Медные сплавы и их маркировка и – 3) Медь и ее сплавы. Классификация и маркировка медных сплавов.

alexxlab | 30.06.2020 | 0 | Вопросы и ответы

3) Медь и ее сплавы. Классификация и маркировка медных сплавов.

Медь-металл розовато-красного цвета, плотность её 8,95г/см3, температура плавления1083С, кристаллизуется в гранецентрированной решётке и не имеет полиморфных превращений. На воздухе при наличии влаги углекислого газа медь медленно окисляется, покрываясь зелёной плёнкой так называемой патины (щелочной карбонат меди). Эта плёнка в определённой мере защищает медь от дальнейшего окисления. Медь принято считать эталоном электропроводности теплопроводности по сравнению другими металлами. Медь легко обрабатывается давлением, плохо резанием, имеет невысокие литейные свойства, плохо сваривается, но легко подвергается пайке. Применяется в виде листов, прутков проволоки. Механические свойства меди существенно зависят от её состояния.

Маркировка:«МТ» - твердая медь, «ММ» - мягкая медь.Маркируется медь буквой М и цифрами, зависящими от содержания примесей. Медь марок М00 (0,01% примесей),М0 (0,05%примесей), М1(0,1%примесей) используется для изготовления проводников электрического тока, медь М2 (0,3%примесей) – для производства высококачественных сплавов меди,М3 (0,5%примесей)- для сплавов обыкновенного качества.

Латуни – двойные многокомпонентные медные сплавы с основным легирующим элементом – цинком. По сравнению с медью обладает более высокой прочностью и коррозионной стойкостью. Простые латуни обозначают буквой Л и цифрой, показывающей содержание меди в процентах. В специальных латунях после буквы Л пишут заглавную букву дополнительных легирующих элементов (А - алюминий, Б - бериллий, Ж - железо, К - кремний, Мц - марганец, Н - никель, О - олово, С - свинец, Ц - цинк, Ф. – фосфор) и через тире после содержания меди указывают содержание легирующих элементов в процентах. Латуни разделяют на литейные и деформируемые. Латуни, за исключением свинцовосодержащих, легко поддаются обработке давлением в холодном и горячем состоянии. Все латуни хорошо паяются твердыми и мягкими припоями.

Бронзами называют медные сплавы, в которых основными легирующими элементами являются различные металлы, кроме цинка. Маркируют бронзы буквами Бр, за которыми следуют заглавные буквы легирующих элементов, а через тире цифры, показывающие их процентное содержание.По сравнению с латунью бронзы обладают более высокой прочностью, коррозионной стойкостью и антифракционными свойствами. Они весьма стойки на воздухе, в морской воде, растворах большинства органических кислот, углекислых растворах.Большинство бронз (за исключением алюминиевых) хорошо поддаются сварке и пайке твердыми и мягкими припоями.

4) Кристаллизация металлов. Влияние степени переохлаждения (скорости охлаждения) на механические свойства отливок. Модифицирование.

Кристаллизация – это процесс фазового перехода металла из жидкого состояния в твердое с образованием кристаллической структуры. Кристаллизация начинается при достижении некоторого предельного условия, например, переохлаждения жидкости или пересыщения пара, когда практически мгновенно возникает множество мелких кристалликов — центров кристаллизации. 

Со скоростью охлаждения связаны размеры и форма кристаллов. Скорость роста зерна достаточно высока, так как температура расплава (и скорость диффузии) повышаются от поверхности к центру отливки. Поэтому и получаются крупные вытянутые кристаллы. В массивных отливках возможно появление крупных равноосных кристаллов в центре отливки, где металл, равномерно остывая, затвердевает в последнюю очередь. Понятно, что такая неоднородность структуры создает и неоднородность механических свойств по сечению отливки. Этот факт, наряду с условиями эксплуатации литого изделия, должен учитываться при его конструировании.

Модифицирование металлов - введение в металлические расплавы модификаторов - веществ, небольшие количества которых (обычно не более десятых долей %), напр., вызывают формирование структурных составляющих в округлой или измельченной форме и способствуют их равномерному распределению в основной фазе, что улучшает механические свойства металла. Модификаторы: магний, ферросилиций, алюминий, некоторые лантаноиды и др. 

studfiles.net

виды сплавов, классификация, маркировка, применение

Медь известна с глубокой древности. Она представляет собой мягкий металл красновато-розового цвета. К особенностям меди относится отличная проводимость тепла и электричества. По данным показателям она уступает только серебру. В сухом воздухе медь слабо окисляется. Однако при комнатной температуре и нагревании достаточно легко вступает в реакции с другими химическими элементами, кроме углерода и азота.

Кислоты, не обладающие окислительными свойствами, на медь также не действуют без кислорода (примером могут служить серная и разбавленная соляная кислоты).

Виды медных сплавов

Сплавы получают, добавляя в медь различные присадки: цинк, свинец, алюминий, марганец, никель и др. Самыми известными сплавами меди, ввиду свойств и качеств, получившими широкое применение в производстве, являются:

  • латунь – соединение меди с цинком (содержание цинка от 10% до 40%). Прочнее исходного материала и менее подвержен окислению;
  • бронза – соединение с оловом (от 6% до 20%).

