Сплав медно алюминиевый – Сплав алюминия и меди: состав, характеристики, сферы применения

Сплав может содержать 3% — 7% частиц диборида титана.

Сплав может содержать 4% частиц диборида титана.

Сплав может содержать 7% частиц диборида титана.

Двумя основными аспектами, которые были определены как факторы, которые приводят к изменчивости механических свойств и структурной целостности в базовых алюминий-медных сплавах, являются сегрегация компонентов сплава и образование междендритной пористости, особенно поверхностной пористости.

Исследование в отношении алюминий-медных сплавов для отливки показало, что значимым фактором, влияющим на изменчивость свойств материала, такого как сплав, является течение растворенного обогащенного материала через поры между дендритными осями, образованными во время затвердевания.

С целью предупреждения или сокращения перечисленных возникающих явлений было произведено введение высокодисперсных практически нерастворимых частиц в соответствии с изобретением. Обычно предполагалось, что добавление таких частиц, которые обычно являются твердыми и хрупкими, приводит к неприемлемому снижению пластичности сплава. Однако проведенное исследование показало, что хорошая пластичность сохраняется, как будет показано в нижеприведенном примере.

Дисперсная междендритная пористость является характеристикой данных сплавов из-за проблем заполнения усадки при затвердевании через дендритные поры. Этот тип пористости также приводит к снижению механическю и усталостной долговечности.

Следует понимать, что в настоящем изобретении добавление высокодисперсных практически нерастворимых частиц изменяет характеристики затвердевания сплава, но они не применяются как непосредственный механизм его затвердевания. Дополнительное добавление титана при разных уровнях приводит к существенному уменьшению размера зерна и дополнительно изменяет данные механизмы кристаллизации нижеописанным способом.

В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения, заявляется способ изготовления отливки, содержащий шаг плавления алюминий-медного сплава, содержащего:

и заливку полученного сплава в форму.

В соответствии с другим аспектом изобретения, обеспечивается отливка, изготовленная из сплава или посредством процесса в соответствии с настоящим изобретением.

Ниже следует описание изобретения на примере со ссылкой на прилагаемые чертежи, где:

Фиг.1 представляет собой схематическое изображение формы для отливки тестовых образцов.

Фиг.2 представляет собой схематическое изображение полученной отливки.

Фиг.3 представляет собой схематическое изображение полученной отливки после секционирования для микроскопического исследования.

Фиг.4 а, b, с представляют собой макроскопические изображения, показывающие уменьшение размера зерна при увеличении уровней титана 0,02 весового %*, 0,15 весового %*, 0,44 весового %*.

Фиг.5 а, b, с представляют собой изображение оптического микроскопа, показывающее изменение в микроструктуре при увеличении весового процента титана 0,02 весового %*, 0,15 весового %*, 0,44 весового %*, соответственно.

Фиг.6 а, b, с соответственно изображают в увеличенном масштабе микроструктуру сплавов при увеличении количеств титана.

Фиг.7 a, b изображают влияние на микроструктуру, полученное посредством регулирования скорости остывания отливок.

Примечание* Все приведенные весовые проценты в данном разделе являются измеренными показателями и, следовательно, подвергаются среднеквадратической погрешности. Композиционный анализ проведен посредством оптической эмиссионной спектроскопии с индуктивно-связанной плазмой и подвергается среднеквадратической погрешности, составляющей ±2% от полученного показателя.

В соответствии с изобретением сплав, содержащий*:

Означенный сплав А

был отлит стандартным способом.

Сплав отлит в склеенную смолой песчаную форму; конфигурация формы подробно описывается на фигуре 1. Образец заливают непосредственно из ковша при температуре 850 градусов по Цельсию, и полученная отливка затвердевает на воздухе. Полученная отливка, фигура 2, секционировалась, как описано на фигуре 3, а поверхность сплава А, отмеченная на фигуре 3, шлифовалась при использовании карбидокремниевой наждачной бумаги 120-1200 грит и полировалась при использовании алмазного соединения и коллоидного кремнезема. Затем полученную поверхность протравливают при использовании реагента «Kellers» и получают изображение при использовании оптического макроскопа и микроскопа.

Сплавы похожего состава, содержащие*

Означенный сплав B

и

Означенный сплав С

приготовлены похожим способом и в соответствии с изобретением.

Как видно из вышеприведенных составов, данные сплавы в соответствии с изобретением содержат от 1% до 9% частиц диборида титана. Данные частицы имеют размер, находящийся в пределах от 0,5 до 15 микрон. В вышеприведенном примере установлено, что размер зерна сплава находится между 40 и 200 мкм, а размер частицы диборида титана находится в пределах от 0,5 до 15 мкм; таким образом, частицы были примерно на порядок величины меньше, чем размер зерна. При сравнении трех отливок в макромасштабе и микромасштабе отчетливо наблюдается относительное уменьшение размера зерна при увеличении уровня титана.

Фигура 4а показывает в макромасштабе зернистую структуру в отливке сплава А. Фигура 4b показывает в том же масштабе зернистую структуру отливки сплава В, а Фигура 4с показывает зернистую структуру в отливке сплава С. При увеличении уровня титана отчетливо видно относительное уменьшение размера зерна. Фигуры 5а, 5b и 5с изображают зернистую структуру, полученную в трех сплавах, в микромасштабе.

Сплав А, содержащий 0,02%* титана, демонстрирует относительно равноосную крупнозернистую дендритную структуру, на фигуре 5а.

Сплав В, содержащий 0,15%* титана, демонстрирует мелкозернистую структуру с по-прежнему видимыми некоторыми первичными дендритными осями, на фигуре 5b.

Сплав С, содержащий 0,44%* титана, демонстрирует полностью мелкозернистую гомогенную структуру, на фигуре 5с.

Данный эффект увеличения весового процента титана оказывает воздействие на механизмы кристаллизации и отвердевшую структуру сплава. Данные измененные механизмы кристаллизации возникают вследствие взаимодействия усиленного измельчения зерна (результат активированного TiB2 и или TiAl₃) и неактивных «проталкиваемых» частиц TiB2. Данное взаимодействие приводит к значительно сниженной тенденции сплава к образованию горячих трещин, минимизированному воздействию скорости остывания на размер зерна и, следовательно, к более устойчивым механическим свойствам по всем сечениям разной толщины, улучшенной чистоте обработки поверхности, а также оно предусматривает значительное снижение уровня подачи металла, необходимого для получения плотной отливки.

Добавление свободного титана оказывает воздействие на сплав двумя способами в зависимости от количества добавленного титана.

Во-первых, добавления титана ниже 0,15 весового процента осуществляются в гипоперитектической области; это означает, что ниже данного уровня частицы TiAl₃ не будут образовываться в алюминиевом расплаве. Однако теория зарождения зерна приводит к предположению, что на гипоперитектических уровнях атомный тонкий слой, похожий по структуре с TiAl₃, образуется на поверхности частиц TiB₂, и это способствует зарождению α-алюминия. Посредством данного механизма добавление TiB₂ в алюминиевые расплавы приводит к измельчению зерна, поскольку частицы TiB₂ выступают в качестве мест гетерогенного зарождения для α-алюминиевых зерен. Считается, что эффективность данных частиц составляет около 1-2%, таким образом, только относительно маленькое количество частиц фактически инициирует образование зерна; оставшиеся частицы проталкиваются к фронту затвердевания посредством растущих алюминиевых зерен.

Таким образом, в сплаве в соответствии с изобретением добавление гипоперитектических уровней титана в расплав значительно активирует частицы TiB₂, присутствующие в нем. Вместо использования одних частиц TiB₂ для оказания воздействия на течение жидкого металла, они служат двойной цели измельчения зернистой структуры сплава, при этом также оказывая воздействие на течение жидкого металла и механизмы подачи. При добавлении чистого TiB₂ в качестве добавки для измельчения зерна уровень добавления составляет до 0,004 весового процента, и даже при данных уровнях эффективность зарождения зерен составляет 1-2%. В сплаве в соответствии с изобретением уровни TiB₂ могут быть более высокими, таким образом, имеется огромное количество частиц TiB₂, которые остаются неактивными, и данные частицы проталкиваются растущими зернами в межгранулярные области во время затвердевания. Данное проталкивание частиц в сочетании с измельчением зерна, наблюдаемым в результате добавления гипоперитектических уровней титана, приводит к значимым преимуществам, как излагается ниже:

• Более мелкий размер зерна приводит к более маленьким более однородным индивидуальным ячейкам, и при кристаллизации это способствует передвижению к подаче массы, наблюдаемому в сплаве. Алюминиевые сплавы дают усадку при затвердевании; обычно этому способствует течение жидкого металла через междендритные области, а участки, в которые не поступает жидкий металл, при усадке образуют поры, называемые усадочными порами. Принцип подачи массы работает на основе того, что благодаря наличию частиц TiB₂ в междендритных областях, оказывается достаточное сопротивление течению жидкого металла и сплав подталкивается к подаче посредством движения массы агломерации жидкость/ твердое тело/ частица. Это может произойти только в течение продолжительного периода времени, если распределение частиц является крайне гомогенным, что может обеспечиваться только в том случае, если размер зерна является маленьким и однородным.

