни. Её ценность. Где сдать латунь в Екатеринбурге

Сплав меди и других металлов, чаще всего это цинк, называется латунью. Содержание цинка может достигать 45%. Другие металлы, которые могут встречаться в сплаве, – это железо, свинец, олово, алюминий, кремний. Чтобы отличить один сплав от другого его маркируют. Легирующий элемент указывается буквой, а цифра указывает его содержание. Чтобы сдать латунь по выгодной цене, нужно изучить его состав.

Применение латуни.

Эти сплавы можно легко обрабатывать, они не так сильно поддаются коррозии. К тому же они остаются прочными даже при понижении температуры. Механические свойства металла по сравнению с бронзой не такие высокие. Не смотря на это, сплавы латуни применяют в следующих областях:

  • Ювелирная – изготовление украшений, утвари для дома или церкви. Внешне они напоминают золото, у них особый оттенок.
  • Литейная – изделия из латуни (подшипники, шестеренки) применяются в машиностроении. Они очень хорошо переносят высокую температуру.
  • Деформирующая – основной компонент медь. Ее свойства – пластичность, хорошая свариваемость, устойчивость к коррозии позволяют применять ее там, где требуется изменение формы деталей, например, в авиа и автомобилестроении.

В зависимости от того какой металл считается дополнительным, меняются его качества. В соленой воде антикоррозийные свойства при наличии в составе олова увеличиваются. Прочными сплав делают никель и марганец. Чтобы металл было легче обрезать, в сплав добавляют свинец.

Где сдать латунь?

Пункты приема металлолома существуют по всей стране. Средняя цена зависит от типа латунного лома. Выделяются следующие сорта:

  • Стружка,
  • Радиаторы,
  • Изделия в хорошем состоянии,
  • Шлак и отходы.

Стружка стоит около 150 р за кг, радиаторы – 170 р за кг, а сами латунные изделия принимают по цене 160 р за кг. Но прием латуни в Екатеринбурге осуществляется по ценам несколько выше. Перед тем, как прийти в пункт приема, нужно определиться с составом и состоянием сдаваемого лома.

Отдельные категории выделены для вентилей, кранов, холодильных трубок, сплавов с железом и никелем и других отходов. Не все пункты приема осуществляют покупку категорий низкой значимости. Перед сдачей лучше заранее узнать, будет ли принят тот или иной вид латуни.

ПУНКТЫ ПРИЁМА ЛОМА LOMEKB.RU

8 (343) 202-20-40 ул. Волховская 2

8 (343) 202-44-40 ул. 8 Марта 207 А

+7(922)216-31-67 ОБЩИЙ ПО ВСЕМ ПУНКТАМ ПРИЕМА 

Применение латунного листа

Латунный лист делают из сплава меди с легирующим элементом цинком. Данный вид металлопроката высоко ценится за его долговечность, надежность, стойкость к коррозии и влиянию агрессивной среды. Эти качества дают возможность использовать латунь в машиностроении, различных отраслях производства, изготовлении деталей, наружной рекламы, внутренней и внешней отделке сооружений и др.

Особенности латунных листов

Латунные листы отлично обрабатываются специальными инструментами, хорошо паяются и свариваются. Поэтому полированные листы из латуни применяют в изготовлении табличек и вывесок с гравировкой.

Выделяют два вида латунных листов – горячекатаный и холоднокатаный. Форму листу придают при литье и деформации. Кроме того, в производстве дополнительно применяют температурную обработку, если в материале содержится 15% цинка.

По толщине и используемому материалу латунные листы делят на мягкие, полутвердые, твердые и особо твердые.

Сфера применения латунного листа

Латунный лист в большинстве случаев используется в машиностроении и строительстве. Кроме того, латунные листы применяются в изготовлении тары для хранения различных предметов и деталей. Также этот вид металлопроката используют при холодном профилировании.

Изделия из латуни редко применяются при высокой температуре, так как при длительном воздействии тепла (в особенности, горячего пара) сплав лишается своей прочности, вязкости и начинает деформироваться. После этого его проблематично будет эксплуатировать.

Антикоррозийные качества латунных листов аналогичны свойствам меди. На поверхности металла также образуется защитная пленка. Благодаря высокой стойкости к коррозии латунный прокат при эксплуатации может постоянно испытывать воздействие горячей или холодной воды в течение довольно продолжительного срока.

Из листов латунных толщиной 3 мм изготавливают латунные таблички. Иногда в этих целях применяются и листы толщиной 6 мм. Изображения на табличках создают путем химического травления, заполнения красками, сушки и последующей полировки.

В домашнем хозяйстве чаще всего применяется желтая латунь. Этот вид металлопроката широко востребован в области сантехнического обслуживания. Из него делают различные детали для моек, смесители и др.

Латунь. Легированные стали

Латунь. Легированные стали

Содержание

Введение                                                                                                           3

1.  Латунь                                                                                                         4

2.  Легтрованные стали                                                                                    6

3.   Конструкционные (машиностроительные) улучшаемые легированные стали                                                                                                        10

Заключение                                                                                                      13

Список использованной литературы                                                                                   14

Введение

Металлы находят широкое применение в современной технике благодаря как химическим, так, в особенности, и физическим их свойствам. Общность физических свойств металлов (высокая электрическая проводимость, теплопроводность, ковкость, пластичность) объясняется общностью строения их кристаллических решеток.

Латуни благодаря своим качествам нашли широкое применение в ма­шиностроении, химической промыш­ленности, в производстве бытовых товаров.

В конструкционных сталях легирование осуществляется с целью улучшения механических свойств (прочности, пластичности). Кроме того меняются физические, химические, эксплуатационные свойства.

Легирующие элементы повышают стоимость стали, поэтому их использование должно быть строго обоснованно.

1.  Латунь

Сплавы меди с цинком с содер­жанием цинка до 50% носят наз­вание латунь. Латунь “60” содержит, например, 60 весовых частей меди и 40 весовых частей цинка. Для литья цинка под давлением применяют сплав, содер­жащий около 94% цинка, 4% алюминия и 2% меди. Это дешевые сплавы, обладают хорошими механическими свойствами, легко обрабатываются. Латуни благодаря своим качествам нашли широкое применение в ма­шиностроении, химической промыш­ленности, в производстве бытовых товаров. Для придания латуням особых свойств в них часто добав­ляют алюминий, никель, кремний, марганец и другие металлы. Из латуней изготавливают тру­бы для радиаторов автомашин, тру­бопроводы, патронные гильзы, па­мятные медали, а также части технологических аппаратов для полу­чения различных веществ.

По химическому составу различают латуни простые и сложные, а по структуре – однофазные и двухфазные. Простые латуни легируются одним компонентом: цинком.

Однофазные простые латуни имеют высокую пластичность; она наибольшая у латуней с 30-32% цинка (латуни Л70 , Л67). Латуни с более низким содержанием цинка (томпаки и полутомпаки) уступают латуням Л68 и Л70 в пластичности, но превосходят их в электро- и теплопроводности. Они поставляются в прокате и поковках.

Двухфазные простые латуни имеют хорошие ковкость (но главным образом при нагреве) и повышенные литейные свойства и используются  не только в виде проката, но и в отливках.2 при двухфазной. Прочность однофазной латуни может быть значительно повышена холодной пластической деформацией. Эти латуни имеют достаточную стойкость в атмосфере воды и пара  (при условии снятия напряжений, создаваемых холодной деформацией).

Когда требуется высокая пластичность, повышенная теплоотводность применяют латуни с высоким содержанием меди (Л06 и Л90). Латуни Л62, Л60,Л59 с большим содержанием цинка обладают более высокой прочностью, лучше обрабатываются резанием, дешевле, но хуже сопротивляются коррозии.

Латунь ЛЦ40С – sв=215МПа, d=12%, 70НВ.

2.  Легированные стали

Элементы, специально вводимые в сталь в определенных концентрациях с целью изменения ее строения и свойств, называются легирующими элементами, а стали – легированными.

Cодержание легируюшихх элементов может изменяться в очень широких пределах: хром или никель – 1% и более процентов; ванадий, молибден, титан, ниобий – 0,1… 0,5%; также кремний и марганец – более 1 %. При содержании легирующих элементов до 0,1 % – микролегирование.

В конструкционных сталях легирование осуществляется с целью улучшения механических свойств (прочности, пластичности). Кроме того меняются физические, химические, эксплуатационные свойства.

Легирующие элементы повышают стоимость стали, поэтому их использование должно быть строго обоснованно.

Достоинства легированных сталей:

1. особенности обнаруживаются в термически обработанном состоянии, поэтому изготовляются детали, подвергаемые термической обработке;

2. улучшенные легированные стали обнаруживают более высокие показатели сопротивления пластическим деформациям ;

3. легирующие элементы стабилизируют аустенит, поэтому прокаливаемость легированных сталей выше;

4. возможно использование более «мягких» охладителей (снижается брак по закалочным трещинам и короблению), так как тормозится распад аустенита;

5. повышаются запас вязкости и сопротивление хладоломкости, что приводит к повышению надежности деталей машин.