Классификация медных сплавов, их маркировки и применение

Согласно физико-химическим свойствам, медные сплавы делят на:

  • литейные;
  • деформируемые;
  • термически упрочняемые;
  • термически неупрочняемые.

Сплавы-латуни маркируют буквой «Л», а бронзы – «Бр». Затем в маркировке указываются буквы, которые обозначают присутствие в сплаве легирующих элементов («Мц» – марганец, «О» – олово, «Ж» – железо, «Ц» – цинк, «С» – свинец и так далее). Далее идут цифры, которые обозначают содержание примесей в процентах.

Область применения меди и ее сплавов весьма широка. В электротехнической промышленности она используется при производстве контактов проводов, кабелей, деталей радиоаппаратуры и др. Из нее делают трубопроводы, радиаторы, теплообменники. Используют медь и в химической промышленности.

Высокая пластичность и вязкость также обусловили применение меди в качестве материала для декора. 

metallz.ru

38.Медь и сплавы меди, их классификация, свойства, применение.

Медь и ее сплавы

 

Медь имеет гранецентрированную кубическую решетку. Плотность меди 8,94 г/см3, температура плавления 1083oС.

Характерным свойством меди является ее высокая электропроводность, поэтому она находит широкое применение в электротехнике. Технически чистая медь маркируется: М00 (99,99 % Cu), М0 (99,95 % Cu), М2, М3 и М4 (99 % Cu).

Механические свойства меди относительно низкие: предел прочности составляет 150…200 МПа, относительное удлинение – 15…25 %. Поэтому в качестве конструкционного материала медь применяется редко. Повышение механических свойств достигается созданием различных сплавов на основе меди.

Различают две группы медных сплавов: латуни – сплавы меди с цинком, бронзы – сплавы меди с другими (кроме цинка) элементами.

39.Латуни, их состав, структура, свойства, классификация, маркировка, применение.

Латуни.

 

Латуни могут иметь в своем составе до 45 % цинка. Повышение содержания цинка до 45 % приводит к увеличению предела прочности до 450 МПа. Максимальная пластичность имеет место при содержании цинка около 37 %.

При сплавлении меди с цинком образуется ряд твердых растворов (рис.21.2).

Рис.21.2. Диаграмма состояния медь – цинк

 

Из диаграммы состояния медь – цинк видно, что в зависимости от состава имеются однофазные латуни, состоящие из – твердого раствора, и двухфазные () – латуни.

По способу изготовления изделий различают латуни деформируемые и литейные.

Деформируемые латуни маркируются буквой Л, за которой следует число, показывающее содержание меди в процентах, например в латуни Л62 содержится 62 % меди и 38 % цинка. Если кроме меди и цинка, имеются другие элементы, то ставятся их начальные буквы ( О – олово, С – свинец, Ж – железо, Ф – фосфор, Мц – марганец, А – алюминий, Ц – цинк). Количество этих элементов обозначается соответствующими цифрами после числа, показывающего содержание меди, например, сплав ЛАЖ60-1-1 содержит 60 % меди, 1 % алюминия, 1 % железа и 38 % цинка.

Однофазные – латуни используются для изготовления деталей деформированием в холодном состоянии. Изготавливают ленты, гильзы патронов, радиаторные трубки, проволоку.

Для изготовления деталей деформированием при температуре выше 500oС используют () – латуни. Из двухфазных латуней изготавливают листы, прутки и другие заготовки, из которых последующей механической обработкой изготавливают детали. Обрабатываемость резанием улучшается присадкой в состав латуни свинца, например, латунь марки ЛС59-1, которую называют “автоматной латунью”.

Латуни имеют хорошую коррозионную стойкость, которую можно повысить дополнительно присадкой олова. Латунь ЛО70-1 стойка против коррозии в морской воде и называется “морской латунью“.

Добавка никеля и железа повышает механическую прочность до 550 МПа.

Литейные латуни также маркируются буквой Л, После буквенного обозначения основного легирующего элемента (цинк) и каждого последующего ставится цифра, указывающая его усредненное содержание в сплаве. Например, латунь ЛЦ23А6Ж3Мц2 содержит 23 % цинка, 6 % алюминия, 3 % железа, 2 % марганца.. Наилучшей жидкотекучестью обладает латунь марки ЛЦ16К4. К литейным латуням относятся латуни типа ЛС, ЛК, ЛА, ЛАЖ, ЛАЖМц. Литейные латуни не склонны к ликвации, имеют сосредоточенную усадку, отливки получаются с высокой плотностью.

studfiles.net

Вопрос 20. Медные и алюминиевые сплавы, их хар-ка, маркировка, области

зменение состава среды – замедление коррозии вводят в электролит.

применения.

Медь и её сплавы.

Технически чистая медь обладает высокими пластичностью и коррозийной

стойкостью, малым удельным электросопротивлением и высокой

теплопроводностью. По чистоте медь подразделяют на марки (ГОСТ 859-78):

После обозначения марки указывают способ изготовления меди: к -

катодная, б – бес кислородная, р - раскисленная. Медь огневого

рафинирования не обозначается.

МООк - технически чистая катодная медь, содержащая не менее 99,99%

меди и серебра.

МЗ - технически чистая медь огневого рафинирования, содержит не менее

99,5%меди и серебра.