• Данное двойное использование частиц TiB₂ в качестве добавки, измельчающей зерно, и модификатора кристаллизации/подачи значительно улучшает сопротивление в отношении усадочной пористости и образования горячих трещин, а также обеспечивает большую гомогенность как литой структуры.

• Гомогенное распределение частиц TiB₂ по всей отвердевшей структуре также предусматривает более устойчивые механические свойства и сохранение удлинения. Мелкозернистая структура предусматривает широкое и равномерное распределениеTiB₂ по всей отвердевшей структуре, в противном случае частицы TiB₂ будут скапливаться вместе и как хрупкая керамика будут способствовать росту трещин по сплаву, значительно снижая пластичность.

• Переход от дендритной подачи к массовой подаче имеет очень важные последствия в отношении разработки компонентов системы литья и подачи. Одна из самых больших проблем с ранее известным алюминий-медным сплавом заключается в том, что для получения плотной отливки в нее должно подаваться большое количество жидкого металла и, как следствие, выход материала является очень низким. Это сильно влияет на экономическую эффективность сплава, так как из больших количеств первичного металла, подлежащего плавлению, производятся относительно маленькие компоненты. Переход к подаче массы предусматривает значительное снижение требований к подаче, что улучшает эффективность в отношении использования материалов и затраты энергии на отливку.

Однако при данной концентрации титана измельчение зерна признано сильно зависящим от скорости остывания. Укрупнение зерна может возникнуть в медленно остывающих областях с ячеистой структурой, становящейся более глобулярной и дендритоподобной, что может отрицательно повлиять на сплав, делая его более подверженным таким проблемам, как образование горячих трещин, что сводит к нулю снижение требований к подаче металла. Следовательно, сплав в соответствии с изобретением с данным диапазоном Ti является наиболее подходящим для быстро остывающих систем, например для отливки, полученной литьем под давлением.

Со свободным титаном, превышающим 0,15 весового процента, сплав становится гиперперитектическим с учетом содержания титана. Частицы TiAl₃ могут образовываться в алюминиевом расплаве выше данного уровня. Добавление гиперперитектических уровней титана в сплав приводит к дополнительному неожиданному уменьшению размера зерна и дополнительным крайне важным изменениям в поведении материала при затвердевании. Обычно добавление гиперперитектических уровней титана в сплав, уже содержащий 4-5 весовых процентов TiB2, предполагает оказание незначительного дополнительного воздействия на измельчение зерна, но в соответствии с изобретением было установлено, что объединенные эффекты TiB₂ и TiAl₃ не только уменьшают размер зерна, но также оказывают существенное воздействие на кристаллизацию и механизмы подачи, с получаемыми в результате улучшениями литейных качеств.

Добавление титана в данную гиперперитектическую область приводит к образованию частиц TiAl₃, которые хорошо образуются в алюминиевом расплаве выше ликвидуса. TiAl₃ оказался более сильной измельчающей зерно добавкой, чем TiB₂, таким образом, в жидком металле до затвердевания находится огромное количество частиц TiAl₃, суспендированных вместе с частицами TiB₂. При затвердевании частицы TiAl₃ быстро зарождают очень большое количество алюминиевых зерен, а рост зерна ингибируется посредством частиц TiB₂, поскольку они проталкиваются к границам зерна. Как в случае с TiB₂, не каждая частица TiAl₃ будет зарождать зерно, однако в отличие от TiB₂ частицы TiAl₃ засасываются за счет ускоренного роста вперед, а не проталкиваются, что является критическим в сохранении пластичности сплава. Образование TiAl₃ в расплаве приводит к дополнительному уменьшению размера зерна по сравнению с добавлением гипоперитектического титана и допускает образование очень мелких зерен при высоких скоростях остывания. Однако, что еще более важно, он допускает образование очень мелкозернистых структур даже в медленно остывающих участках. Измельчение зерна по-прежнему является функцией скорости остывания, но высокий уровень измельчения зерна означает, что даже при медленных скоростях остывания, размер зерна является достаточно мелким для возникновения подачи массы. Таким образом, с добавлением гиперперитектического титана зерна, наблюдаемые ранее в гипоперитектическом сплаве, можно не только переносить в технологии литья в песчаные формы, но и по выплавляемым моделям, поскольку они фактически способствуют дополнительной экономии подачи металла, приводящей к увеличению выхода материала и увеличению экономии материалов и энергии.

Вышеприведенные воздействия на зернистую структуру изображены на фигурах 5a, b и с, а также на фигуре 6. Фигура 6а иллюстрирует микроструктуру сплава при очень низком весовом проценте свободного титана, несмотря на то, что структура является равноосной и показывает некоторые доказательства измельчения зерна, уровень измельчения является очень низким. Фигура 6b показывает гипоперитектическую микроструктуру с содержанием свободного титана вплоть до 0,15 весового процента. На фигуре 6b TiB₂ можно наблюдать присутствие в центре алюминиевых зерен и отсутствие алюминидных частиц, что указывает на то, что сплав находится ниже перитектического порога. Фиг.6с показывает, что при весовом проценте титана от 0,15 вплоть до весового процента титана 1,0, TiAL₃ можно наблюдать в центре алюминиевых зерен, указывающих на то, что уровень титана находится выше перитектического порога, и алюминиды теперь выступают в качестве нуклеирующих частиц.

Добавление титана предусматривает широкий диапазон размеров зерна в состоянии литья, зависящий от скорости остывания. Фиг.7а и 7b, соответственно, демонстрируют, на фиг.7а, исключительно мелкозернистую структуру, которую можно получить при очень высокой скорости остывания, тогда как на фиг.7b изображается более крупнозернистая структура при более низкой скорости остывания; данные сплавы содержат гиперперитектические уровни титана.

В общем, как объяснено выше, количество свободного титана, необходимого для измельчения зернистой структуры в литейном сплаве и облегчения передвижения к подаче массы, относится к скорости остывания отливки, изготовленной из сплава. В общем, для отливок сравнимого размера, стандартная отливка в песчаную форму и отливка по выплавляемой модели, требуются уровни титана выше перитектического порога вследствие присущих им медленных скоростей остывания. Однако более высокая скорость остывания литейных обработок, например отливка, полученная литьем под давлением, и сильно охлаждаемая отливка в песчаной форме, могут быть мелкозернистыми при использовании гипоперитектических уровней свободного титана.

Усиление явления подачи массы, наблюдаемого в диапазоне гиперперитектического титана, позволяет значительно сократить подачу металла, необходимого для производства отливки в песчаной форме. Обычным алюминиевым сплавам необходимы большие емкости жидкого металла для обеспечения затвердевания и усадки отливки, если участок изолирован от подачи жидкого металла, и образуется пористость, чтобы компенсировать изменение объема, поскольку отливка отвердевает и дает усадку. Если структура это подача массы и отливка становится когерентной структурой на более раннем этапе в процессе кристаллизации и, если в ходе затвердевания отсутствует междендритное передвижение жидкого металла, то существует очень небольшая вероятность возникновения усадочной пористости.

Практический результат этого в производстве отливки заключается в том, что выход отливки или отливок из определенного количества металла значительно улучшается, то есть количество определенных компонентов, которые можно отлить из определенного количества металла, увеличивается. Это приводит к экономии затрат и энергии в производстве отливок и в обработке компонентов после отливки.

Более того, уменьшение размера зерна и преобразование из дендритной в ячеистую структуру приводит к уменьшению поверхностной и критической, внутренней, усадочной пористости. Это непосредственно оказывает воздействие на усталостную характеристику компонентов, отлитых из сплава, поскольку пористость является одним из факторов, угрожающих усталостной долговечности. Поры выступают в качестве точек инициирования в образцах для испытаний на усталость, а также оказывают воздействие на распространение трещин и окончательный разлом, выступая в качестве концентраторов напряжения и сокращая область восприятия нагрузки.

В данном описании: все составы выражаются в процентах по весу: под фразой «нерастворимые частицы», «нерастворимый» подразумеваются частицы, которые, по меньшей мере, по существу нерастворимы в сплаве; под «частицами» подразумеваются частицы металла или интерметаллическое соединение, или металлокерамический материал. Частицы могут содержать, например, диборид титана или карбид кремния, оксид алюминия, диборид циркония, карбид бора или нитрид бора: несмотря на то, что только один специальный состав сплава, осуществляющего изобретение, был описан выше на примере, другие составы сплава относятся к изобретению и к формуле изобретения в данном документе, а сплав, являющийся примером осуществления изобретения, может иметь состав сплава, состав частицы, размер частицы, содержание частицы и так далее, как описано в любой части данного описания.