Недостатки:

1. подвержены обратимой отпускной хрупкости II рода;

2. в высоколегированных сталях после закалки остается аустенит остаточный, который снижает твердость и сопротивляемость усталости, поэтому требуется дополнительная обработка;

3. склонны к дендритной ликвации, так как скорость диффузии легирующих элементов в железе мала. Дендриты обедняются, а границы – междендритный материал – обогащаются легирующим элементом. Образуется строчечная структура после ковки и прокатки, неоднородность свойств вдоль и поперек деформирования, поэтому необходим диффузионный отжиг.

4. склонны к образованию флокенов.

Флокены – светлые пятна в изломе в поперечном сечении – мелкие трещины с различной ориентацией. Причина их появления – выделение водорода, растворенного в стали.

При быстром охлаждении от 200o водород остается в стали, выделяясь из твердого раствора, вызывает большое внутреннее давление, приводящее к образованию флокенов.

Меры борьбы: уменьшение содержания водорода при выплавке и снижение скорости охлаждения в интервале флокенообразования.

Легированные конструкционные стали

Легированные стали широко применяют в тракторном и сельскохозяйственном машиностроении, в автомобильной промышленности, тяжелом и транспортном машиностроении в меньшей степени в станкостроении, инструментальной и других видах промышленности. Это стали применяют для тяжело нагруженных металлоконструкций.

Стали, в которых суммарное количество содержание легирующих элементов не превышает 2.5%, относятся к низколегированным, содержащие 2.5-10% – к легированным, и более 10% к высоколегированным (содержание железа более 45%).

Наиболее широкое применение в строительстве получили низколегированные стали, а в машиностроении – легированные стали.

Легированные конструкционные стали маркируют цифрами и буквами. Двухзначные цифры, приводимые в начале марки, указывают среднее содержание углерода в сотых долях процента, буквы справа от цифры обозначают легирующий элемент. Пример, сталь 12Х2Н4А содержит 0.12% С, 2% Cr, 4% Ni и относится к высококачественным, на что указыКонструкционные (машиностроительные) цементируемые (нитроцементуемые) легированные стали

Для изготовления деталей, упрочняемых цементацией, применяют низкоуглеродистые (0.15-0.25% С) стали. Содержание легирующих элементов в сталях не должно быть слишком высоким, но должно обеспечить требуемую прокаливаемость поверхностного слоя и сердцевины.

Хромистые стали 15Х, 20Х предназначены для изготовления небольших изделий простой формы, цементируемых на глубину 1.0-1.5мм. Хромистые стали по сравнению с углеродистыми обладают более высокими прочностными свойствами при некоторой меньшей пластичности в сердцевине и лучшей прочности в цементируемом слое., чувствительна к перегреву, прокаливаемость невелика.

Сталь 20Х – sв=800МПа, s0.2=650МПа, d=11%, y=40%.

Хромованадиевые стали. Легирование хромистой стали ванадием (0.1-0.2%) улучшает механические свойства (сталь 20ХФ). Кроме того, хромованадиевые стали менее склонны к перегреву. Используют только для изготовления сравнительно небольших деталей.

Хромоникелевые стали применяются для крупных деталей ответственного значения, испытывающих при эксплуатации значительные динамические нагрузки. Повышенная прочность, пластичность и вязкость сердцевины и цементированного слоя. Стали малочувствительны к перегреву при длительной цементации и не склонны к перенасыщению поверхностных слоев углеродом

Сталь 12Х2Н4А – sв=1150МПа, s0.2=950МПа, d=10%, y=50%.

Хромомарганцевые стали применяют во многих случаях вместо дорогих хромоникелевых. Однако они менее устойчивы к перегреву и имеют меньшую вязкость по сравнению с хромоникелевыми.

В автомобильной и тракторной промышленности, в станкостроении применяют стали 18ХГТ и 25ХГТ.

Сталь 25ХГМ – sв=1200МПв, s0.2=1100МПа, d=10%, y=45%.

Хромомарганцевоникелевые стали. Повышение прокаливаемости и прочности хромомарганцевых сталей достигается дополнительным легированием их никелем.

На ВАЗе широко применяют стали 20ХГНМ, 19ХГН и 14ХГН.

После цементации эти стали имеют высокие механические свойства.

Сталь 15ХГН2ТА – sв=950МПа, s0.2=750МПа, d=11%, y=55%.

Стали, легированные бором. Бор увеличивает прокаливаемость стали, делает сталь чувствительной к перегреву.

В промышленности для деталей, работающих в условиях износа при трении, применяют сталь 20ХГР, а также сталь 20ХГНР.

Сталь 20ХГНР – sв=1300МПа, s0.2=1200МПа, d=10%, y=09%.

3.  Конструкционные (машиностроительные) улучшаемые легированные стали

Стали имеют высокий предел текучести, малую чувствительность к концентраторам напряжений, в изделиях, работающих при многократном приложении нагрузок, высокий предел выносливости и достаточный запас вязкости. Кроме того, улучшаемые стали обладают хорошей прокаливаемостью и малой чувствительностью к отпускной хрупкости.

При полной прокаливаемости сталь имеет лучшие механические свойства, особенно сопротивление хрупкому разрушению – низкий порог хладноломкости, высокое значение работы развития трещины КСТ и вязкость разрушения К1с.

Хромистые стали 30Х, 38Х, 40Х и 50Х применяют для средненагруженных деталей небольших размеров. С увеличением содержания углерода возрастает прочность, но снижаются пластичность и вязкость. Прокаливаемость хромистых сталей невелика.

Сталь 30Х – sв=900МПа, s0.2=700МПа, d=12%, y=45%.

Хромомарганцевые стали. Совместное легирование хромом (0.9-1.2%) и марганцем (0.9-1.2%) позволяет получить стали с достаточно высокой прочностью и прокаливаемостью (40ХГ). Однако хромомарганцевые стали имеют пониженную вязкость, повышенный порог хладноломкости (от 20 до -60°С), склонность к отпускной хрупкости и росту зерна аустенита при нагреве.

Сталь 40ХГТР – sв=1000МПа, s0.2=800МПа, d=11%, y=45%.

Хромокремнемарганцевые стали. Высоким комплексом свойств обладают хромокремнемарганцевые стали (хромансил). Стали 20ХГС, 25ХГС и 30ХГС обладают высокой прочностью и хорошей свариваемостью. Стали хромансил применяют также в виде листов и труб для ответственных сварных конструкций (самолетостроение). Стали хромансил склонны к обратимой отпускной хрупкости и обезуглероживанию при нагреве.

Сталь 30ХГС – sв=1100МПа, s0.2=850МПа, d=10%, y=45%.

Хромоникелевые стали обладают высокой прокаливаемостью, хорошей прочностью и вязкостью. Они применяются для изготовления крупных изделий сложной конфигурации, работающих при динамических и вибрационных нагрузках.

Сталь 40ХН – sв=1000МПа, s0.2=800МПа, d=11%, y=45%.

Хромоникелемолибденовые стали. Хромоникелевые стали обладают склонностью к обратимой отпускной хрупкостью, для устранения которой многие детали небольших размеров из этих сталей охлаждают после высокого отпуска в масле, а более крупные детали в воде для устранения этого дефекта стали дополнительно легируют молибденом (40ХН2МА) или вольфрамом.

Сталь 40ХН2МА – sв=1100МПа, s0.2=950МПа, d=12%, y=50%.

Хромоникелемолибденованадиевые стали обладают высокой прочностью, пластичностью и вязкостью и низким порогом хладноломкости. Этому способствует высокое содержание никеля. Недостатками сталей являются трудность их обработки резанием и большая склонность к образованию флокенов. Стали применяют для изготовления наиболее ответственных деталей турбин и компрессорных машин.

Сталь 38ХН3МФА – sв=1200МПа, s0.2=1100МПа, d=12%, y=50%.

Заключение

Все металлы и сплавы, применяемые в настоящее время в технике, можно разделить на две основные группы. К первой из них относят черные металлы – железо и все его сплавы, в которых оно составляет основную часть. Этими сплавами являются чугуны и стали. Ко второй группе относят цветные металлы и их сплавы. Они получили такое название потому, что имеют различную окраску.

Однако более широкое применение имеют сплавы металлов. К сплавам относятся системы, состоящие из двух или нескольких металлов, а также из металлов и неметаллов, обладающие свойствами, присущими металлическому состоянию.

Сплавы чаще всего обладают более ценными свойствами, чем чистые металлы. Большое значение имеют различные виды сталей (с глав железа с углеродом): используя легирующие элементы (хром, никель, ванадий, молибден, вольфрам, титан, марганец и др.), можно получать сплавы с заданными свойствами.

Список использованной литературы.

1. Матюнин В.М. Карпман М.Г., Фетисов Г.П. Материаловедение и технология металлов – Высшая школа Год: 2002

2.   Фетисов Г.П.  Материаловедение и технология металлов – Высшая школа, 2000

3.  Ю.М.Лахтин, В.П.Леонтьева «Материаловедение» «Технология металлов и материаловедение» под редакцией к.т.н. Л.Ф.Усовой.

4.  Гуляев А.П.  Металловедение.