Медные сплавы разделяют на бронзы и латуни. Бронзы- это сплавы меди с

оловом (4 - 33% Sn хотя бывают без оловянные бронзы), свинцом (до 30% Pb),

алюминием (5-11% AL), кремнием (4-5% Si), сурьмой и фосфором.

Алюминий и его сплавы.

Алюминий - легкий металл, обладающий высокими тепло- и

электропроводностью, стойкий к коррозии. В зависимости от степени частоты

первичный алюминий согласно ГОСТ 11069-74 бывает особой (А999), высокой

(А995, А95) и технической чистоты (А85, А7Е, АО и др.). Алюминий маркируют

буквой А и цифрами, обозначающими доли процента свыше 99,0% Al; буква "Е"

обозначает повышенное содержание железа и пониженное кремния.

А999 - алюминий особой чистоты, в котором содержится не менее 99,999% Al;

А5 - алюминий технической чистоты в котором 99,5% алюминия. Алюминиевые

сплавы разделяют на деформируемые и литейные. Те и другие могут быть не

упрочняемые и упрочняемые термической обработкой.

Деформируемые алюминиевые сплавы хорошо обрабатываются прокаткой, ковкой,

штамповкой. Их марки приведены в ГОСТ4784-74. К деформируемым алюминиевым

сплавам не упрочняемым термообработкой, относятся сплавы системы Al-Mn и AL-

Mg:Aмц; АмцС; Амг1; АМг4,5; Амг6. Аббревиатура включает в себя начальные

буквы, входящие в состав сплава компонентов и цифры, указывающие содержание

легирующего элемента в процентах. К деформируемым алюминиевым сплавам,

упрочняемым термической обработкой, относятся сплавы системы Al-Cu-Mg с

добавками некоторых элементов (дуралюны, ковочные сплавы), а также

высокопрочные и жаропрочные сплавы сложного хим.состава. Дуралюмины

маркируются буквой "Д" и порядковым номером, например: Д1, Д12, Д18, АК4,

сплошные или разорванные оболочки вокруг зерен

аустенита — ферритную сетку.

Закалка сталей. В большинстве случаев при закалке желательно получить

структуру наивысшей твердости, т. е. мартенсит, при последующем отпуске

которого можно понизить твердость и повысить пластичность стали. При равной

твердости структуры, полученные

В зависимости от температуры нагрева закалку называют полной и неполной.

При полной закалке сталь переводят в однофазное аустенитное состояние, т.

е. нагревают выше критических температур.

Доэвтектоидные стали, как правило, подвергают полной закалке, при этом

оптимальной температурой нагрева является температура Ас3 + (30— 50 С).

Такая температура обеспечивает получение при нагреве мелкозернистого

аустенита и, соответственно, после охлаждения - мелкокристаллического

мартенсита. Недогрев до температуры Ас3, приводит к сохранению в структуре

кристаллов доэвтектоидного феррита, что при некотором уменьшении прочности

обеспечивает повышенную пластичность закаленной стали. /Заэвтектоидные

стали подвергают неполной закалке. Оптимальная температура нагрева

углеродистых и низколегированных сталей- температура Ас1 + (30-50°С).

После закалки заэвтсктоидная сталь приобретает структуру, состоящую из

мартенсита и цементита

Отпуск закаленных сталей. Нагрев закаленных сталей до температур, не

превышающих А1, называют отпуском.

В результате закалки чаще всего получают структуру мартенсита с некоторым

количеством остаточного аустенита, иногда-структуру сорбита, тростита или

бейнита. Рассмотрим изменения структуры мартенситно-аустенитной стали при

отпуске.

При отпуске происходит несколько процессов. Основной — распад мартенсита,

состоящий в выделении углерода в виде карбидов. Кроме того, распадается

остаточный аустенит, совершаются карбидное превращение и коагуляция

карбидов, уменьшаются несовершенства кристаллического строения [pic]-

твердого раствора и остаточные напряжения.

Фазовые превращения при отпуске принято разделять на три превращения в

зависимости от изменения удельного объема стали. Распад мартенсита и

карбидное превращение вызывают уменьшение объема, а распад аустенита — его

увеличение.

studfiles.net

2.2. Сплавы на основе меди и алюминия. Классификация, обозначение,

достоинства и недостатки. Применение сплавов как конструкционных материалов в механических устройствах (упругие элементы, опоры).

Цветные металлы (медь, алюминий, титан, магний) и их сплавы широко применяются в виде прутков, листов и лент для изготовления деталей механизмов. Но их применение должно быть обосновано, так как стоимость деталей из цветных металлов и сплавов значительно выше, чем из стали и пластмасс.

Медь в чистом виде характеризуется высокой электро- и теплопроводностью, хорошей обрабатываемостью давлением, небольшой прочностью и применяется для изготовления токопроводящих деталей. Более широкое применение получили медные сплавы: латунь и бронза. В латунях основным легирующим элементом является цинк, в бронзах – иные элементы.

Легирующие элементы в марках медных сплавов обозначают

следующими буквами: А – алюминий, Н – никель, О – олово, Ц – цинк, С – свинец, Ж – железо, Мц – марганец, К – кремний, Ф – фосфор, Т – титан.