Использованные в данном описании и формуле изобретения термины «содержит» и «содержащий» и их вариации означают, что упомянутые признаки, шаги или целые числа включены. Термины не должны интерпретироваться с целью исключения наличия других признаков, шагов или компонентов.

Признаки, раскрываемые в вышеприведенном описании или нижеследующей формуле изобретения, или на прилагаемых чертежах, выражены в своих специальных формах или касательно средств осуществления раскрытой функции, или способа, или процесса для получения раскрытого результата при необходимости могут отдельно или в любом сочетании таких признаков использоваться для реализации изобретения в его разных формах.

1. Алюминий-медный сплав для литья, содержащий, мас.%:

2. Сплав по п. 1, в котором нерастворимые частицы имеют размер в диапазоне от 0,5 до 25 мкм.

3. Сплав по п. 2, в котором размер частицы находится в диапазоне от 0,5 до 15 мкм.

4. Сплав по п. 3, в котором размер частицы находится в диапазоне от 0,5 до 5 мкм.

5. Сплав по любому из пп.1-4, который содержит 3-7 мас.% частиц диборида титана.

6. Сплав по п. 5, содержащий 4 мас.% частиц диборида титана.

7. Сплав по п. 5, содержащий 7 мас.% частиц диборида титана.

8. Способ литья алюминий-медного сплава, включающий плавление сплава по любому из пп.1-7 и подачу полученного сплава в форму.

findpatent.ru

Медные сплавы

Медные сплавы

Для деталей машин используют сплавы меди с цинком , оловом, алюминием, кремнием и др. (а не чистую медь) из-за их большей прочности: 30-40 кгс/мм^2 у сплавов и 25-29 кгс/мм^2 у технически чистой меди (табл. 35-39).

Медные сплавы (кроме бериллиевой бронзы и некоторых алюминиевых бронз) не принимают термической обработки, и их механические свойства и износостойкость определяются химическим составом и его влиянием на структуру. Модуль упругости медных сплавов (900-12000 кгс/мм^2 ниже , чем у стали).

Основное преимущество медных сплавов — низкий коэффициент трения (что делает особенно рациональным применением их в парах скольжения), сочетающийся для многих сплавов с высокой пластичностью и хорошей стойкостью против коррозии в ряде агрессивных сред и хорошей электропроводностью.

Величина коэффициента трения практически одинакова у всех медных сплавов, тогда как механические свойства и износостойкость, а также поведение в условиях коррозии зависят от состава сплавов , a следовательно, от структуры. Прочность выше у двухфазных сплавов, а пластичность у однофазных.

Марки медных сплавов.

Марки обозначаются следующим образом.

Первые буквы в марке означают: Л — латунь и Бр. — бронза.

Буквы, следующие за буквой Л в латуни или Бр. В бронзе, означают:

А — алюминий, Б — бериллий, Ж — железо, К — кремний, Мц — марганец,

Н — никель, О — олово, С — свинец, Ц — цинк, Ф. — фосфор.

Цифры, помещенные после буквы, указывают среднее процентное содержание элементов. Порядок расположения цифр, принятый для латуней, отличается от порядка, принятого для бронз.

В марках латуни первые две цифры (после буквы) указывают содержание основного компонента — меди. Остальные цифры, отделяемые друг от друга через тире, указывают среднее содержание легирующих элементов.

Эти цифры расположены в том же порядке, как и буквы, указывающие присутствие в сплаве того или иного элемента. Таким образом содержание цинка в наименовании марки латуни не указывается и определяется по разности. Например, Л86 означает латунь с 68% Cu (в среднем) и не имеющую других легирующих элементов, кроме цинка; его содержание составляет (по разности) 32%. ЛАЖ 60-1-1 означает латунь с 60% Cu , легированную алюминием (А) в количестве 1% , с железом (Ж) в количестве 3% и марганцем (Мц) в количестве 1%. Содержание цинка (в среднем) определяется вычетом из 100% суммы процентов содержания меди, алюминия, железа и марганца.

В марках бронзы (как и в сталях) содержание основного компонента — меди — не указывается, а определяется по разности. Цифры после букв, отделяемые друг от друга через тире, указывают среднее содержание легирующих элементов; цифры расположенные в том же порядке, как и буквы, указывающие на легирование бронзы тем или иным компонентом.

Например, Бр.ОЦ10-2 означает бронзу с содержанием олова (О) ~ 4% и цинка (Ц) ~ 3%.Содержание меди определяется по разности (из 100%). Бр.АЖНЮ-4-4 означает бронзу с 10% Al , 4% Fe и 4% Ni (и 82% Cu). Бр. КМц3-1 означает бронзу с 3% Si , и 1% Mn (и 96% Cu).

Медно-цинковые сплавы. Латуни

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. Пластичность их ниже чем у однофазных латуней, а прочность и износостойкость выше за счет влияния более твердых частиц второй фазы.

Прочность простых латуней 30-35 кгс/мм^2 при однофазной структуре и 40-45 кгс/мм^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).

2. Оловянные бронзы

Однофазные и двухфазные бронзы превосходят латуни в прочности и сопротивлении коррозии (особенно в морской воде).

Однофазные бронзы в катаном состоянии, особенно после значительной холодной пластической деформации, имеют повышенные прочностные и упругие свойства (δ>= 40 кгс/мм^2).

Для двухфазных бронз характерна более высокая износостойкость.

Важное преимущество двухфазных оловянистых бронз — высокие литейные свойства; они получают при литье наиболее низкий коэффициент усадки по сравнению с другими металлами, в том числе чугунами. Оловянные бронзы применяют для литых деталей сложной формы. Однако для арматуры котлов и подобных деталей они используются лишь в случае небольших давлений пара. Недостаток отливок из оловянных бронз — их значительная микропористость. Поэтому для работы при повышенных давлениях пара они все больше

заменяются алюминиевыми бронзами.

Из-за высокой стоимости олова чаще используют бронзы, в которых часть олова заменена цинком (или свинцом).

3. Алюминиевые бронзы

Эти бронзы (однофазные и двухфазные) все более широко заменяют латуни и оловянные бронзы.

Однофазные бронзы в группе медных сплавов имеют наибольшую пластичность (δ до 60%). Их используют для листов (в том числе небольшой толщины) и штамповки со значительной деформацией. После сильной холодной пластической деформации достигаются повышенные прочность и упругость. Двухфазные бронзы подвергают горячей деформации или применяют в виде отливок. У алюминиевых бронз литейные свойства (жидкотекучесть) ниже, чем у оловянных; коэффициент усадки больше, но они не образуют

пористости, что обеспечивает получение более плотных отливок. Литейные свойства улучшаются введением в указанные бронзы небольших количеств фосфора. Бронзы в отливках используют, в частности, для котельной арматуры сравнительно простой формы, но работающей при повышенных напряжениях.

Кроме того, алюминиевые двухфазные бронзы, имеют более высокие прочностные свойства, чем латуни и оловянные бронзы. У сложных алюминиевых бронз, содержащих никель и железо, прочность составляет 55-60 кгс/мм^2.

Все алюминиевые бронзы, как и оловянные, хорошо устойчивы против коррозии в морской воде и во влажной тропической атмосфере.

Алюминиевые бронзы используют в судостроении, авиации, и т.д..В виде лент, листов, проволоки их применяют для упругих элементов, в частности для токоведущих пружин.

4. Кремнистые бронзы

Применение кремнистых бронз ограниченное. Используются однофазные бронзы как более пластичные. Они превосходят алюминиевые бронзы и латуни в прочности и стойкости в щелочных (в том числе сточных) средах.

Эти бронзы применяют для арматуры и труб, работающих в указанных средах.

Кремнистые бронзы, дополнительно легированные марганцем, в результате сильной холодной деформации приобретают повышенные прочность и упругость и в виде ленты или проволоки используются для различных упругих злементов.

5. Бериллиевые бронзы.

Бериллиевые бронзы сочетают очень высокую прочность (σ до 120 кгс/мм ^2) и коррозионную стойкость с повышенной электропроводностью.

Однако эти бронзы из-за высокой стоимости бериллия используют лишь для особо ответственных в изделиях небольшого сечения в виде лент, проволоки для пружин, мембран, сильфонов и контактах в электрических машинах, аппаратах и приборах.

Указанные свойства бериллиевые бронзы после закалки и старения, т.к. растворимость бериллия в меди уменьшается с понижением температуры.