5.  Лахтин Ю.М.  Материаловедение.


Сплавы для работы при низких температурах

Алюминиевые сплавы не имеют порога хладноломкости: вязкость при ударном изгибе у них равномерно понижается с падением температуры; по сравнению с аустенитными сталями значения ее существенно ниже. При низких температурах алюминиевые сплавы имеют вязкий излом при относительно малой ударной вязкости.

Наибольшее применение в технике низких температур получили сплавы алюминия с магнием — магналии ввиду удачного сочетания в них прочности, пластичности, свариваемости, коррозионной стойкости. Увеличение содержания магния ведет к росту прочности сплава. Применяемые термически неупрочняемые сплавы содержат не более 7 % магния. Из магналиев как за рубежом, так и в СССР предпочтение в машиностроении отдается сплаву АМг5: по свариваемости он превосходит сплав АМг2, хотя несколько уступает ему по пластичности. По прочности он мало уступает сплаву АМгб, выгодно отличаясь от него большей пластичностью.

Прочность термоупрочняемых алюминиевых сплавов приближается к прочности аустенитных сталей и поэтому во многих случаях они могли бы быть их заменителями. Их недостатком является склонность к коррозии под напряжением. Кроме того, эти сплавы разупрочняются в зоне сварного шва.

Свойства и применение сплавов титана при низких температурах

Титановые сплавы относятся к числу наиболее перспективных материалов для техники низких температур. Титановые сплавы определенных марок обладают удовлетворительной пластичностью и вязкостью вплоть до 4 К. Благодаря низкой плотности в сочетании с высокой прочностью и достаточной пластичностью применения титановых сплавов при низких температурах позволяет уменьшить массу конструкций в сравнении с коррозионностойкими сталями на 20—25 и алюминиевыми сплавами на 40—45 %. Поэтому титановые сплавы все чаще применяют для изготовления деталей и узлов, работающих при низких температурах в летательных аппаратах.

При проектировании изделий из титановых сплавов необ­ходимо учитывать, что титан имеет низкое значение модуля нормальной упругости, почти в два раза меньшее, чем у железа и никеля. Для создания достаточно жестких конструкций из титана приходится увеличивать толщину деталей, что приводит к увели­чению массы. Химическая активность титана требует определенной осторожности при использовании титановых сплавов в конструкциях, где рабочей средой является газообразный или жидкий кислород.

Сплавы со структурой -фазы типа ВТ5-1, АТ2, легированные Al, Sn, Zr, хорошо свариваются, сохраняют высокую пластичность при низких температурах и поэтому являются наиболее перспективными конструкционными материалами для использования в холодильной и криогенной технике.

Свойства и применение сплавов меди при низких температурах

Медь и ее сплавы являются материалами, одними из первых нашедшими применение в холодильном и криогенном оборудовании. Медь не имеет порога хладноломкости и нижний температурный предел ее использования близок к абсолютному нулю. Однако, из-за высокой стоимости и дефицитности меди применение медных сплавов в технике низких температур в последнее время сокращается.

Широкое применение находят сплавы меди — латуни и бронзы. Их применяют в корпусах холодильной и криогенной арматуры, для изготовления отливок, пружин и других разнообразных деталей.

Широкое применение в холодильном и криогенном машиностроении находят латуни марок Л63, Л68, ЛЖМц59-1-1, ЛЦ59, ЛК80-ЗЛ и бронзы марок БрАЖМцЮ-3-1,5; БрКМцЗ-1, БрБ2.

Латунь Л68 применяют для изготовления различных трубопроводов, сеток, прокладок, работающих при температурах .520—20 К.

Наибольшую прочность имеют меднобериллевые сплавы, временное сопротивление которых в термообработанном состоянии более 1000 МПа при удовлетворительной вязкости и пластичности при низких температурах. Поэтому бронза БрБ2, сочетающая высокую прочность с высокой релаксационной стойкостью, нашла применение для изготовления пружинящих элементов криогенной арматуры; они хорошо работают вплоть до 4 К. Основной недостаток бериллиевых бронз состоит в их высокой стоимости. Легирование добавками никеля и титана позволяет несколько уменьшить содержание бериллия (БрБНТ1,7) без существенного снижения механических свойств.

 

Выбор конструкционных материалов для работы при низких температурах

Плохое качество конструкций и изделий часто является след­ствием неправильного выбора материала для заданных условий их эксплуатации. Особенности, характерные для низкотемпературной работы оборудования, предъявляют ряд специфических требований к материалам.

Что такое латунь – определение

Латунь — это общий термин для ряда медно-цинковых сплавов. Латунь может быть легирована цинком в различных пропорциях, в результате чего получается материал с различными механическими, коррозионными и термическими свойствами.

Латунь является общим термином для ряда медно-цинковых сплавов . Латунь может быть легирована цинком в различных пропорциях, в результате чего получается материал с различными механическими, коррозионными и термическими свойствами.Повышенное количество цинка придает материалу повышенную прочность и пластичность. Латунь с содержанием меди более 63% является наиболее пластичным из всех медных сплавов и формуется сложными операциями холодной штамповки. Латунь имеет более высокую ковкость , чем бронза или цинк. Относительно низкая температура плавления латуни и ее текучесть делают ее относительно легким материалом для литья . Латунь может иметь цвет поверхности от красного до желтого, от золотого до серебряного в зависимости от содержания цинка.Некоторые из распространенных применений латунных сплавов включают бижутерию, замки, петли, шестерни, подшипники, шланговые муфты, гильзы для боеприпасов, автомобильные радиаторы, музыкальные инструменты, электронную упаковку и монеты. Латунь и бронза являются распространенными конструкционными материалами в современной архитектуре и в основном используются для кровли и облицовки фасадов из-за их внешнего вида.

Резюме

Имя Латунь
Фаза на STP Н/Д
Плотность 8530 кг/м3
Предел прочности при растяжении 315 МПа
Предел текучести 95 МПа
Модуль упругости Юнга 110 ГПа
Твердость по Бринеллю 100 левов
Точка плавления 677 °С
Теплопроводность 120 Вт/мК
Теплоемкость 380 Дж/г К
Цена 5 $/кг

Например, патрон UNS C26000 из сплава латуни (70/30) из желтой латуни, обладающей самой высокой пластичностью.Патронные латуни в основном изготавливаются методом холодной штамповки, а также легко поддаются механической обработке, что необходимо при изготовлении гильз. Его можно использовать для радиаторных сердечников и резервуаров, корпусов фонарей, светильников, крепежных деталей, замков, петель, компонентов боеприпасов или сантехнических аксессуаров.

 

 

 

69%

29%

1%

Свойства латуни – Картриджная латунь – UNS C26000

Материальные свойства являются интенсивными свойствами , это означает, что они не зависят от количества массы и могут варьироваться от места к месту в системе в любой момент.В основу материаловедения входит изучение структуры материалов и их связь с их свойствами (механическими, электрическими и т. д.). Как только материаловед узнает об этой корреляции структуры и свойств, он может приступить к изучению относительных характеристик материала в данном приложении. Основными факторами, определяющими структуру материала и, следовательно, его свойства, являются входящие в его состав химические элементы и то, каким образом он был обработан до конечной формы.

Механические свойства латуни – Картриджная латунь – UNS C26000

Материалы часто выбирают для различных применений, потому что они имеют желаемое сочетание механических характеристик.Для структурных применений свойства материалов имеют решающее значение, и инженеры должны их учитывать.

Прочность латуни — патронная латунь — UNS C26000

В механике материалов прочность материала — это его способность выдерживать приложенную нагрузку без разрушения или пластической деформации. Прочность материалов в основном рассматривает взаимосвязь между внешними нагрузками , приложенными к материалу, и результирующей деформацией или изменением размеров материала. Прочность материала — это его способность выдерживать приложенную нагрузку без разрушения или пластической деформации.

Предельная прочность на растяжение

Предел прочности на растяжение патронной латуни – UNS C26000 составляет около 315 МПа.

Предел прочности при растяжении является максимальным на инженерной кривой напряжения-деформации. Это соответствует максимальному напряжению , которое может выдержать конструкция при растяжении. Предел прочности при растяжении часто сокращается до «предела прочности» или даже до «предела прочности».  Если это напряжение будет приложено и будет поддерживаться, это приведет к разрушению. Часто это значение значительно превышает предел текучести (на 50–60 % превышает предел текучести для некоторых типов металлов). Когда пластичный материал достигает предела прочности, он испытывает сужение, когда площадь поперечного сечения локально уменьшается. Кривая напряжение-деформация не содержит более высокого напряжения, чем предел прочности. Несмотря на то, что деформации могут продолжать увеличиваться, напряжение обычно уменьшается после достижения предела прочности.Это интенсивное свойство; поэтому его значение не зависит от размера испытуемого образца. Однако это зависит от других факторов, таких как подготовка образца, наличие или отсутствие поверхностных дефектов, а также температура испытательной среды и материала. Предел прочности при растяжении варьируется от 50 МПа для алюминия до 3000 МПа для очень высокопрочных сталей.

Предел текучести

Предел текучести патронной латуни – UNS C26000 составляет около 95 МПа.