Латуни делят на

  • двойные содержание цинка может доходить до 50%. Марки таких латуней обозначают буквой Л и цифрой, показывающей содержание меди в процентах, например Л59. Для улучшения механических, технологических и коррозийных свойств в латуни вводят кроме цинка в небольших количествах различные легирующие элементы (алюминий, кремний, марганец, олово, железо, свинец).

  • В марках многокомпонентных латуней первые цифры указывают среднее содержание меди, а последующие – легирующих элементов. Например, латунь ЛКС80-3-3 содержит 80% меди, по 3% кремния и свинца, а остальное – цинк.

Марки бронз и медно-никелевых сплавов начинаются соответственно с букв Бр и М, а следующие буквы и цифры указывают на наличие легирующих элементов и соответственно их содержание в процентах. Например, бронза БрОЦС 5-5-5 содержит олова, цинка и свинца по 5% или медно-никелевый сплав мельхиор МН19 содержит 19% никеля. Бронзы называют по основным легирующим элементам: оловянистые, алюминиевые, бериллиевые, кремнистые и т.д. Широко используются оловянистые бронзы, они характеризуются высокой стойкостью против истирания, низким коэффициентом трения скольжения. Все медные сплавы отличаются хорошей стойкостью против атмосферной коррозии.

Латуни и бронзы используют в качестве конструкционных материалов. В частности, латунь Л63, отличающуюся высокой пластичностью, используют для изготовления токопроводящих и конструктивных деталей типа наконечники, втулки, шайбы, а латунь ЛК80-3Л – для изготовления литых деталей. Безоловянистые бронзы БрАЖ9-4, БрАМц9-2 обладают высокими механическими и антифрикционными свойствами, хорошо обрабатываются, поэтому используются при изготовлении небольших зубчатых и червячных колес, втулок подшипников скольжения, ходовых гаек в винтовых механизмах. Наилучшие антифрикционные свойства имеют оловянистые бронзы.

Особое место занимает при изготовлении упругих элементов из-за высокой прочности и упругости бериллиевая бронза марки БрБ2. Она немагнитна, стойка к морозу, действию пресной и соленой воды, хорошо сваривается и обрабатывается резанием. Применяют ее для изготовления ответственных деталей типа токоведущих пружинящих контактов, пружин, мембран.

Прочность медных сплавов, особенно латуней, ниже, чем сталей, а коррозионная стойкость много больше. Все латуни и большинство бронз, за исключением алюминиевых, хорошо паяются.

Чистый алюминий применяется редко, так как имеет низкую прочность. Чаще при изготовлении деталей применяют сплавы на основе алюминия. Они обладают малой плотностью, высокой электро- и теплопроводностью, коррозийной стойкостью и удельной прочностью. Алюминиевые сплавы в зависимости от технологических свойств делят на:

  • Деформируемые – Наибольшее распространение из деформируемых сплавов получили термически упрочняемые с помощью закалки и старения алюминиево-медно-магниевые и алюминиево-магниевые сплавы. Первые называют дуралюминами (марки Д1, Д16), из вторых наиболее часто применяется сплав марки АМг6. Они обладают высокими механическими свойствами, выпускаются в виде прутков, листов, труб, фасонных профилей. Их применяют для средненагруженных деталей типа стоек, крышек, втулок и т.д. К деформируемым относится высокопрочный алюминиево-магниево-цинковый сплав В95, который применяют для деталей с повышенными статическими нагрузками (валы, зубчатые колеса). Деформируемыми являются так называемые спеченные алюминиевые сплавы, отличающиеся очень высокими прочностными свойствами (модуль упругости, пределы прочности σut и текучести σу). Они бывают двух видов: САП (спеченная алюминиевая пудра) и САС (спеченный алюминиевый сплав). САП упрочняется дисперсными частицами окиси алюминия Al2O3, образуемой в процессе помола алюминиевой пудры в атмосфере азота с регулируемой подачей кислорода. Пудру брикетируют, спекают и подвергают деформации – прессованию, прокатке, ковке. В зависимости от одержания Al2O3 (прочность сплава возрастает при увеличении окиси алюминия до 20 – 22%) различают 4 марки САП (САП-1, САП-2, САП-3 и САП-4). Сплавы САС содержат до 25% кремния и 5% железа. Их получают распылением жидкого сплава, брикетированием полученных гранул и последующей деформацией. Спеченные алюминиевые сплавы применяют для изготовления высоконагруженных деталей и различных профилей.

  • Из литейных алюминиевых сплавов наибольше распространение получили сплавы алюминия с кремнием – силумины. Они обладают хорошими литейными и средними механическими свойствами. Силумины марок АЛ-2, АЛ-4, АЛ-9 применяют для изготовления литьем корпусов, крышек, кронштейнов и других сложных средненагруженных деталей. Алюминий и его сплавы трудно паяются.

2.3. Неметаллические материалы. Виды, свойства, применение термопластов и термореактивных пластмасс. Достоинства и недостатки пластмасс. Применение резины, бумаги, композиционных (зубчатые ремни) материалов.

Из неметаллических материалов широко используют пластмассы.

Пластмассами называют материалы, получаемые на основе природных или синтетических смол (полимеров), которые при определенных температуре и давлении приобретают пластичность, а затем затвердевают, сохраняя форму при эксплуатации. Кроме связующего вещества (полимера) в состав пластмасс входят наполнители, пластификаторы, отвердители, красители.