Выделение при старении частиц химического соединения CuBe повышает прочность и уменьшает концентрацию бериллия в растворе меди.

Медные сплавы. Оловянные бронзы .

mirznanii.com

: Металлургия: образование, работа, бизнес :: MarkMet.ru

СВОЙСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ МЕДИ

Медь (Cu) носит также латинское название «купрум», которое происходит от названия острова Кипр, богатого залежами медьсодержащих ископаемых. Медь получила широкое применение в технике и промышленности благодаря ряду ценных свойств, которыми она обладает. Важнейшими свойствами меди являются высокие электро- и теплопроводность, высокая пластичность и способность подвергаться пластической деформации в холодном и нагретом состояниях, хорошая сопротивляемость коррозии и способность к образованию многих сплавов с широким диапазоном различных свойств. По показателям электро- и теплопроводности медь уступает только серебру. Медь диамагнитна.

Чистая пресная вода и сухой воздух практически не вызывают коррозии меди. Незначительное влияние на химическую стойкость меди оказывают сухие газы, ряд органических кислот, спирты и фенольные смолы, к углероду медь пассивна. Хорошей коррозионной стойкостью обладает медь и в морской воде. При отсутствии других окислителей на медь не действуют разбавленные серная и соляная кислоты. Медь растворяется в горячей серной кислоте и легко растворяется в азотной. Она плохо сопротивляется действию аммиака, аммиачных солей и щелочных цианистых соединений. Коррозию меди вызывают также хлористый аммоний и окислительные минеральные кислоты.

Более 50% добываемой меди применяется в электротехнической промышленности. Благодаря высокой теплопроводности и коррозионной стойкости медь широко применяется в теплообменниках, холодильниках, вакуумных аппаратах и т. п. Примерно 30— 40% меди применяется в виде сплавов

Основные физические и механические свойства меди приводятся ниже:

В технической меди в качестве примесей содержатся: висмут, сурьма, мышьяк, железо, никель, свинец, олово, сера, кислород, цинк и другие. Все примеси, находящиеся в меди, понижают ее электропроводность. Температура плавления, плотность, пластичность и другие свойства меди также значительно изменяются от присутствия в ней примесей.

Висмут и свинец в сплавах с медью образуют легкоплавкие эвтектики, которые при кристаллизации затвердевают в последнюю очередь и располагаются по границам ранее выпавших зерен меди (кристаллов). При нагревании до температур, превышающих точки плавления эвтектик (270 и 327°С соответственно), зерна меди разъединяются жидкой эвтектикой. Такой сплав является красноломким и при прокатке в горячем состоянии разрушается. Красноломкость меди может вызываться присутствием в ней тысячных долей процента висмута и сотых долей процента свинца. При повышенном содержании висмута и свинца медь становится хрупкой и в холодном состоянии.

Сера и кислород образуют с медью тугоплавкие эвтектики с точками плавления выше температур горячей обработки меди (1065 и 1067°С). Поэтому присутствие в меди небольших количеств серы и кислорода не сопровождается появлением красноломкости. Однако значительное повышение содержания кислорода приводит к заметному понижению (механических, технологических и коррозионных свойств меди; медь становится красноломкой и хладноломкой.

Медь, содержащая кислород, при отжиге ее в водороде или в атмосфере, содержащей водород, делается хрупкой и растрескивается. Это явление известно под названием «водородной болезни». Растрескивание меди в этом случае происходит в результате образования значительного количества водяных паров при взаимодействии водорода с кислородом меди. (Водяные пары при повышенных температурах имеют высокое давление и разрушают медь. (Наличие трещин в меди устанавливается путем испытания на изгиб и кручение, а также микроскопическим методом. В меди, пораженной водородной болезнью, после полировки хорошо видны характерные темные .включения пор и трещин.

Сера снижает пластичность меди при холодной и горячей обработке давлением и улучшает обрабатываемость резанием.

Железо растворяется в меди в твердом состоянии весьма незначительно. Под влиянием примесей железа резко снижаются электро- и теплопроводность меди, а также ее коррозионная стойкость. Структура меди под влиянием примесей железа измельчается, что повышает ее прочность и уменьшает пластичность. Под влиянием железа медь становится магнитной.

Бериллий является раскислителем по отношению к меди, несколько снижает электропроводность ее, повышает механические свойства и значительно уменьшает окисление при повышенных температурах.

Мышьяк сильно понижает электро- и теплопроводность меди. Одновременно с этим мышьяк в значительной мере нейтрализует вредное влияние примесей висмута, кислорода, сурьмы и повышает жаростойкость меди. Поэтому мышьяковистая медь с содержанием 0,3—0,5% Аз применяется для изготовления деталей специального назначения, используемых для работы в условиях восстановительной атмосферы при повышенных температурах. Мышьяк растворим в меди в твердом состоянии до 7,5%.

Сурьма очень сильно понижает электро- и теплопроводность меди. Поэтому медь, предназначенная для изготовления проводников тока, должна содержать минимальное количество сурьмы (не выше 0,002%). Растворимость сурьмы в меди при температуре образования эвтектики (64б°С) составляет 9,5%. При понижении температуры растворимость сурьмы в меди резко падает. С этим связано отрицательное влияние сурьмы при прокатке меди. Медь, подлежащая прокатке, не должна содержать сурьмы более 0,06%. В меди, предназначенной для штамповки, допускается содержание сурьмы до 0,2%.

Фосфор сильно понижает электро- и теплопроводность меди, но положительно влияет на ее механические свойства и жидкотекучесть. Фосфор широко применяется в литейном деле в качестве раскислителя  меди и оказывает положительное влияние при сварке меди.

Алюминий повышает коррозионную стойкость и снижает окисляемость меди при нормальной и повышенной температурах, значительно понижает ее электро- и теплопроводность, а также оказывает отрицательное влияние при пайке и лужении медных изделий. На механические свойства и обрабатываемость меди давлением примесь алюминия не оказывает заметного влияния. Растворимость алюминия в меди в твердом состоянии составляет 9,8%.

МЕДНЫЕ СПЛАВЫ

Латуни

Сплавы, в которых основными компонентами являются медь и цинк, (называют латунями. Латуни обладают достаточно высокими механическими и технологическими свойствами и высокой коррозионной стойкостью. Практическое применение в технике имеют латуни с содержанием цинка до 45%. При содержании цинка до 39% латунь имеет структуру однофазного твердого раствора цинка в меди, называемую α-латунью. Структура латуней, содержащих цинк в пределах от 39 до 43%, состоит из смеси кристаллов двух твердых растворов α+β. При содержании цинка более 50% образуется твердый раствор γ обладающий высокой хрупкостью. Максимальной пластичностью обладает латунь, содержащая примерно 32% Zn, а максимальной прочностью — латунь, содержащая 45% Zn. Латуни, структура которых состоит только из α-раствора, хорошо обрабатываются давлением в горячем и холодном состоянии. Латуни, имеющие двухфазную структуру (α+β), обладают повышенной твердостью, хорошо обрабатываются в горячем состоянии, но в холодном состоянии пластичность их очень мала.

Температуры начала и конца кристаллизации латуней лежат близко друг от друга. Этим объясняется особенность литейных свойств латуней — малая склонность к ликвации, хорошая жидкотекучесть, склонность к образованию концентрированной усадочной раковины. Обработка латуней давлением имеет ряд особенностей.

Твердый раствор латуней β при температуре выше 500°С обладает большей пластичностью и меньшей прочностью, чем α-латуни, в то время как при комнатной температуре прочность их выше, чем у α-латуней. В связи с этим для прокатки в горячем состоянии наиболее пригодны латуни, структура которых состоит из β-раствора или α+β-раствора.

При обработке давлением в холодном состоянии латуни получают значительный наклеп и для снятия напряжений их подвергают отжигу. На свойства латуней самым решающим образом влияет величина зерна. Свойства латуней и величина зерна находятся в зависимости от температуры и продолжительности отжига, а также от степени предшествующей деформации. Для получения мелкого зерна в α-латунях требуется температура отжита в пределах 350— 450°С.

В интервале температур 200—600°С у латуней появляется хрупкость, связанная с образованием примесями свинца, сурьмы и висмута хрупких межкристаллитных прослоек. С повышением температуры эти прослойки растворяются и пластичность латуней резко возрастает.

Атмосферные условия, сухой пар, пресная и морская вода, сухие газы, уксусная кислота в спокойном состоянии, сухой четыреххлористый углерод, фторированные органические соединения, хлористый метил и бромозамещенные соединения при отсутствии влаги не вызывают заметной коррозии латуни. Сильную коррозию латуней вызывают рудничные воды, растворы йодистых солей, окисляющие растворы, азотная, соляная, фосфорная и жирные кислоты, серный ангидрид, сероводород, растворы едких щелочей, растворы аммиака. Скорость коррозии резко возрастает при повышении температуры в морской и пресной воде, в уксусной кислоте, растворах едких щелочей и других средах. Значительно возрастает скорость коррозии латуней в газах с повышением их влажности.