Точка текучести — это точка на кривой напряжения-деформации, которая указывает предел упругого поведения и начало пластического поведения. Предел текучести или предел текучести — это свойство материала, определяемое как напряжение, при котором материал начинает пластически деформироваться, тогда как предел текучести — это точка, в которой начинается нелинейная (упругая + пластическая) деформация. До предела текучести материал будет упруго деформироваться и вернется к своей первоначальной форме, когда приложенное напряжение будет снято.Как только предел текучести пройден, некоторая часть деформации будет постоянной и необратимой. Некоторые стали и другие материалы демонстрируют явление, называемое явлением предела текучести. Пределы текучести варьируются от 35 МПа для низкопрочного алюминия до более 1400 МПа для очень высокопрочных сталей.

Модуль упругости Юнга

Модуль упругости Юнга патронной латуни – UNS C26000 составляет около 110 ГПа.

Модуль упругости Юнга — это модуль упругости при растягивающем и сжимающем напряжении в режиме линейной упругости при одноосной деформации и обычно оценивается испытаниями на растяжение.Вплоть до предельного напряжения тело сможет восстановить свои размеры при снятии нагрузки. Приложенные напряжения заставляют атомы в кристалле перемещаться из своего положения равновесия. Все атомы смещены на одинаковую величину и сохраняют свою относительную геометрию. Когда напряжения снимаются, все атомы возвращаются в исходное положение, и остаточная деформация не возникает. Согласно закону Гука , напряжение пропорционально деформации (в упругой области), а наклон равен модулю Юнга .Модуль Юнга равен продольному напряжению, деленному на деформацию.

Твердость латуни – Картриджная латунь – UNS C26000

Твердость по Бринеллю патронной латуни – UNS C26000 составляет примерно 100 МПа.

Испытание на твердость по Роквеллу. В отличие от теста Бринелля, тестер Роквелла измеряет глубину проникновения индентора при большой нагрузке (большая нагрузка) по сравнению с проникновением, сделанным при предварительном нагружении (незначительная нагрузка).Незначительная нагрузка устанавливает нулевое положение. Прикладывается основная нагрузка, затем ее снимают, сохраняя при этом второстепенную нагрузку. Разница между глубиной проникновения до и после приложения основной нагрузки используется для расчета числа твердости по Роквеллу . То есть глубина проникновения и твердость обратно пропорциональны. Главным преимуществом твердости по Роквеллу является возможность отображать значения твердости напрямую . Результатом является безразмерное число, обозначаемое как HRA, HRB, HRC и т. д., где последняя буква — соответствующая шкала Роквелла.

Испытание Rockwell C выполняется с пенетратором Brale ( алмазный конус 120° ) и основной нагрузкой 150 кг.

Тепловые свойства латуни – Картриджная латунь – UNS C26000

Тепловые свойства  материалов относятся к реакции материалов на изменения их температуры и приложение тепла. Когда твердое тело поглощает энергию в виде тепла, его температура повышается, а размеры увеличиваются.Но различных материалов реагируют на приложение тепла по-разному .

Теплоемкость, тепловое расширение и теплопроводность являются свойствами, которые часто имеют решающее значение при практическом использовании твердых тел.

Точка плавления латуни – Картриджная латунь – UNS C26000

Температура плавления патронной латуни – UNS C26000 составляет около 950°C.

В общем, плавление  является фазовым переходом  вещества из твердой фазы в жидкую. точка плавления  вещества — это температура, при которой происходит это фазовое превращение. Точка плавления   также определяет состояние, при котором твердое тело и жидкость могут существовать в равновесии.

Теплопроводность латуни – Картриджная латунь – UNS C26000

Теплопроводность патронной латуни – UNS C26000 составляет 120 Вт/(м·К).

Характеристики теплопередачи твердого материала измеряются свойством, называемым теплопроводностью , k (или λ), измеряемой в Вт/м.К . Это мера способности вещества передавать тепло через материал за счет теплопроводности. Обратите внимание, что закон Фурье  применим ко всей материи, независимо от ее состояния (твердое, жидкое или газообразное), поэтому он также определен для жидкостей и газов.

Теплопроводность  большинства жидкостей и твердых тел зависит от температуры. Для паров это также зависит от давления. Всего:

Большинство материалов почти однородны, поэтому обычно мы можем написать k = k (T) .Аналогичные определения связаны с теплопроводностями в направлениях y и z (ky, kz), но для изотропного материала теплопроводность не зависит от направления переноса, kx = ky = kz = k.

Электропроводность латуни – Картриджная латунь – UNS C26000

Электропроводность патронной латуни – UNS C26000 составляет около 30% IACS (около 17 МС/м).

Удельное электрическое сопротивление  и его обратное значение, электропроводность , является фундаментальным свойством материала, которое количественно определяет, насколько сильно он сопротивляется или проводит поток электрического тока.Низкое удельное сопротивление указывает на то, что материал легко пропускает электрический ток. Символ удельного сопротивления обычно представляет собой греческую букву ρ (ро). Единицей удельного электрического сопротивления в системе СИ является ом-метр (Ом⋅м). Обратите внимание, что удельное электрическое сопротивление — это не то же самое, что электрическое сопротивление. Электрическое сопротивление выражается в Омах. В то время как удельное сопротивление является свойством материала, сопротивление является свойством объекта.

[/lgc_column]

Ссылки:

Материаловедение:

Министерство энергетики США, материаловедение.Справочник по основам Министерства энергетики, том 1 и 2. Январь 1993 г.
Министерство энергетики США, материаловедение. Справочник по основам Министерства энергетики, том 2 и 2. Январь 1993 г.
Уильям Д. Каллистер, Дэвид Г. Ретвиш. Материаловедение и инженерия: введение, 9-е издание, Wiley; 9 издание (4 декабря 2013 г.), ISBN-13: 978-1118324578.
Эберхарт, Марк (2003). Почему все ломается: понимание мира по тому, как он разваливается. Гармония. ISBN 978-1-4000-4760-4.
Гаскелл, Дэвид Р. (1995).Введение в термодинамику материалов (4-е изд.). Издательство Тейлор и Фрэнсис. ISBN 978-1-56032-992-3.
Гонсалес-Виньяс, В. и Манчини, Х.Л. (2004). Введение в материаловедение. Издательство Принстонского университета. ISBN 978-0-691-07097-1.
Эшби, Майкл; Хью Шерклифф; Дэвид Себон (2007). Материалы: инженерия, наука, обработка и дизайн (1-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн. ISBN 978-0-7506-8391-3.
Дж. Р. Ламарш, А. Дж. Баратта, Введение в ядерную технику, 3-е изд., Прентис-Холл, 2001, ISBN: 0-201-82498-1.

Мы надеемся, что эта статья Латунь поможет вам. Если это так, дайте нам лайк на боковой панели. Основная цель этого веб-сайта – помочь общественности узнать интересную и важную информацию о материалах и их свойствах.

Использование металлов и сплавов в машиностроении, бытовой и медицинской промышленности

Введение в сплавы

Сплавы производятся на протяжении столетий и используются в быту, медицине и технике.

Металлические сплавы изготавливаются с использованием нескольких методов, таких как добавление элемента к основному металлу в печи или процесс горячего прессования, при котором металл и элементы соединяются и прессуются для образования сплава.

Сплавы находят множество применений в машиностроении, где требуются высокие температуры, низкая коррозионная стойкость, ударная вязкость и долговечность.

Это статья о сплавах, в которой мы рассмотрим элементы, используемые для достижения требуемых свойств, и некоторые области применения сплавов в технике, а также некоторые преимущества металлических сплавов.

Элементы, используемые для производства сплавов

Основные сплавы, получаемые из литья неблагородных металлов и углеродистых сталей, используемые в настоящее время в машиностроении, включают титановые сплавы, алюминиевые сплавы, цинковые сплавы, медные сплавы, сплавы магния и никеля. Тем не менее, ниже я перечислил еще несколько популярных элементов вместе со свойствами, которые они придают конкретному сплаву.

Медь

  • Медь используется вместе с оловом для производства легированной бронзы, свойства которой могут быть изменены путем изменения количества олова и меди, добавляемых в сталь.

  • Основными свойствами бронзы являются устойчивость к коррозии и усталости металла, а также хорошая тепло- и электропроводность.

  • Применяется в многочисленных сантехнических фитингах, зубчатых передачах, клапанах и компонентах трубопроводов.

Алюминий

  • Алюминий — один из самых универсальных элементов, доступных современным инженерам; однако его свойства могут быть дополнительно улучшены путем добавления других элементов, таких как медь, марганец и цинк.Они улучшают прочность алюминия, твердость, способность к литью и устойчивость к коррозии.

  • Основное применение в транспортном секторе, в частности, в производстве самолетов и железнодорожного подвижного состава. Алюминиевые сплавы также широко используются в автомобильной промышленности при производстве двигателей и коробок передач.

Цинк

  • Цинк используется вместе с медью для изготовления латуни и использовался исключительно для клапанов, когда я отбывал свой срок на верфи Harland & Wolff в шестидесятых, где в отделе машиностроения был большой специализированный цех по токарной обработке латунных клапанов.