Полимером служат различные смолы, которые в период формирования

деталей находятся в вязкотекучем (жидком) или высокоэластичном

состоянии, а при эксплуатации – в стеклообразном или кристаллическом

состоянии.

Наполнители вводят в смолы для повышения механической прочности,

теплостойкости, уменьшения усадки и снижения стоимости пластмассы.

Наполнители могут быть в газовой (пенопласты) и твердой фазе, иметь

органическое (древесная мука, хлопковые очесы, целлюлоза, бумага, хлопчатобумажная ткань) и неорганическое (графитная, асбестовая и

кварцевая мука; углеродное и стекловолокно; стеклоткань) происхождение.

Механическая прочность пластмасс существенно зависит от наполнителя.

Пластмассы с порошкообразными, коротковолокнистыми, длиной 2 … 4 мм,

наполнителями по прочности приближаются к дуралюмину и некоторым

сортам стали. Для деталей, работающих в узлах трения, широко применяют теплопроводящие наполнители, например графит. Пластификаторы увеличивают текучесть, эластичность и уменьшают

хрупкость пластмасс. Отвердители ускоряют процесс затвердевания

пластмасс, красители придают пластмассам нужный цвет.

По поведению при нагреве полимеров пластмассы делят на:

  • Термопласты (полиэтилен, фторопласт, полистирол, полиамиды и др.) имеют свойства обратимости: при повторных нагреваниях они переходят в пластическое или вязкотекучее состояние и им можно придать необходимую форму, а затем они вновь затвердевают при охлаждении. Переход термопластов из одного физического состояния в другое может осуществляться неоднократно без изменения химического состава. Термопласты легко формуются и надежно свариваются в изделия сложных форм, устойчивы к ударным и вибрационным нагрузкам, обладают хорошими антифрикционными свойствами. Свойства термопластов сильно зависят от температуры.

  • Термореактивные пластмассы не переходят в пластическое состояние при повторном нагревании. Они имеют более высокие, чем термопласты, показатели по твердости, модулю упругости, теплостойкости, опротивлению усталостной прочности. Их свойства не так резко зависят от температуры. В зависимости от наполнителя различают монолитные (карболит), слоистые текстолит, гетинакс) и композиционные пластмассы, где наполнителем используются волокна. В термореактивных пластмассах связующими являются эпоксидные, кремнийорганические и другие смолы.

Пластмассы являются хорошими электроизоляционными материалами. Для них характерна высокая химическая и коррозионная стойкость, малая плотность и теплостойкость. Они отличаются достаточной прочностью и упругостью. Детали, изготовленные из пластмасс, имеют блестящую гладкую поверхность разных цветов. Пластмассы значительно хуже, чем металлы, сопротивляются переменным нагрузкам; они подвержены тепловому, световому и атмосферному старению – процессу самопроизвольного необратимого изменения свойств; многие из пластмасс гигроскопичны. Большим достоинством пластмасс является их высокая технологичность, обеспечивающая значительное сокращение производственного цикла. Изготовление металлических деталей осуществляется за десятки операций механической обработки, а пластмассовых – часто за одну технологическую операцию по формообразованию (прессование, выдавливание, литье под давлением и др.). Поэтому трудоемкость изготовления пластмассовых деталей уменьшается в 5 … 6 раз и более, а себестоимость продукции снижается в 2 … 3 раза, при этом получают очень высокий коэффициент использования материала, равный 0,9 … 0,95. Это приводит к значительному снижению материалоемкости и из-за малой плотности пластмасс (1,2 … 1,9 Мг/м3), к уменьшению массы конструкции в 4 ... 5 раз.

Из пластмасс изготавливают зубчатые и червячные колеса, шкивы, подшипники, ролики, корпуса, зубчатые ремни, ручки управления и другие детали. Производство пластмасс развивается интенсивнее, чем таких традиционных материалов, как металлы. Это объясняется удешевлением изготовления, улучшением ряда основных параметров механизмов: уменьшением веса и инерционности звеньев, потерь на трение, повышением быстродействия.

studfiles.net

Медь и сплавы на ее основе, маркировка, свойства и область применения

Количество просмотров публикации Медь и сплавы на ее основе, маркировка, свойства и область применения - 1360

Медь – металл красно-розового цвета с температурой плавления 1083 оС; имеет плотность 8,94 г/см3; очень хорошо проводит электрический ток и тепло, уступая только серебру. Медь легко деформируется и паяется; но плохо сваривается и обрабатывается резанием, дает большую усадку при литье.

Промышленность выпускает медь в виде листов, фольги, труб, прутков и проволоки для электротехнической, радиоэлектронной и др.
Размещено на реф.рф
отраслей промышленности. Учитывая зависимость отхимического состава установлены следующие марки меди: М00, М0, М1, М2, М3, М4 с содержанием Cu от 99,99 до 99,0 %, соответственно.

Для повышения эксплуатационных свойств медь легируют различными элементами, для обозначения которых применяют следующие буквы: А – алюминий, Б – бериллий, Ж – желœезо, К – кремний, Мц – марганец, Н – никель, О – олово, С – свинœец, Ф – фосфор, Х – хром, Ц – цинк и т.д.