Большой ущерб промышленности наносится обесцинкованием и коррозионным растрескиванием латуней, которое происходит при одновременном воздействии коррозионной среды и растягивающих напряжений. Склонность латуней к коррозионному растрескиванию возрастает с повышением содержания цинка и с увеличением до известного предела растягивающих напряжений. Мало чувствительны к коррозионному растрескиванию латуни, содержащие менее 7% Zn. В латунях с высоким содержанием цинка коррозионное растрескивание наблюдается относительно редко, если внутренние напряжения менее 6 кГ/мм2.

Коррозионное растрескивание нагартованной латуни может наблюдаться и при лежании во влажной атмосфере. Этот вид коррозии в сильной степени зависит от влажности атмосферы и проявляется во все времена года не одинаково интенсивно, поэтому ее иногда называют «сезонным  растрескиванием ».

Медноцинковые сплавы, содержащие, кроме меди и цинка, добавки алюминия, железа, марганца, свинца, никеля и других элементов, называют специальными латунями. Они обладают повышенной коррозионной стойкостью, лучшими технологическими и механическими свойствами, а также особыми специальными свойствами.

Специальные латуни в зависимости от основного легирующего компонента обычно носят и соответствующие названия: алюминиевая, кремнистая, марганцовистая, никелевая, свинцовистая латунь и т. д.

Алюминиевые латуни находят применение в качестве коррозионно- и жаростойкого материала. Из разных марок алюминиевых латуней изготовляют конденсаторные трубки, трубы, шестерни, втулки, различные детали в авиационной и других отра елях промышленности.

При добавке в латуни алюминия резко повышаются прочность и твердость сплава и понижается пластичность. Наибольший практический интерес представляют латуни, содержащие до 4% Аl, которые хорошо обрабатываются давлением. Добавка алюминия повышает коррозионную стойкость сплава в отношении атмосферной коррозии. Однако латуни с добавкой алюминия менее устойчивы в морской воде. Кроме того, они сравнительно сильно подвержены коррозионному растрескиванию. Поэтому такие латуни не рекомендуются для длительного хранения. Кроме того, алюминий ухудшает способность латуней к пайке и лужению.

Кремнистые латуни обладают более высокой коррозионной стойкостью в атмосферных условиях и морской воде, чем простые латуни. Из кремнистых латуней изготовляют поковки и штамповки, литую арматуру, шестерни и детали морских судов, литые подшипники и втулки.

Под влиянием кремния значительно повышаются механические и литейные свойства сплава, а также улучшается технологический  процесс сварки и пайки.В латунях с повышенным содержанием цинка кремний значительно повышает твердость и уменьшает пластичность. Примеси алюминия, железа, сурьмы, мышьяка и фосфора в кремнистых латунях являются вредными, так как ухудшают антифрикционные, коррозионные, литейные и другие свойства латуней.

Марганцовистые латуни характеризуются более высокой прочностью, твердостью и коррозионной стойкостью по сравнению с простыми латунями. (Применяются они в виде полос, листов, прутков, а также поковок в судостроении и в других отраслях промышленности.

При содержании марганца в латунях до 4% значительно повышаются временное сопротивление, пределы пропорциональности и упругости без понижения пластичности. Понижение удлинения, ударной вязкости наблюдается при содержании в латунях марганца выше 4%. Марганцевые латуни хорошо обрабатываются давлением в горячем и холодном состоянии. Стойкость их к воздействию хлоридов, морской воды и перегретого пара значительно выше, чем у обычных латуней. Склонность марганцевых латуней к коррозионному растрескиванию весьма значительна.

Никелевые латуни обладают хорошей коррозионной стойкостью, повышенными механическими свойствами и стойкостью против истирания, хорошо обрабатываются давлением в горячем и холодном состояниях. Применяются никелевые латуни для изготовления конденсаторных трубок для морских судов, манометрических трубок, сеток бумагоделательных машин я других изделий. Под влиянием никеля у латуней повышается коррозионная стойкость в атмосферных условиях, морской воде и в условиях бактериологической коррозии, а также резко уменьшается склонность к коррозионному растрескиванию.

Свинцовистые латуни относятся к числу так называемых автоматных латуней. Они хорошо обрабатываются резанием, обладают повышенными антифрикционными свойствами и хорошо деформируются в холодном состоянии. Значительная часть существующих марок свинцовистых латуней относится к группе специальных латуней, носящих название мунц-металл. Коррозионная стойкость латуней резко повышается в условиях воздействия морской воды при добавке в них 0,5—1,5% Sn «морские латуни». Эти латуни имеют удовлетворительные механические, технологические и литейные свойства. По химическому составу они относятся к оловянным латуням. Наибольшее применение имеют латуни марок ЛO70-1 и ЛO62-1. Из латуни марки ЛО70-1 изготовляют трубки конденсаторов морских судов и -различной теплотехнической аппаратуры. Латунь марки ЛO62-1 применяют для изготовления деталей, от которых требуется повышенная коррозионная стойкость. Выпускается она в виде полос, листов и прутков.

Добавка в латуни железа повышает механические и технологические свойства сплава главным образом вследствие того, что задерживает рекристаллизацию латуни и способствует получению мелкого зерна. При содержании железа более 0,03% латуни становятся магнитными. Поэтому для антимагнитных латуней содержание железа допускается не выше 0,03%. Особо благоприятное влияние на повышение механических свойств и улучшение коррозионной стойкости оказывает железо в сочетании с марганцем, никелем и алюминием.

Сурьма и сера сильно ухудшают качество латуней. Примеси сурьмы вызывают разрушение латуней при обработке давлением как в горячем, так и в холодном состоянии. Под влиянием сурьмы увеличивается склонность латуней к коррозионному растрескиванию.

При содержании в латунях свыше 0,5% Аs они в значительной мере теряют свою пластичность за счет образования на границах зерен хрупких прослоек химического соединения. (Вместе с тем содержание мышьяка до 0,02% предохраняет латуни от обесцинкования, что повышает коррозионную стойкость их в морокой воде.

Небольшие количества фосфора повышают механические свойства латуней и способствуют измельчению зерна в литье. При повышенном содержании фосфора он выделяется в виде отдельной составляющей с температурой плавления около 700°С, увеличивая твердость и снижая пластичность латуней.

В зависимости от способа изготовления изделий и полуфабрикатов из латуней их разделяют на литейные и деформируемые.

Литейные  латуни предназначены для отливки различных коррозионностойких, антифрикционных и других деталей в кокиль, в землю и центробежным способом.

Деформируемые латуни подвергают всем видам горячей и холодной обработки давлением.

Изменяя режимы обработки давлением, получают латуни с различными механическими свойствами: мягкие, твердые, особо твердые.

Мягкая латунь обладает высокой пластичностью. Достигается это обработкой давлением в отожженном состоянии. Степень мягкости полуфабрикатов из таких латуней характеризуется (Величиной предела прочности и относительного удлинения, а для лент и листов — глубиной продавливания по Эриксону.

Твердая латунь характеризуется повышенной прочностью ((твердостью) и пони жени ой пластичностью. Повышенная прочность таких латуней достигается обработкой давлением с высокими степенями обжатия (упрочнением). Обычно требуемые механические свойства полуфабрикатов достигаются при степени нагартовки не менее 30%.

Особо твердая латунь получается холодной обработкой давлением (прокаткой и волочением) с высокой степенью деформации. Таким путем из латуни марки Л68 изготовляют ленты и полосы с временным сопротивлением не менее 62 кГ/мм2 и относительным удлинением не менее 2,5%. Из часовой латуни марки ЛС63-3 изготовляют ленты и полосы с временным сопротивлением не менее 64 кГ/мм2 и относительным удлинением не более 5%.

Установлен следующий порядок маркировки латуней: первая буква Л указывает название сплава (латунь), а следующая за ней цифра обозначает среднее содержание меди в сплаве.

Для специальных латуней приняты следующие обозначения элементов: А — алюминий, Ж — железо, Мц — марганец, К — кремний, С — свинец, О—олово, Н — никель. Первые две цифры, стоящие за буквенным обозначением, указывают среднее содержание меди в процентах, а последующие цифры — содержание других элементов; остальное (до 100%) составляет цинк.

Буква Л в конце наименования марки указывает на то, что латунь литейная, отсутствие этой буквы—латунь предназначена для обработки давлением.