  • Однако в настоящее время латунь не так популярна в машиностроении, если не считать изготовления латунных фитингов на пожарных рукавах, резьбовых стержней и винтов, основное применение в бытовом секторе и в производстве музыкальных инструментов.

  • Цинк также сплавляют со свинцом и оловом для получения припоя, сплава с низкой температурой плавления, используемого при пайке.

Олово

  • Используется для производства бронзы и припоя, как обсуждалось ранее, а также для формирования баббитового сплава, используемого для облицовки подшипников из белого металла.

Свинец

  • Как отмечалось ранее, свинец используется с оловом при формировании припоя. Он также используется при формировании наборов в полиграфической промышленности и снова в производстве баббитовых сплавов из белого металла. Его свойства обеспечивают снижение веса, увеличение прочности на растяжение и устойчивость к коррозии. Он также используется вместе с хромом при изготовлении ручных инструментов, таких как гаечные ключи и наборы головок.

Хром

  • Хром используется для производства нержавеющей стали и известен своей устойчивостью к коррозии и твердостью. Нержавеющая сталь имеет множество промышленных применений, основными из которых являются инструменты, хирургическое оборудование, специальные клапаны и трубопроводы, резервуары для хранения жидкости и конструкционные секции.

Марганец

  • Марганец придает сплаву свойства твердости, не вызывая при этом хрупкости. Области применения – производство железнодорожных путей, стрелочных переводов, для которых требуются вышеперечисленные свойства.Марганец также используется для производства очень твердого сплава, известного как спартанская сталь, используемого в стальной строительной промышленности.

Вольфрам

  • При добавлении небольшого количества вольфрама в сталь образуется очень износостойкий прочный сплав. Он имеет множество применений в военном секторе как в качестве брони, так и в качестве бронебойного компонента. Он также используется в машиностроении, где преобладают высокие температуры, например, в компонентах газовых турбин, и где требуются свойства ударной вязкости без хрупкости.

  • Вольфрамовые сплавы также используются в рентгеновских трубках и лампах накаливания, а также в компонентах для сварки в среде инертного газа из-за его высокой плавкости.

Никель

  • Никель устойчив к коррозии и используется вместе с другими элементами для изготовления нержавеющей стали, латуни и бронзы с присущими им свойствами. Его применения в вращающихся компонентах электростанций, которые требуют свойств сплавов сопротивления растрескиванию, деформации, коррозии при устойчивых высоких температурах, многочисленны.

  • Никелевые сплавы также используются в аэрокосмической и химической промышленности.

Посещенные сайты в Интернете

https://www.engr.sjsu.edu/WofMatE/Metals&Alloys.htm

https://www.engineeringtoolbox.com/aluminum-alloy-mechanical-properties-d_1350.html

https://www.ssina.com/overview/alloy.html

https://www.sandmeyersteel.com/nickel-alloy-industry-apps.html

https://www.spartaninc.нетто/

Термомеханическая обработка латунных деталей для питьевого водоснабжения увеличивает риск выщелачивания свинца

doi: 10.1016/j.waters.2020.116414. Epub 2020 8 сентября.

Принадлежности Расширять

Принадлежности

  • 1 Факультет машиностроения, Гонконгский университет, Покфулам-роуд, Гонконг, Китай.Электронный адрес: [email protected]
  • 2 Факультет машиностроения, Гонконгский университет, Покфулам-роуд, Гонконг, Китай.

Элемент в буфере обмена

К. В. Сиу и соавт. Вода Res. .

Показать детали Показать варианты

Показать варианты

Формат АннотацияPubMedPMID

doi: 10.1016/j.waters.2020.116414. Epub 2020 8 сентября.

Принадлежности

  • 1 Факультет машиностроения, Гонконгский университет, Покфулам-роуд, Гонконг, Китай. Электронный адрес: [email protected]
  • 2 Факультет машиностроения, Гонконгский университет, Покфулам-роуд, Гонконг, Китай.

Элемент в буфере обмена

Полнотекстовые ссылки Параметры отображения цитирования

Показать варианты

Формат АннотацияPubMedPMID

Абстрактный

Проблема загрязнения питьевой воды свинцом вызывает серьезную озабоченность в разных странах.Хотя использование свинцового припоя для сварки было запрещено, а латунные компоненты, используемые в трубопроводах для питьевой воды, должны быть номинально «бессвинцовыми» в большинстве юрисдикций, все еще сообщается о случаях чрезмерного выщелачивания свинца. Широко пропагандируемое объяснение выщелачивания свинца из латунных компонентов с точки зрения коррозии и образования электрохимических ячеек неадекватно, поскольку известно также, что механическая резка вызывает сегрегацию свинца на латунных поверхностях. В этом исследовании изучается влияние сегрегации свинца на поверхности латуни и последующего выщелачивания до контакта с водой в результате термомеханической обработки латуни.Результаты показывают, что механическое фрезерование и полировка, которые повторяют обычную обработку, связанную с установкой трубопровода, приводят к значительному увеличению содержания свинца на поверхности, и существует сильная корреляция между выщелачиванием свинца и пластической деформацией поверхности латуни. Кроме того, обработка пламенной горелкой, которая повторяет обычную пайку латуни, также приводит к значительному увеличению содержания свинца на поверхности. Эти результаты показывают, что обычная термомеханическая обработка латунных компонентов трубопроводов представляет реальный риск загрязнения питьевой воды свинцом, и может потребоваться пересмотр общих протоколов обращения с компонентами из свинца.

Ключевые слова: Латунные трубы; пайка; Испытание пламенем; Выщелачивание свинца; сегрегация Pb-латунь; Тест на царапанье.

Copyright © 2020 Elsevier Ltd. Все права защищены.

Заявление о конфликте интересов

Декларация о конкурирующих интересах Авторы заявляют, что у них нет известных конкурирующих финансовых интересов или личных отношений, которые могли бы повлиять на работу, представленную в этой статье.

Похожие статьи

  • Борьба с коррозией в системах водоснабжения: влияние pH, щелочности и ортофосфата на выщелачивание свинца и меди из латунной сантехники.

    Тэм Ю.С., Элефсиниотис П. Там Ю.С. и соавт. J Environ Sci Health A Tox Hazard Subst Environ Eng. 2009 Октябрь; 44 (12): 1251-60. дои: 10.1080/10934520

    0009. J Environ Sci Health A Tox Hazard Subst Environ Eng.2009. PMID: 19847713

  • Оценка потенциала выделения свинца из новых материалов для сантехники.

    Лей И.Л., Нг Д.К., Соболь С.С., Лин Ю.П. Лей И.Л. и др. Environ Sci Pollut Res Int. 2018 октября; 25 (28): 27971-27981. doi: 10.1007/s11356-018-2816-2. Epub 2018 31 июля. Environ Sci Pollut Res Int. 2018. PMID: 30066071

  • Агрессивные микросреды на поверхностях свинцовых припоев, возникающие в результате гальванической коррозии медной трубы.

    Нгуен К.К., Стоун К.Р., Дуди А., Эдвардс М.А. Нгуен С.К. и др. Технологии экологических наук. 2010 15 сентября; 44 (18): 7076-81. дои: 10.1021/es1015185. Технологии экологических наук. 2010. PMID: 20738129

  • Изменчивость и отбор проб свинца (Pb) в питьевой воде: оценка потенциального воздействия на человека зависит от протокола отбора проб.

    Триантафиллиду С., Буркхардт Дж., Талли Дж., Кахалан К., ДеСантис М., Литл Д., Шок М.Триантафиллиду С. и соавт. Окружающая среда Интерн. 2021 Январь; 146:106259. doi: 10.1016/j.envint.2020.106259. Epub 2020 16 декабря. Окружающая среда Интерн. 2021. PMID: 33395926 Бесплатная статья ЧВК. Рассмотрение.

  • Высокое содержание свинца связано с мягкостью питьевой воды и повышением сердечно-сосудистой заболеваемости: обзор.

    Бьёрклунд Г., Дадар М., Чирумболо С., Аасет Дж. Бьорклунд Г. и соавт.Биол Трейс Элем Рез. 2018 декабрь; 186(2):384-394. doi: 10.1007/s12011-018-1336-8. Epub 2018 14 апр. Биол Трейс Элем Рез. 2018. PMID: 29656350 Рассмотрение.

термины MeSH

  • Питьевая вода* / анализ
  • Загрязнители воды, химические* / анализ

вещества

  • Загрязнители воды, химические
[Икс]

Укажите

Копировать

Формат: ААД АПА МДА НЛМ

Безопасность | Стеклянная дверь

Пожалуйста, подождите, пока мы проверим, что вы реальный человек.Ваш контент появится в ближайшее время. Если вы продолжаете видеть это сообщение, отправьте электронное письмо чтобы сообщить нам, что у вас возникли проблемы.

Veuillez терпеливейший кулон Que Nous vérifions Que Vous êtes une personne réelle. Votre contenu s’affichera bientôt. Si vous continuez à voir ce сообщение, связаться с нами по адресу Pour nous faire part du problème.