По технологии получения заготовок медные сплавы традиционно делят на деформируемые и литейные, а по химическому составу – на латуни и бронзы:

Латунь – сплав на базе меди и цинка, но в нее могут входить и другие элементы;

Бронза – сплав меди с другими элементами, в числе которых, но наряду с другими, должна быть и цинк.

Обозначение латуней начинается с буквы Л, а бронз – с букв Бр; далее следует сочетание букв и цифр; цифры, следующие за буквами, указывают содержание легирующих элементов в %. При этом в деформируемых латунях и бронзах сначала перечисляют всœе буквы, а затем следуют цифры через черточку, к примеру, латунь ЛАЖ60-1-1 содержит 60 % Cu, 1 % Al, 1 % Fe, остальное Zn, а бронза БрОЦ4-3 – 4 % Sn, 3 % Zn, остальное Cu; в литейных сплавах цифры следуют непосредственно после букв, к примеру, латунь ЛЦ30А3 содержит 30 % Zn, 3 % Al, остальное Cu, а бронза БрО3Ц12С5 – 3 % Sn, 12 % Zn, 5 % Pb, остальное Cu.

Латуни и бронзы за счёт повышенного содержания отдельных элементов приобретают специфические технологические и эксплуатационные свойства:

- латуни с высоким содержанием меди (Л96 – томпак, Л85 – полутомпак) обладают высокой пластичностью и теплопроводностью, а также пониженной склонностью к коррозионному растрескиванию; легко обрабатываются давлением в холодном и горячем состоянии; используются для штамповки деталей сложной формы;

- латуни с высоким содержанием цинка (Л59, ЛС59-1 – автоматная латунь, Л60, Л62) обладают более высокой прочностью и очень хорошо обрабатываются резанием; применяются для изготовления мелких сложных деталей на станках-автоматах;

- оловянные латуни (ЛО62-1, ЛО70-1 – морские латуни) устойчивы против коррозии в морской воде;

- оловянные бронзы (БрОЦ4-3, БрО4Ц4С17 и др.) обладают высокими упругими и антифрикционными свойствами; используются для изготовления пружин, мембран, втулок, вкладышей подшипников, червячных пар и т.п.;

- алюминиевые бронзы (БрАЖ9-4, БрА10Ж3Мц2 и др.) хорошо сопротивляются коррозии в морской воде и тропическом климате, имеют высокие механические и технологические свойства; используются для изготовления арматуры и антифрикционных деталей

- кремнистые бронзы (типа БрКМц3-1) обладают высокими упругими и технологическими свойствами; применяются при изготовлении приборных пружин, работающих в морской воде и др.
Размещено на реф.рф
агрессивных средах;

- бериллиевые бронзы (БрБ2, БрБНТ1,7 и др.) обладают уникальными упругими и антифрикционными свойствами; используются для изготовления ответственных пружин, мембран и др.
Размещено на реф.рф
упругих элементов в точных приборах.

Механические свойства некоторых медных сплавов, к примеру, алюминиевой латуни и бериллиевой бронзы бывают существенно улучшены путем термической обработки, состоящей из закалки и искусственного старения.

Легирование меди никелœем значительно повышает ее механические свойства, коррозионную стойкость, электросопротивление и термоэлектрические характеристики. Применяющиеся в промышленности медно-никелœевые сплавы можно условно разделить на две основные группы: коррозионностойкие и электротехнические:

- в первую группу входят сплавы под названием мельхиор (МН19, МНЖМц30-1-1), нейзильбер (МНЦ15-20, МНЦС16-29-1,8) и куниаль (МНА13-3, МНА6-1,5), обладающие повышенной прочностью, хорошей обрабатываемостью давлением, высокой коррозионной стойкостью в пресной и морской воде, органических кислотах и др.
Размещено на реф.рф
агрессивных средах;

- во вторую группу входят термоэлектродные сплавы для термопар – константан (МНМц40-1,5) и изготовления компенсационных проводов к термопарам (МН0,6; МН16), а также манганин (МНМц3-12), используемый для создания прецизионных катушек электросопротивления, т. к. он обладает малым температурным коэффициентом сопротивления.

Стоимость меди и сплавов на ее базе исходя из чистоты и содержания легирующих элементов в большинстве случаев в 8–35 раз превышает стоимость рядовой стали.

referatwork.ru

Характеристика, применение и маркировка меди и медных сплавов (бронз и латуней) медь

Характеристика, применение и маркировка меди и медных сплавов (бронз и латуней)

МЕДЬ

Медь является наиболее распространенным цветным металлом. Она хорошо сопротивляется коррозии в обычных атмосферных условиях, в пресной и морской воде и других агрессивных средах, но обладает плохой устойчивостью в сернистых газах и аммиаке.

Медь легко обрабатывается давлением, но плохо резанием, и имеет невысокие литейные свойства. Медь плохо сваривается, но легко подвергается пайке. Ее применяют в виде листов, прутков, труб и проволоки.

В электротехнической промышленности, электронике и электровакуумной технике применяют бескислородную М0 ( 0,001 % O2) и раскисленную М1 (0,01 %О2).

Медь хорошо сплавляется со многими металлами, образуя сплавы, которые обладают высокими механическими и техническими свойствами, хорошо сопротивляются износу и коррозии.