Бронзы

Бронзами называют сплавы меди с различными элементами, кроме цинка и некоторых сплавов с марганцем и никелем.

Оловянные бронзы обладают хорошими механическими, антифрикционными и технологическими свойствами, а также высокой .коррозионной стойкостью в атмосферных условиях, «в сухом и влажном водяном паре, в пресной и морской воде, в сухих газах и кислороде при нормальной температуре.

Оловянные бронзы имеют очень малую усадку и поэтому все наиболее сложные по конфигурации отливки изготовляют из таких бронз. Они не дают сосредоточенной усадочной раковины, и поэтому для отливки изделий из них нет необходимости иметь большие прибыли. Оловянные бронзы мало чувствительны к перегреву, отлично воспринимают пайку и сварку, не дают искры при ударах, немагнитны и .морозостойки.

Оловянные бронзы с содержанием более 22% Sn очень хрупки и не имеют практического применения. Вследствие увеличения хрупкости с повышением содержания олова для обработки давлением применяют оловянные бронзы, содержащие не более 7— 8% Sn. Оловянные бронзы имеют большую склонность к обратной ликвации. При резко выраженной обратной ликвации на поверхности отливок появляются хрупкие выделения в виде белых пятен (оловянного пота), отрицательно влияющих на качество отливок. Они быстро разрушаются под воздействием рудничных вод, содержащих соли-окислители, и в растворах аммиака. Возрастает скорость коррозии оловянных бронз в газах при высоких температурах в присутствии хлора, брома, йода, а также в сернистом газе в присутствии влаги. Значительное влияние на свойства оловянных бронз оказывают примеси.

Фосфор повышает механические, литейные и антифрикционные свойства оловянных бронз, а свинец улучшает антифрикционные свойства и обрабатываемость резанием. В сплавах, обрабатываемых давлением, содержание фосфора допускается не более 0,5%. При более высоком содержании фосфора оловянные бронзы не поддаются горячей обработке давлением.

Железо  при его содержании в оловянных бронзах до 0,03% является полезной примесью, так как способствует образованию мелкозернистой структуры, повышает механические свойства и задерживает рекристаллизацию. При более высоком содержании железа резко снижаются коррозионные и технологические свойства оловянных бронз.

Вредными примесями в оловянных бронзах являются алюминий, кремний, магний, висмут, мышьяк и сера.

Маркировка бронз производится по тому же принципу, что и латуней. Впереди стоят буквы Бр. (бронза), а затем следуют буквенные обозначения элементов, входящих в состав сплава, и за ними цифры, указывающие среднее содержание элемента в процентах.

Сплавы меди с другими элементами, кроме олова и цинка, называют специальными (безоловянными) бронзами. По литейным свойствам оловянные бронзы превосходят специальные. Однако по другим свойствам специальные бронзы обладают более высокими показателями.

Алюминиевые бронзы превосходят оловянные по механическим свойствам и коррозионной стойкости в атмосферных условиях, морской воде, углекислых растворах, а также в растворах многих органических кислот (лимонной, уксусной, молочной). Они кристаллизуются в узком интервале температур, обладают высокой жидко текучестью, не склонны к ликвации, морозостойки, немагнитны и не дают искры при ударах. К недостаткам алюминиевых бронз следует отнести то, что они трудно поддаются пайке мягкими и твердыми припоями, имеют повышенную объемную усадку и недостаточно устойчивы к воздействию перегретого пара.

Для повышения механических свойств и коррозионной стойкости в алюминиевые бронзы чаще всего добавляют железо, никель, марганец. Железо способствует образованию более мелкой структуры и повышает механические свойства алюминиевых бронз. Никель значительно повышает прочность, твердость, коррозионно- и жаростойкость алюминиевых бронз. Такие сплавы удовлетворительно переносят обработку давлением и применяются для деталей ответственного назначения как сплавы высокой прочности. Марганец повышает коррозионно- и жаростойкость алюминиевых бронз.

Примеси висмута и серы ухудшают механические, технологические свойства и поэтому являются вредными примесями в алюминиевых бронзах. Цинк также оказывает отрицательное «влияние на технологические и антифрикционные свойства алюминиевых бронз.

В наклепанном состоянии прочность алюминиевых бронз значительно возрастает. В широком диапазоне изменяются механические свойства алюминиевых бронз в результате термической обработки.

Бериллиевые  бронзы   имеют высокие пределы прочности, упругости, текучести и усталости; а также высокую электро- и теплопроводность, твердость, износоустойчивость, сопротивление ползучести, коррозионную стойкость и высокое сопротивление коррозионной усталости.

В связи с весьма ценными свойствами, которыми обладают бериллиевые бронзы, они получили широкое применение в технике для изготовления пружин, мембран, пружинящих контактов и т. д. Добавка некоторых количеств никеля и кобальта в бериллиевые бронзы является полезной. Ухудшают качество бериллиевых бронз примеси железа, алюминия, кремния, магния и фосфора. Весьма вредными примесями в бериллиевых бронзах являются свинец, висмут, сурьма.

Марганцевые бронзы при удовлетворительных механических свойствах обладают высокой пластичностью, хорошей коррозионной стойкостью и способностью сохранять механические свойства при повышенных температурах, поэтому их применяют для изготовления деталей, работающих при высоких температурах.

Кремнистые бронзы обладают высокой пластичностью и хорошими литейными свойствами. Для повышения механических свойств и коррозионной стойкости в кремнистые бронзы обычно добавляют марганец и никель. Такие бронзы имеют высокие механические и антифрикционные свойства, отлично свариваются и паяются, немагнитны, в значительной мере сохраняют свои свойства при низких температурах, не дают искры при ударах и хорошо обрабатываются давлением как «в горячем, так и в холодном состоянии, обладают хорошей коррозионной «стойкостью в пресной и морской воде и в атмосфере сухих газов: хлора, брома, фтора, фтористого водорода, сероводорода, сернистого газа, аммиака, хлористого водорода. В присутствии влаги коррозионная стойкость кремнистых бронз снижается. (Кремнистые бронзы удовлетворительно сопротивляются воздействию щелочей, кроме растворов высоких концентраций, и при высоких температурах. Они быстро корродируют в кислых рудничных водах, содержащих в растворе сернокислую окисную соль железа, а также в растворах солей хромовых кислот и хлорного железа.

В бронзах, обрабатываемых давлением, содержание железа не должно быть выше 0,2—0,3%, так как при более высоком содержании железа заметно снижается коррозионная стойкость сплава. Под «влиянием свинца кремнистые бронзы легко разрушаются при обработке давлением в горячем состоянии, поэтому кремнистые бронзы, предназначенные для горячей обработки давлением, не должны содержать свинца более 0,01 %. Примеси висмута, мышьяка, сурьмы, серы, фосфора являются очень вредными и содержание их в кремнистых бронзах не должно превышать 0,002%.

Свинцовые   бронзы имеют высокие антифрикционные свойства и применяются для изготовления высоконагруженных подшипников с большим удельным давлением.

Состав бронзы, способы ее получения и изготовления готовых изделий выбираются в зависимости от назначения, условий эксплуатации и предъявляемых к ним требований.

По способу изготовления все бронзы разделяют на две группы: литейные и деформируемые.

Литейная бронза предназначена для получения деталей путем литья в песчаные формы, в кокиль, центробежным способом и по выплавляемым моделям. Литейные бронзы широко «применяют для изготовления различной арматуры, антифрикционных «деталей, для художественного литья и других целей.

Деформируемая бронза «предназначена для изготовления полуфабрикатов — поковок, фасонных профилей, прутков круглого, квадратного, прямоугольного и шестигранного сечения, полос, ленты, листов, проволоки и труб путем ковки, прессования, горячей и холодной прокатки.

Из оловянистых бронз в качестве деформируемых материалов применяются бронзы, содержащие до 8% Sn.

Легко обрабатываются давлением алюминиевые бронзы, содержащие обычно до 12% А1: алюминиевожелезные, алюминиево- марганцевые, алюминиевожелезоникелевые и др.

Хорошо поддаются обработке давлением кремнемарганцовистые бронзы марки Бр. КМцЗ-1 и бериллиевые бронзы. Бериллиевые бронзы в закаленном состоянии обла дают высокой пластичностью, а после отпуска они приобретают высокую упругость, прочность и твердость.

В зависимости от назначения, физических, механических и других свойств деформируемую бронзу разделяют на жаропрочную, износостойкую, конструкционную, приборную, пружинную и т. д.