Bitte warten Sie, während wir überprüfen, dass Sie wirklich ein Mensch sind. Ихр Inhalt wird в Kürze angezeigt.Wenn Sie weiterhin diese Meldung erhalten, Информировать Sie uns darüber bitte по электронной почте и .

Эвен Гедульд А.У.Б. terwijl мы verifiëren u een человек согнуты. Uw содержание wordt бинненкорт вергегевен. Als u dit bericht blijft zien, stuur dan een электронная почта naar om ons te informeren по поводу ваших проблем.

Espera mientras verificamos Que eres una persona real. Tu contenido se sostrará кратко. Si continúas recibiendo este mensaje, информация о проблемах enviando электронная коррекция .

Espera mientras verificamos Que eres una persona real. Tu contenido aparecerá en краткий Si continúas viendo este mensaje, envía un correo electronico a пункт informarnos Que Tienes Problemas.

Aguarde enquanto confirmamos que você é uma pessoa de verdade. Сеу контеудо será exibido em breve. Caso continue recebendo esta mensagem, envie um e-mail para Para Nos Informar Sobre O Problema.

Attendi mentre verificiamo che sei una persona reale.Il tuo contenuto verra кратко визуализировать. Se continui a visualizzare questo message, invia удалить все сообщения по электронной почте indirizzo для информирования о проблеме.

Пожалуйста, включите Cookies и перезагрузите страницу.

Этот процесс выполняется автоматически. Вскоре ваш браузер перенаправит вас на запрошенный вами контент.

Подождите до 5 секунд…

Перенаправление…

Код: CF-102/6dfe12e90bdc2de2

Механические свойства материалов в машиностроении

Независимо от того, изучаете ли вы машиностроение или просто освежаете свои технические знания, важно понимать механические свойства материалов, используемых в машиностроении.

Знание этой информации поможет вам быстро выбрать лучшие материалы для вашей конструкции с учетом различных факторов, в том числе: грузоподъемности, эластичности, твердости, прочности и многого другого.

Цель этой статьи — описать механические свойства, которые делают каждый материал уникальным. Познакомившись с этими терминами, вы сможете различать материалы и оценивать их полезность для вашего дизайнерского проекта.

Что такое материал?

Материал — это любое вещество, которое мы используем для изготовления вещей: дерево, стекло, сталь, пластик, золото, латунь, и это лишь некоторые из них.

В случае с металлами блестящие инженеры разработали способы смешивания некоторых из этих материалов вместе для получения новых желаемых механических свойств, таких как большая прочность, большая гибкость, меньший вес или повышенная долговечность. Мы рассмотрим эти свойства в следующем разделе.

Новые материалы называются сплавами или композитами в зависимости от используемых методов.

Перечень механических свойств

Вот некоторые из наиболее распространенных механических свойств, которые определяют различные типы материалов, а также более подробные описания для каждого из них:

  • Прочность (шесть типов)
  • Пластичность
  • Хрупкость
  • Прочность
  • Твердость
  • Долговечность
  • Пластичность
  • Прокаливаемость
  • Ползучесть
  • Эластичность
  • Тепловое расширение

Прочность

Прочность материала можно оценить на основе величины нагрузки, которую он может выдержать до разрушения или деформации.

Существует шесть основных подкатегорий прочности:

  • Прочность на сжатие.  Способность материала выдерживать нагрузку, уменьшающую его размер. Думайте об этом как о сжимаемом материале.
  • Прочность на сдвиг.  Способность материала выдерживать нагрузки, вызывающие скольжение внутренней структуры материала.
  • Прочность на растяжение (или предел прочности).  Способность материала выдерживать нагрузку, которая растягивает или разрывает его на части, без разрушения.
  • Предел текучести.  Способность материала выдерживать нагрузку, которая растягивает или разрывает его на части, не деформируясь.
  • Прочность на упругость.  Способность материала восстанавливать свою первоначальную форму после нагрузки.
  • Усталостная прочность.  Способность материала выдерживать повторяющиеся и/или переменные нагрузки (например, нагрузки и разгрузки).

Пластичность

Способность материала деформироваться и сохранять эту деформированную форму без разрушения при приложении к нему нагрузки.Глупая шпаклевка является примером пластичного материала.

Его можно немного растянуть, прежде чем он сломается, и он более или менее сохранит новую форму.

Хрупкость

Это механическое свойство относится к способности материала разрушаться без значительной деформации. Стекло и керамика являются примерами хрупких материалов, которые не столько деформируются, сколько разбиваются при ударе. Это противоположность пластичности.

Прочность

Прочность относится к тому, насколько хорошо материал справляется с разрушением под нагрузкой.Прочность содержит компоненты прочности и пластичности. Например, несмотря на высокую пластичность, шпаклевка не является жесткой, так как легко деформируется при растяжении (поэтому имеет очень малую прочность).

С другой стороны, прочный, но хрупкий материал, такой как керамика, также может считаться непрочным.

Резиновую подошву для обуви можно считать прочным материалом, так как она сочетает в себе свойства прочности и пластичности.

Твердость

Этот механический атрибут относится к способности материала сопротивляться локальному истиранию или вдавливанию в результате внешнего напряжения.Другими словами, это способность противостоять царапинам и вмятинам.

Примером твердого материала является алмаз.

Долговечность

Способность материала выдерживать нагрузку или напряжение в течение длительного времени. Стресс может быть теплом, давлением, износом, повреждением или другими формами стресса.

Пластичность

Подобно пластичности, это механическое свойство относится к способности материала деформироваться (но не ломаться) и сохранять эту форму при сжатии или сжатии.Свинец является примером материала, который податлив, но не пластичен. Вы можете вбить его в разные формы, но когда вы потянете его, он сломается.

Прокаливаемость

Прокаливаемость относится к способности материала становиться более твердым при термической обработке, обычно используемой для описания стальных сплавов. Легче сделать сплавы, содержащие большее количество углерода, более твердыми с помощью нагрева, чем сплавы с меньшим количеством углерода, используя ту же самую термообработку.

Ползучесть

Ползучесть — это склонность материала к деформации со временем.Высокие температуры обычно ускоряют ползучесть, но ползучесть может происходить и при комнатной температуре, хотя и медленнее. Примером, когда вам не нужна ползучесть, являются реактивные двигатели. Чрезвычайно высокая температура может привести к очень быстрой ползучести многих обычных материалов. Поэтому важно использовать материалы, которые чрезвычайно устойчивы к ползучести.

Эластичность

Это механическое свойство относится к способности материала возвращаться к своей первоначальной форме при удалении фактора стресса. Резиновая лента является примером высокоэластичного материала.

Когда вы растягиваете резинку, а затем отпускаете ее, она легко принимает свою первоначальную форму.

Тепловое расширение

Тепловое расширение – это тенденция материала изменять форму, площадь или объем из-за изменений температуры. Примером материала, испытывающего тепловое расширение, является асфальт, который расширяется и трескается в жаркую погоду.

Механические свойства обычных материалов

Давайте посмотрим на механические свойства некоторых из этих широко используемых материалов:

  • Углеродное волокно
  • Сталь
  • Нержавеющая сталь
  • Поликарбонат
  • Стекловолокно
  • Титан
  • ПЛА
  • Медь
  • Латунь
  • Алюминий

Механические свойства углеродного волокна

Углеродное волокно представляет собой длинную цепь атомов углерода, связанных вместе.По свойствам материала углеродное волокно имеет:

  • Высокая прочность на растяжение
  • Высокое соотношение прочности и веса
  • Низкое тепловое расширение

Эти свойства делают углеродистую сталь популярной для использования в отраслях, где материалы должны быть легкими, но прочными, например, в автоспорте, аэрокосмической технике и вооруженных силах.

Недостатком углеродного волокна является то, что оно довольно хрупкое и может легко треснуть или расколоться при ударе.

Механические свойства стали

Сталь

представляет собой сплав, содержащий железо и углерод. Существует много типов стали с разным содержанием железа, углерода и других металлов, и каждый из них имеет немного разные свойства. Но по большей части общие свойства для большинства типов стали включают:

  • Высокая прочность на растяжение
  • Высокая твердость
  • Высокий предел текучести
  • Высокое соотношение веса и прочности
  • Высокая пластичность

Эти свойства делают сталь идеальным материалом для строительства зданий.На самом деле сталь имеет самое высокое отношение прочности к весу среди всех материалов, используемых в строительстве зданий.

Однако, если сталь не обработана, она может легко подвергнуться коррозии.

Механические свойства нержавеющей стали

Нержавеющая сталь

— это сплав стали, который был разработан, чтобы сделать сталь более устойчивой к коррозии за счет добавления в этот сплав хрома. Таким образом, помимо коррозионной стойкости, он обладает многими свойствами стали, в том числе:

  • Высокая прочность на растяжение
  • Высокая твердость
  • Высокий предел текучести
  • Высокое соотношение прочности и веса.
  • Высокая пластичность

Недостатком нержавеющей стали является то, что она не очень рентабельна, и поэтому вы видите, что она используется в небольших предметах, таких как наборы столового серебра.