В зависимости от чистоты медь изготавливают следующих марок: М00, М0, М1, М2 и М3.

Марка меди

М00

М0

М0б

М1

М1р

М2

М2р

М3

М3р

М4

Содержание меди, %
не менее

99,99

99,95

99,97

99,90

99,90

99,70

99,70

99,50

99,50

99,00

Медь марок М1р, М2р и М3р отличается от М1, М2 и М3 тем, что содержание кислорода в них снижено до 0,01 % вместо 0,05-0,08 %. Кроме того, в них дополнительно содержится до 0,04 % фосфора.

Марка М0б кислорода не содержит совсем, тогда как в марке М0 он быть в количестве до 0,02 %.

Влияние различных примесей на свойства меди.

По характеру взаимодействия примесей с медью их можно разделить на три группы. 

Никель, цинк, сурьма, олово, алюминий, мышьяк, железо, фосфор и др. (примеси, образующие с медью твердые растворы)
Эти примеси (особенно сурьма и мышьяк ) резко снижают электропроводимость и теплопроводность меди, поэтому для проводников тока применяют медь М0 и М1, содержащую не более 0,002 Sb и не более 0,002 As . Сурьма, кроме того, затрудняет горячую обработку давлением. 

Свинец, висмут и другие (практически не растворимые в меди)
Затрудняют обработку давлением. На электропроводимость эти примеси оказывают небольшое влияние.

Кислород и сера.
Образуют с медью хрупкие химические соединения. Кислород, находясь в растворе, уменьшает электропроводимость. Сера улучшает обрабатываемость меди резанием, а кислород, если он присутствует в меди, образует закись меди и вызывает «водородную болезнь» которая приводит к значительной потере прочности.

БРОНЗА

Бронза - сплав меди с оловом, алюминием, кремнием, бериллием и другими элементами, за исключением цинка. В зависимости от легирования бронзы называют оловянными, алюминиевыми, кремневыми, бериллиевыми и т.д.

Марку бронз составляют из букв «Бр», характеризующих тип сплава (бронза), букв, указывающих перечень легирующих элементов в нисходящем порядке их содержания, и цифр, соответствующих их усредненному количеству в процентах. Например: маркой Бр. ОЦС4-4-2,5 обозначают бронзу, содержащую 4% олова, 4% цинка, 2.5% свинца и 89,5% меди (100-(4+4+2.5)=89,5% ).

Принято все бронзы делить на оловянные и безоловянные.

Оловянные бронзы.

Сплавы меди с оловом обладают высокой антикоррозионной стойкостью и хорошими антифрикционными свойствами. Этим обусловливается применение бронз в химической промышленности для изготовления литой арматуры, а также в качестве антифрикционного материала в других отраслях.

Оловянные бронзы легируют цинком, никелем и фосфором. Цинка добавляют до 10%, в этом количестве он почти не изменяет свойств бронз, но делает их дешевле. Свинец и фосфор улучшают антифрикционные свойства бронзы и ее обрабатываемость резанием.

Применение некоторых литейных оловянных бронз

Деформируемые бронзы:

БрОФ6,5-0,4 - пружины, барометрические коробки, мембраны, антифрикционные детали

БрОЦ4-3 - плоские и круглые пружины

БрОЦС4-4-2,5 - Антифрикционные детали

Литейные бронзы:

БрО3Ц12С5 - Арматура общего назначения

БрО5ЦНС5  - Антифрикционные детали, вкладыши подшипников и арматура

БрО4Ц4С17 - Антифрикционные детали (втулки, подшипники, вкладыши, червячные пары)

Бронзы безоловянные.

В настоящее время существует ряд марок бронз, не содержащих олова. Это двойные или чаще многокомпонентные сплавы меди с алюминием, марганцем, железом, свинцом, никелем, бериллием и кремнием.

Алюминиевые бронзы. Алюминиевые бронзы хорошо сопротивляются коррозии в морской воде и тропической атмосфере, имеют высокие механические и технологические свойства. Однофазные бронзы, обладающие высокой пластичностью, применяют для глубокой штамповки. Двухфазные бронзы подвергают горячей деформации, или применяют в виде фасонного литья.
Литейные свойства алюминиевых бронз ниже, чем литейные свойства оловянных бронз, но они обеспечивают высокую плотность отливок.

Кремнистые бронзы. При легировании меди кремнием (до 3,5%) повышается прочность, а так же пластичность. Никель и марганец улучшает механические и коррозионные свойства кремнистых бронз, эти бронзы легко обрабатываются давлением, резанием и свариваются. Благодаря высоким механическим свойствам, упругости и коррозионной стойкости их применяют для изготовления пружин и пружинящих деталей приборов и радиооборудования, работающих при температуре до 2500С, а также в агрессивных средах (пресная, морская вода).

Бериллиевые бронзы. Эти бронзы относятся к сплавам, упрочняемые термической обработкой. Обладая высокими значениями временного сопротивления, пределами текучести и упругости, бериллиевые бронзы хорошо сопротивляются коррозии, свариваются и обрабатываются резанием. Бериллиевые бронзы применяют для мембран, пружин, пружинящих контактов, деталей, работающих на износ, в электронной технике

Свинцовые бронзы. Свинец практически не растворяется в жидкой меди. Поэтому сплавы после затвердевания состоит из кристаллов меди и включения свинца. Такая структура бронзы обеспечивает высокие антифрикционные свойства. Это предопределяет широкое применение свинцовой бронзы для изготовления вкладышей подшипников скольжения, работающих с большими скоростями и при повышенных давлениях. По сравнению с оловянными подшипниковыми бронзами теплопроводность бронзы БрС30 в 4 раза больше, поэтому она хорошо отводит теплоту, возникающую при трении.