Деформируемая жаропрочная бронза обладает хорошей прочностью при высоких температурах. К таким бронзам относятся кремнистоникелевая марки Бр. КШ-З, алюминиевая Бр.АЖН10-4-4, а также бронзы марок Бр. АЖ9-4 и Бр. АЖМц 10-3-1,5, хотя две последние марки обладают меньшей жаропрочностью. Кроме того, к жаропрочным бронзам относится целый ряд специальных сплавов: хромистая бронза, хромоциркониевые бронзы, хромо- кадмиевые бронзы, хромоцинковые бронзы н др.

Деформируемая износостойкая бронза применяется для изготовления деталей трения. К этой группе сплавов относятся оловянистые, алюминиевые, кремнистые и бариллиевые бронзы. Прутки из оловянистой бронзы марки Бр.ОФ6,5-0,15 применяются для подшипников, изготовляемых в виде втулок, работающих в условиях средней трудности по удельным давлениям и скоростям скольжения или при повышенных нагрузках и малых скоростях скольжения. По сравнению с литейными бронзы оловянистые деформируемые имеют более низкую износостойкость.

Бронзы алюминиевые уступают оловяни стым по сопротивлению заеданию и износостойкости. Однако они обладают большей прочностью и твердостью. В условиях средней трудности и при хорошей смазке алюминиевые бронзы работают надежно. Из алюминиевых бронз изготовляют червячные передачи, направляющие втулки, неответственные подшипники :в виде втулок и другие детали.

Бериллиевая бронза успешно применяется в условиях трения-качения, где недопустимы остаточные деформации материала (в шаровых сочленениях приборов и агрегатов и др.).

Бронза кремнистомарганцовистая в качестве коррозионно- и износостойкого материала используется для изготовления сеток и решеток, работающих в сточных водах, испарителях, дымовых фильтрах и т. д.

Деформируемая конструкционная бронза применяется для изготовления деталей, которые в процессе эксплуатации испытывают силовую нагрузку и от которых одновременно требуются коррозионная стойкость и специальные физические свойства.

Полуфабрикаты из алюминиевых бронз, легированных железом, никелем и марганцем, нашли широкое применение для нагруженных деталей в различных конструкциях химического аппаратостроения, в судостроении, в авиации и общем машиностроении. Этому способствует сочетание в указанных сплавах высоких прочностных характеристик при достаточно высоких пластических свойствах и ударной вязкости с большой коррозионной стойкостью.

Бронзы кремнемарганцовистая (Бр. КМцЗ-1) и кремнистоникелевая (Бр. КН1-3)

при хорошей коррозионной стойкости и достаточно высокой прочности обладают высокой пластичностью. Из бронзы Бр. КМцЗ-1 в отожженном состоянии изготовляют очень тонкие ленты (толщиной до 0,05 мм). При

Алюминиевожелезные бронзы (типа Бр. АЖН 10-4-4) и бронза марки Бр. КН1-3, обладающие высокой жаропрочностью, применяются для изготовления деталей, работающих при повышенных температурах.

Деформируемая приборная бронза применяется для изготовления деталей, приборов и аппаратов. В зависимости от условий службы для изготовления деталей приборов и аппаратов могут применяться различные высокопрочные конструкционные бронзы, пружинные бронзы и др.

Деформируемая пружинная бронза применяется для изготовления пружин и пружинных деталей различного типа и назначения. В качестве пружинных бронз широко применяются оловянистые бронзы Бр. ОФ6,5-0,15, Бр. ОФ4-0,25, Бр. ОЦ4-3, алюминиевая бронза А7 и бериллие- вые бронзы марок Бр. Б2, Бр. БНТ1,9 к Бр. БНТ1,7.

Оловянистые и алюминиевые бронзы обладают повышенной упругостью и прочностью в нагартованном состоянии. Бериллиевые бронзы, мягкие и пластичные в закаленном состоянии, получают высокую упругость и твердость после отпуска. Пружины из бериллиевых бронз по своим свойствам при нормальной и повышенных температурах превосходят все другие пружины.

Мягкая бронза легко штампуется и гнется. Мягкость бронз достигается обработкой давлением и отжигом при высокой температуре для полного снятия внутренних напряжений и восстановления структуры. Бронзы деформируемые дисперсионно твердеющие называются мягкими в состоянии закалки, а последующий отпуск резко повышает твердость и прочность. Мягкие бронзы применяются тогда, когда по условиям технологии изготовления детали подвергаются дополнительной деформации (штамповке, гибке).

Полутвердая бронза применяется для изготовления мембран, трубок Бурдона, фланцев, гроссов и других деталей крепления, от которых требуется повышенная прочность. Бронзы этой группы при повышенной прочности и твердости сохраняют достаточную пластичность для обработки штамповкой и гибкой. Для получения необходимых свойств бронзы полутвердые подвергаются обработке давлением со средними степенями деформации 10—30%.

Твердая бронза обрабатывается давлением со степенями деформации 30— 50%. Эта бронза обладает повышенной прочностью, твердостью и упругостью, низкой пластичностью и применяется для изготовления пружин, контактов, втулок и других деталей.

Особо твердая бронза имеет высокие пределы упругости, прочности и твердости и пониженную пластичность. Требуемые свойства бронза приобретает после обработки давлением с высокой степенью деформации (более 50%). Таким путем изготавливают особо твердые ленты и полосы из кремнемарганцовистой бронзы марки Бр.КМц3-1,оловянофосфористой бронзы марки Бр. ОФ6,5-0,15 и оловяиноцинковой бронзы марки Бр. ОЦ4-3.

МЕДНОНИКЕЛЕВЫЕ СПЛАВЫ

Медноникелевые сплавы условно разделяют на конструкционные и электротехнические. К конструкционным медионикелевым сплавам относятся коррозионностойкие сплавы типа мельхиор, сплавы меди, никеля и цинка типа нейзильбер и коррозионно- стойкие упрочняющиеся сплавы меди, никеля и алюминия типа куниаль.

Мельхиор. Сплавы этого типа обладают высокой коррозионной стойкостью в пресной и морской воде, сухих газах и в атмосферных условиях, они хорошо противостоят действию щелочных растворов солей и органических соединений. Структура сплавов типа мельхиор представляет собой твердый раствор и поэтому они хорошо обрабатываются давлением в холодном и горячем состояниях.

Мельхиор марки МНЖМцЗО-0,8-4,0 обладает большой стойкостью в среде парового конденсата. По устойчивости против действия ударной !(турбулентной) коррозии он превосходит практически все другие известные сплавы. Благодаря этим свойствам мельхиор марки МНЖМцЗО-0,8-1,0 применяется для конденсаторных труб морскигз судов, работающих в особо тяжелых условиях. Мягкие конденсаторные трубы, изготовляемые в соответствии с ГОСТ 10092—62, имеют временное сопротивление не менее 38 кГ/мм2 и относительное удлинение в- пределах 03%, а полутвердые трубы 50 кГ/мм2 и 10% соответственно.

Нейзильбер — сплав, обладающий наилучшими свойствами из группы тройных сплавов меди с никелем и цинком. Он представляет собой твердый раствор никеля и цинка и меди, обладает хорошей коррозионной стойкостью, красивым серебристым цветом, повышенной прочностью и удовлетворительной пластичностью в холодном и горячем состояниях. На воздухе нейзильбер не окисляется и достаточно стоек в растворах солей и органических кислот. Применяется этот сплав для изготовления медицинского инструмента, технической посуды, телефонной аппаратуры, паровой и водяной арматуры, изделий санитарной техники, точной механики, бытовой посуды и художественных изделий. Полуфабрикаты из нейзильбера поставляются в виде полос, ленты, прутков и проволоки.

Куниаль  А — сплав меди с никелем и алюминием. Он хорошо обрабатывается давлением в холодном и горячем состояниях. Полуфабрикаты из этого сплава производят в виде прессованных прутков с временным сопротивлением не менее 70 кГ/мм2 и относительным удлинением не менее 7%.

Куниаль  Б обладает хорошей коррозионной стойкостью. Полуфабрикаты из него изготовляют в виде полос толщиной 0,5— 3 мм для пружин. Полосы из сплава куниаль Б обладают временным сопротивлением не менее 56 кГ/мм2 и относительным удлинением не менее 3%.

Электротехнические медно- никелевые  сплавы. К ним относятся сплавы типа ТП и ТБ, термоэлектродный сплав с высоким содержанием никеля— копель, реостатный сплав константан и сплав манганин.

Сплав ТП применяется для изготовления компенсационных проводов к платина- платинородиевой термопаре, а сплав ТБ применяется для изготовления компенсационных проводов к платина-золотой и палладий -платинородиевой  термопарам.

Копель— сплав, применяемый в качестве отрицательного термоэлектрода термопар хромель — копель и железо—копель, а также в виде компенсационных проводов. Копель имеет максимальную термоэлектродвижущую силу но сравнению с другими  меднооникелевыми сплавами такого же назначения и практически нулевой температурый коэффициент электросопротивления. Этот сплав является также хорошим материалом для реостатов и нагревательных устройств с рабочей температурой до 600°С.