Механические свойства поликарбоната

Поликарбонат (ПК) — это тип пластика, который по своей природе прозрачен. Это прочный и аморфный термопластичный полимер с отличными характеристиками. С ним легко работать, формовать и термоформовать. ПК хорошо известен тем, что сохраняет цвет и прочность с течением времени.

Некоторые характеристики поликарбоната:

  • Высокая ударопрочность

  • Высокая прочность на растяжение

  • Высокая износостойкость

  • Превосходный электрический и тепловой изолятор

  • Простота изготовления и обработки

Он используется в широком ассортименте продукции, включая проигрыватели компакт-дисков и защитные каски, а также линзы для автомобильных фар, крыши и остекление.

Недостатком поликарбоната является то, что его очень легко поцарапать. В результате прозрачные поверхности, такие как поликарбонатные линзы в очках, обычно покрываются устойчивым к царапинам покрытием.

Механические свойства стекловолокна

Стекловолокно представляет собой материал, образованный из очень тонких стеклянных волокон. Он прочнее по весу, чем многие металлы, немагнитный, непроводящий и проницаемый для электромагнитных волн. Он требует минимального обслуживания, огнеупорен, является отличным электроизолятором и устойчив к атмосферным воздействиям.

Общие свойства стекловолокна включают:

  • Высокая прочность на растяжение
  • Размерная стабильность
  • Высокая термостойкость
  • Отличная ударная вязкость
  • Высокая износостойкость

Лучшее свойство стекловолокна — его способность формовать различные сложные формы. Это объясняет, почему стекловолокно так популярно для изготовления ванн, лодок, самолетов, крыш и других целей. Недостатки включают необходимость частого повторного нанесения геля и возможность того, что содержащиеся в воздухе волокна раздражают пациентов с астмой.

Механические свойства титана

Металлический титан

— чрезвычайно прочный металл для промышленного применения, поскольку он устойчив к коррозии, а также легкий и прочный. Он на 40% легче стали, но в два раза прочнее высокопрочной стали. В результате титан используется в различных отраслях промышленности, в том числе авиационной и аэрокосмической. Некоторые из характеристик и свойств титана включают:

  • Высокая прочность
  • Низкая плотность
  • Самое высокое отношение прочности к плотности
  • Высокая пластичность
  • Естественная устойчивость к ржавчине и коррозии
  • Низкое тепловое расширение
  • Высокая температура плавления

Эти свойства делают его идеальным для использования в широком спектре аэрокосмических и военно-морских приложений, таких как самолеты, космические корабли, ракеты и корабли всех размеров.Из-за его нереактивности с кожей и костями он также используется в протезировании. Недостатки титана включают сложность литья и, как правило, более высокую стоимость, чем другие типы металлов.

Механические свойства полимолочной кислоты (PLA)

PLA (полимолочная кислота) представляет собой биоразлагаемый и перерабатываемый полиэфир, полученный из возобновляемого сырья. Популярность PLA выросла благодаря низкой стоимости производства из возобновляемых ресурсов.

PLA является наиболее часто используемым пластиковым филаментным материалом в 3D-печати из-за его скорости усадки.Некоторые общие свойства для большинства полимолочной кислоты включают:

  • Низкая скорость усадки
  • Хорошая термообрабатываемость
  • Превосходная прочность на изгиб

Из-за проблем с проницаемостью полилактида, он по-прежнему считается худшим материалом для длительного хранения пищевых продуктов.

Механические свойства меди

Медь (Cu) — очень пластичный металл, который является исключительным проводником электричества и тепла. Медь встречается в природе в свободной металлической форме.Он используется в электротехнической, морской, оборонной, строительной, архитектурной и ювелирной промышленности. Некоторые характеристики и свойства меди включают:

К недостаткам меди относятся ее высокая стоимость по сравнению с оптоволоконными кабелями, она более подвержена коррозии по сравнению с оптическим волокном и имеет меньший ожидаемый срок службы. Медь более уязвима для электрических помех, чем оптоволокно, что приводит к менее четкой передаче. Волоконно-оптический кабель также имеет меньшую опасность поражения электрическим током, чем медный провод.

Механические свойства латуни

Латунь

— это медно-цинковый сплав с переменными пропорциями, который можно использовать для достижения различных механических, электрических и химических характеристик. Он хорошо известен своей долговечностью и работоспособностью. Современная латунь состоит из 67 процентов меди и 33 процентов цинка. Некоторые характеристики и свойства латуни включают:

Латунь

используется в различных продуктах из-за ее уникальных характеристик, включая трубопроводы, уплотнители и другие архитектурные элементы отделки, винты, обогреватели, музыкальное оборудование и гильзы для оружейных патронов.Латунь требует особого ухода из-за ее склонности к черноватому потускнению.

Механические свойства алюминия

Алюминий является самым распространенным металлом и третьим по распространенности элементом в мире, на его долю приходится 8% земной коры. Алюминий является наиболее часто используемым металлом после стали из-за его гибкости. Алюминий используется для изготовления банок, фольги, кухонной утвари, компонентов самолетов и т. д. Некоторые характеристики алюминия включают:

  • Низкая плотность
  • Отличная электро- и теплопроводность
  • Стойкий к коррозии
  • Легко отливается, обрабатывается и формуется
  • Немагнитный
  • Он имеет вторую по величине ковкость и шестую по величине пластичность среди всех металлов.

Некоторые из недостатков алюминия включают его высокую стоимость по сравнению с другими металлами, такими как сталь, сварка алюминия требует специальных процедур, которые являются дорогостоящими и занимают больше времени, чем другие методы. И по сравнению со сталью он легче мнётся и царапается.

 

* Изображение на обложке от Лео Фосдала на Unsplash

Подробная информация об ошибке IIS 10.0 — 404.11

Ошибка HTTP 404.11 — не найдено

Модуль фильтрации запросов настроен на отклонение запроса, содержащего двойную управляющую последовательность.

Наиболее вероятные причины:
  • Запрос содержал двойную escape-последовательность, а фильтрация запросов настроена на веб-сервере для отклонения двойных escape-последовательностей.
Что вы можете попробовать:
  • Проверьте параметр configuration/system.webServer/security/[email protected] в файле applicationhost.config или web.confg.
Подробная информация об ошибке:
1 Handler1 код ошибки
Модуль RequestfilteringModule
Bearwrequest
StaticFile
0x0000000000
Запрошенный URL-адрес    http://search.ebscohost.com:80/login.aspx?direct=true&profile=ehost&scope=site&authtype=crawler&jrnl=22298649&an=1085

&h=awyjomarvmbot%2b%2fiht6wmvzqrlhz55bb8ubqxmcdeezvnu%2btjmjdsob9o6ngl%2f5hy2duml3pywbatmm37cbzug%3d%3d&crl=c

Физический путь с: \ WebApps \ аф-webauth \ login.aspx? прямые = истина & профиль = ehost & Объем = сайт & AuthType = гусеничный & Jrnl = 22298649 & ап = 1085

& ч = awyjomarvmbot% 2b% 2fiht6wmvzqrlhz55bb8ubqxmcdeezvnu% 2btjmjdsob9o6ngl% 2f5hy2duml3pywbatmm37cbzug% 3d% 3d & CRL = с

входом Метод пока не определено
Пользователь, вошедший в систему    Еще не определено
Дополнительная информация:
Это функция безопасности.Не изменяйте эту функцию, пока полностью не поняты масштабы изменений. Перед изменением этого значения следует выполнить трассировку сети, чтобы убедиться, что запрос не является вредоносным. Если сервер разрешает двойные управляющие последовательности, измените параметр configuration/system.webServer/security/[email protected] Это может быть вызвано искаженным URL-адресом, отправленным на сервер злоумышленником.

Посмотреть дополнительную информацию »

Жирный, как латунь

Латунь использовалась в течение многих тысяч лет и может использоваться для декоративных конструкций, таких как бенинские «бронзы» (фактически сделанные из латуни), или, в последнее время, для архитектурных целей и для сантехники, и это лишь некоторые из них ( Photograph 1 ).

Фотография 1: Использование латуни

Осталось – Облицовка на 10 Уэймут-стрит [1] , Лондон

Право – Бенин «Бронзы» от 1100-ent [2]

Термин «латунь» может использоваться для описания широкого спектра сплавов меди (Cu) и цинка (Zn) с небольшими добавками других легирующих элементов, например свинец, мышьяк, олово и т. д. Как правило, латуни можно производить дешево, в больших объемах, и они обладают рядом полезных механических свойств: твердостью, прочностью, пластичностью, износостойкостью, легкостью обработки, коррозионной стойкостью и т. д.Свойства латуни можно изменить добавлением или удалением химических элементов или термической обработкой.

Из этого следует, что рабочие характеристики латунных компонентов часто зависят от правильной спецификации свойств и изготовления. Если, например, для латунного изделия требуется образцовая коррозионная стойкость, но латунный компонент был изготовлен или указан неправильно, маловероятно, что он будет работать эффективно и может преждевременно выйти из строя.