Нередко свинцовые бронзы легируют никелем и оловом и повышают механические и коррозионные свойства.

Применение безоловянных бронз:

Алюминиевые бронзы

БрАЖ9-4 - Для обработки давлением ( прутки, трубы, листы)

БрАЖН10-4-4 -  Детали химической аппаратуры

БрА9Ж3Л - Арматура, антифрикционные детали

БрА10Ж3Мц2 - Арматура, антифрикционные детали

Кремнистые бронзы

БрКМц3-1 -  Прутки, ленты, проволока для пружин

Бериллиевая бронза

БрБ2 -  Полосы, прутки, лента, проволока для пружин

Свинцовая бронза

БрС30 - Антифрикционные детали

ЛАТУНЬ

Латунь - сплав меди с цинком (от 5 до 45%). Латунь с содержанием от 5 до 20% цинка называется красной (томпаком), с содержанием 20–36% Zn – желтой. На практике редко используют латуни, в которых концентрация цинка превышает 45%.
Обычно латуни делят на: 
   - двухкомпонентные латуни или простые, состоящие только из меди, цинка и, в незначительных количествах, примесей. 
   - многокомпонентные латуни или специальные – кроме меди и цинка присутствуют дополнительные легирующие элементы.

Двухкомпонентные латуни.

Марка латуни составляется из буквы «Л», указывающей тип сплава - латунь, и двузначной цифры, характеризующей среднее содержание меди. Например, марка Л80 - латунь, содержащая 80 % Cu и 20 % Zn. Классификация латуней дана в таблице.

Сплав

Марка

Химический состав, %

Медь

Примеси,
не более

Томпак

Л96

95-97

0,2

Л90

88-91

0,2

Полутомпак

Л85

84-86

0,3

Л80

79-81

0,3

Латунь

Л70

69-72

0,2

Л68

67-70

0,3

Л63

62-65

0,5

Л60

59-62

1,0

Все двухкомпонентные латуни хорошо обрабатываются давлением. Их поставляют в виде труб и трубок разной формы сечения, листов, полос, ленты, проволоки и прутков различного профиля.
Латунные изделия с большим внутренним напряжением (например, нагартованные) подвержены растрескиванию. При длительном хранении на воздухе на них образуются продольные и поперечные трещины. Чтобы избежать этого, перед длительным хранением необходимо снять внутреннее напряжение, проведя низкотемпературный отжиг при 200-300 C.

Многокомпонентные латуни.

Количество марок многокомпонентных латуней больше, чем двухкомпонентных.

Марку этих латуней составляют следующим образом:

- первой, как в простых латунях, ставится буква Л;

- вслед за ней - ряд букв, указывающих, какие легирующие элементы, кроме цинка, входят в эту латунь;

- затем через дефисы следуют цифры, первая из которых характеризует среднее содержание меди в процентах, а последующие - каждого из легирующих элементов в той же последовательности, как и в буквенной части марки.

Порядок букв и цифр устанавливается по содержанию соответствующего элемента: сначала идет тот элемент, которого больше, а далее по нисходящей. Содержание цинка определяется по разности от 100%.

Например: марка ЛАЖМц66-6-3-2 расшифровывается так: латунь, в которой содержится 66 % Cu, 6 %Al, 3 % Fe и 2 % Mn. Цинка в ней 100-(66+6+3+2)=23 %.

Основными легирующими элементами в многокомпонентных латунях являются алюминий, железо, марганец, свинец, кремний, никель. Они по-разному влияют на свойства латуней:

Марганец повышает прочность и коррозионную стойкость, особенно в сочетании с алюминием, оловом и железом.

Олово повышает прочность и сильно повышает сопротивление коррозии в морской воде. Латуни, содержащие олово, часто называют морскими латунями.

Никель повышает прочность и коррозионную стойкость в различных средах.

Свинец ухудшает механические свойства, но улучшает обрабатываемость резанием. Им легируют (1-2 %) латуни, которые подвергаются механической обработке на станках-автоматах. Поэтому эти латуни называют автоматными.

Кремний ухудшает твердость, прочность. При совместном легировании кремнием и свинцом повышаются антифрикционные свойства латуни и она может служить заменителем более дорогих, например оловянных бронз, применяющихся в подшипниках скольжения.

Применение специальных латуней:

Деформируемые латуни:

ЛАЖ60-1-1 - Трубы, прутки

ЛЖМц59-1-1 - Полосы, прутки, трубы, проволока

ЛС59-1 - То же

Литейные латуни:

ЛЦ40С - Арматура, втулки, сепараторы шариковых и роликовых подшипников и др.

ЛЦ40Мц3Ж - Сложные по конфигурации детали, арматура, гребные винты и их лопасти и др.

ЛЦ30А3 - Коррозионно-стойкие детали

gigabaza.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о