В этой статье основное внимание будет уделено использованию латуни в сантехнике, например, в системах подачи воды или масла.В этих случаях латунь часто используется для формирования компрессионных соединений
(например, , фотография 2 ). Для выполнения такого соединения труба вставляется через контргайку, металлическую оливку и до заплечика корпуса фитинга. Затем на корпус фитинга навинчивается контргайка и затягивается с помощью гаечного ключа до числа оборотов, указанного производителем (если такая информация указана).

Фотография 2: Покомпонентное изображение компрессионного соединения, как указано на этикетке.

На рис. 1 представлена ​​частичная фазовая диаграмма бинарной системы Cu-Zn. В зависимости от состава латунь можно разделить на три категории (каждая с различной структурой кристаллов или зерен): α латунь , α + β латунь и β латунь , как указано на фазовой диаграмме.

α Латунь мягкая и пластичная, что позволяет легко деформировать ее путем прокатки, сгибания, волочения и т. д. в различные функциональные формы.Как правило, латунь α закаляют холодной или горячей обработкой, а затем отжигают для снятия чрезмерного напряжения.

Латуни с α- и β-фазами в микроструктуре обозначаются как α + β-латунь или « дуплексная латунь », объемное соотношение двух фаз зависит от содержания цинка. Хотя β-фаза имеет более высокую твердость и, следовательно, снижает пластичность в холодном состоянии в α + β-латуни по сравнению с α-латунью, она значительно повышает способность латуни к горячей обработке прессованием или штамповкой, а также позволяет литье под давлением без горячего растрескивания [3].

Рисунок 1: Частичная фазовая диаграмма медь-цинк, показывающая температурные диапазоны горячей обработки, рекристаллизации и снятия напряжений для латуни α, α + β и β. Взято из Callcut, V. (2000). Введение в латуни (Часть II). Ассоциация развития меди.

Для горячей штамповки идеальные сплавы (такие как дуплексная латунь) должны иметь максимальную пластичность при повышенной температуре и могут быть выдавлены в прутки сложного сечения, в то время как прочность и разумная пластичность должны быть гарантированы при комнатной температуре для обеспечения структурной целостности.

Как правило, компрессионные соединения изготавливаются либо путем литья расплавленной латуни в фасонный штамп, либо путем горячей штамповки слитков в фасонные компоненты. При обработке или изготовлении латунных деталей методом холодной или горячей обработки пластическая деформация увеличивает прочность и твердость материалов, но также приводит к высоким остаточным напряжениям. Достаточная величина остаточного растягивающего напряжения может привести к непредсказуемой деформации при резке или механической обработке, к горячему растрескиванию или к явлению, известному как коррозионное растрескивание под напряжением (КРН) при хранении или эксплуатации.

Для возникновения SCC требуются три условия:

  • Восприимчивый материал
  • Устойчивое растягивающее напряжение выше определенного порога
  • Определенные коррозионные вещества

Латунь восприимчива к SCC в присутствии аммиака. Следует отметить, что для инициирования SCC требуется лишь незначительное количество аммиака (который может присутствовать, например, в воздухе или поте).

В случае компрессионных соединений напряжение может возникать из двух источников.Во-первых, это приложенное напряжение, будь то из-за способа соединения деталей во время сборки или из-за напряжений в соединении при установке. Второй источник напряжения может быть связан с остаточным напряжением в материале, возникающим в процессе производства. Латунь может подвергаться отжигу (или термообработке) во время производства, что приводит к изменению микроструктуры латуни и ее механических свойств. Если латуни не подвергать термической обработке, то вполне возможно, что они будут иметь остаточное напряжение и могут выйти из строя при более низких напряжениях, чем в противном случае.

Для снятия остаточных напряжений в латуни и, таким образом, снижения вероятности растрескивания компоненты должны подвергаться отжигу для снятия внутренних остаточных напряжений без существенного ухудшения функциональных свойств[4].

Хокинс видел отказ компонентов в процессе эксплуатации из-за SCC, что может привести к утечке воды и масла (например, Фотография 3 ).

Фотография 3:  Примеры отказов в Хокинсе.

Слева – резьбовой стержень

Справа – внутренние детали метчика.

Компания Hawkins провела испытания для изучения состава и зернистой структуры латунных компрессионных соединений различных производителей, а также для изучения уровня напряжения, необходимого для того, чтобы компрессионные соединения вышли из строя во время эксплуатации. Примеры соединений были изготовлены с использованием фитингов, приобретенных у продавцов сантехники, затянутых на разную величину и помещенных в среду (например, с высоким содержанием аммиака) для стимуляции SCC. Соединения были испытаны с использованием методов, изложенных в стандарте ISO 6957:1988 «Медные сплавы. Испытание аммиаком на устойчивость к коррозии под напряжением» и в стандарте ASTM G37-98 (2016 г.) «Стандартная практика по использованию раствора Маттсона [сульфат меди/ раствор сульфата аммония] с рН 7.2 для оценки подверженности медно-цинковым сплавам растрескиванию под напряжением».

На фотографии 4 показан пример затянутого латунного фитинга, подвергавшегося воздействию раствора Маттссона в течение 163 часов.

 Фотография 4: Фитинг, демонстрирующий коррозионное растрескивание под напряжением после погружения в раствор Маттсона на 163 часа.

Мы изучили как микроструктуру, так и элементный состав каждой из выбранных для исследования латунных фитингов, которые были изготовлены из дуплексной латуни.Интересно отметить, что большинство исследованных фитингов имели микроструктуру, указывающую на то, что компоненты были сформированы горячей прокаткой. Однако микроструктуры не свидетельствовали о том, что они подвергались последующей термообработке для снятия остаточного напряжения от формирования. Это говорит о том, что исследованные нами компоненты будут гораздо более восприимчивы к SCC при более низких напряжениях, чем компоненты, которые были подвергнуты термообработке (и, следовательно, снятию напряжения).

На фотографиях 5 и 6 видны трещины в разных фитингах, которые имеют заметно разную микроструктуру.Примечательно, что образцы с одним и тем же элементным составом могут иметь совершенно разную микроструктуру в зависимости от скорости охлаждения и технологии изготовления. В каждой микроструктуре α-фаза латуни светлее, чем β-фаза. Темные сферические формы — частицы свинца.

Фото 5:  Пример SCC из дуплексной латуни. Микроструктура предполагает, что образец, возможно, был подвергнут горячей прокатке.

Фото 6: Пример растрескивания другой дуплексной латуни.Микроструктура, по-видимому, имеет другую морфологию, чем на фотографии 5 (микроструктура, подобная Видманштеттену). Это указывает на более высокую скорость охлаждения, поскольку α-фаза выпадает из β-фазы, что позволяет предположить, что образец может быть отлит под давлением.

Свинец добавляется в латунь для улучшения обрабатываемости, т.е. легкости, с которой металл можно резать; ряд фитингов, исследованных в Хокинсе, имел состав свинца от 1,8% до 3,0% по весу, и интересно отметить, что фитинги с повышенным содержанием свинца оказались более восприимчивыми к SCC.Добавление свинца мало влияет на твердость и предел прочности латуни. Однако энергия разрушения латуни с повышенным содержанием свинца снижается (хотя обрабатываемость латуни с повышенным содержанием свинца улучшается). Это связано с тем, что межфазная граница между свинцом и объемом слабая, и, следовательно, трещины могут легче распространяться вдоль границы, тем самым способствуя зарождению и распространению трещин при низких энергиях.

Хотя повышенное содержание свинца повлияло на восприимчивость латунных компонентов к SCC, проведенные испытания пришли к выводу, что основным фактором, влияющим на восприимчивость фитингов к SCC, было усилие затяжки.Например, перетяжки некоторых марок фитингов всего на пол-оборота было достаточно, чтобы вызвать растрескивание за значительно более короткое время, чем если бы соединение было выполнено в соответствии с инструкциями производителя.

Интересно, что стандарт ISO 6957:1988 «Медные сплавы. Испытание аммиаком на устойчивость к коррозии под напряжением» требует погружения компонентов в раствор хлорида аммония на 24 часа. Когда соединения были выполнены в соответствии с инструкциями производителя, все компоненты, протестированные в этом исследовании, соответствовали этому требованию.Однако при погружении компонентов на более длительное время или погружении компонентов в более агрессивную среду (например, в раствор Маттсона, как указано в ASTM G37-98 2016, «Стандартная практика использования раствора Маттсона с pH 7,2 для оценки Предрасположенность медно-цинковых сплавов к коррозионному растрескиванию под напряжением»), большинство испытанных образцов не выдержали испытаний.

Таким образом, это исследование показывает, что из всех исследованных латунных фитингов ни один из них не подвергался послепроизводственному отжигу для уменьшения остаточного напряжения от деформации.Следовательно, эти фитинги с большей вероятностью будут подвергаться SCC, чем те, которые отожжены и сняты напряжения. Проведенное исследование показало, что наиболее значительным фактором, вызывающим SCC в этих фитингах, было напряжение, возникающее в фитинге во время сборки, то есть чрезмерное затягивание во время установки. Поэтому для любого установщика важно следовать инструкциям производителя по установке, чтобы избежать выхода компонентов из строя из-за SCC.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.