Константан —сплав, отличающийся высокой термоэлектродвижущей силой, малым температурным коэффициентом, (постоянством электросопротивления. Сплав применяется для реостатов, термопар, нагревательных приборов с рабочей температурой до 500°С. Температурный коэффициент электросопротивления сплава в интервале 20—100°С составляет 2 • 10 ^—6 1/град.

Манганин. Сплав широко применяют в качестве прецизионного (материала с высоким омическим сопротивлением. В паре с медью он обладает незначительной термоэлектродвижущей силой, что позволяет почти полностью избавиться от термотоков. При 20°С электросопротивление сплава в виде лент, полос и проволоки составляет 0,42—0,48 ом •мм2/м.

markmet.ru

Сплавы меди с алюминием — бронза алюминиевая

Сплавы меди с оловом, алюминием, бериллием, никелем, марганцем, кремнием, фосфором и др. элементами называются бронзами. Наименование бронзы получают в зависимости от главных легирующих элементов, например, бронзой оловянной называется сплав меди с оловом, бронзой алюминиевой — сплав меди с алюминием и т. д..  [c.41]

Сплавы меди с алюминием — бронза алюминиевая  [c.349]

Бронзы представляют собой сплавы меди с оловом (оловянные бронзы), алюминием (алюминиевые), бериллием (бериллиевые) и с другими легирующими элементами. Марки бронз обозначаются буквами Бр (бронза), за которыми следуют буквы и цифры, показывающие, какие легирующие элементы и в каком количестве содержатся в данной бронзе (табл. 13).  [c.101]

Бронзами называются сплавы меди с оловом, алюминием, марганцем, кремнием, свинцом и рядом других металлов. Название бронз обычно определяется вводимом добавкой, т. е. сплавы меди с оловом называются оловянистыми бронзами, сплавы меди с алюминием—алюминиевыми бронзами, сплавы с кремнием— кремнистыми и т. п.  [c.143]

Бронзы. Сплав меди с оловом, алюминием, свинцом и другими элементами, среди которых цинк и никель не являются основными, называют бронзой. По основному легирующему элементу бронзы делятся на оловянные, алюминиевые, кремнистые, бериллиевые, свинцовые и др. Бронзы обладают хорошими литейными свойствами, хорошо обрабатываются давлением и резанием. Большинство бронз отличаются высокой коррозионной стойкостью и, кроме того, широко используются как антифрикционные сплавы.  [c.201]

Как показывают длительные испытания, в морской агрессивной атмосфере легирование меди алюминием, цинком, никелем и оловом повышало их сопротивляемость коррозии и поэтому алюминиевые бронзы, томпак, сплавы меди с никелем и цинком, сплавы с никелем и оловом оказываются более стойкими, чем чистая медь. Алюминий оказывает благотворное влияние также в субтропической морской и в сельской атмосферах. Алюминиевые бронзы в этих условиях обнаружили более высокую стойкость. В других атмосферах, и в особенности в промышленных, легирование меди положительных эффектов не давало. Более того, оно часто приводило к понижению стойкости основного компонента сплава. Высокопрочные латуни, содержащие, кроме меди, цинк (20—24%), марганец (2,5—5,0%), алюминий (3—7%) и железо (2—4%), оказались во много раз менее стойкими по сравнению с чистой медью более подробно о коррозионных свойствах различных медных сплавов см. в гл. V).  [c.253]

Бронза — сплав меди с оловом, алюминием, кремнием и другими элементами. Бронзы различают а) по составу — простые и сложные б) по структуре — однофазные и двух-,или многофазные в) по способу изготовления деталей — литейные и деформируемые. Для химического оборудования широкое распространение получили алюминиевые бронзы, достаточно прочные и обладающие более высокой коррозионной стойкостью, особенно в кислотах, чем медь. Однако при длительной эксплуатации в растворах некоторых солей (сульфатов, хлорида натрия), а также едких щелочей наблюдается избирательная коррозия алюминиевых бронз, в результате которой постепенно снижается прочность и пластичность сплавов. При введении марганца коррозионная стойкость алюминиевых бронз повышается.  [c.114]

Реактив окрашивает за 20—60 сек феррит в высококремнистых углеродистых сплавах. Применяется также для травления сплавов меди с оловом, цинком, алюминием и т. д. При этом а-фаза оранжевая, т)-фаза в алюминиевых бронзах черная, б-фаза коричневая [88].  [c.59]

При плавке алюминиевых бронз и кремнистых сплавов в результате взаимодействия окислов меди с алюминием и кремнием могут образоваться тугоплавкие окислы алюминия и кремния, выделяющиеся затем в отливках в виде плен и включений. С целью их избежания медь перед введением в неё алюминия или кремния должна быть раскислена фосфором. Фосфор вводится с расчётом получения его в сплаве в количестве не более 0,02 /о.  [c.404]

Бронзы. Сплавы меди с оловом, алюминием, кремнием, марганцем, свинцом, бериллием называют бронзами. Раньше к бронзам относили сплавы только двойной системы медь — олово. С течением времени разработаны новые сплавы на медной основе, в которых олово частично или полностью заменено другими элементами. Однако название сплавов осталось прежним, так как они по многим физико-механическим свойствам и цвету не отличаются от медно-оловянистых сплавов. В зависимости от введенного элемента бронзы называют оловянистыми, алюминиевыми, кремнистыми, марганцовистыми и т. д.  [c.166]

Широкое распространение имеют бронзы — сплавы меди с оловом, кремнием, алюминием, свинцом, фосфором, марганцем и некоторыми другими компонентами. В зависимости от главных добавок к меди различают бронзы оловянистые, алюминиевые, свинцовистые и др.  [c.10]

Бронзы — это сплавы меди с оловом, алюминием, кремнием, никелем и другими химическими элементами. Бронзы маркируются буквами Бр., после которых следует буква, обозначающая основной легирующий элемент О — оловянистые, А—алюминиевые и т. д., в остальном их маркировка аналогична латуням. Например, марка Бр.АЖН 10-4-4 обозначает алюминиевую бронзу, содержащую алюминия—10%, железа 4%, никеля 4%, остальное — медь.  [c.164]

Сваривают изделия из меди, латуни (сплава меди с цинком), бронзы. Сварку широко применяют также для изделий из алюминия, силумина (сплава алюминия с кремнием), дюралюминия (сплава алюминия с. медью, магнием и марганцем). В последние годы сварные изделия изготовляются из алюминиево-марганцовых и алюминиево-магниевых сплавов.  [c.208]

Сварка бронз. Сплавы меди с оловом, алюминием, бериллием и некоторыми другими элементами называют бронзами. Бронзы принято маркировать Бр с начальными буквами добавляемых элементов и целым числом их процентов. Например, марка Бр-ОЦСН-3-7-5-1 —оловянисто-цинково-свинцовая с никелем, содержащая олово 3%, цинка 7%, свинца 5%, никеля 1%. Сплавы меди с оловом называют оловянистыми или оловянными бронзами, с алюминием — алюминиевыми бронзами, с бериллием — бериллиевыми бронзами и т. д.  [c.283]

Бронзами называют сплавы меди с оловом, алюминием, марганцем, кремнием и другими металлами. Наряду с оловянисты-ми бронзами, для которых требуется дорогое олово, широкое применение находят специальные бронзы— алюминиевые, марганцовистые, кремнемарганцовистые и др., которые по своим свойствам заменяют оловянистые бронзы. В зависимости от состава и свойств бронзы могут быть литейными и обрабатываемыми давлением.  [c.238]

Алюминиевые брснзы выделяются высокими механическими свойствами среди медных сплавов, в связи с чем их широко применяют в машиь острое-нии. В промышленности используют как двойные сплавы меди с алюминием (простые бронзы), так и более сложные по составу бронзы с добавками марганца, железа, никеля и других элементов. На поверхности алюминиевой и кремнистой бронз образуется окис-ная пленка, которая трудно удаляется с использованием обычных флюсов. Изделие перед пайкой необходимо обрабатывать во фтористс-водородпой или плавиковой кислоте. При пайке оловянно-свинцовыми припоями применяют активные флюсы с повышенным содержанием соляной кислоты. Рекомендуются предварительная очистка и флюсование поверхности алюминиевой бронзы смесью борной кислоты с хлористыми солями металлов. Марганцевые бронзы следует паять с использованием ортофосфорной кислоты.  [c.253]

Титан в сплавах цветных металлов. Добавки титана к меди, медным и алюминиевым сплавам улучшают их физико-механические свойства и сопротивление коррозии. Для раскисления меди применяют купротитан —сплав меди с титаном, содержащий 6— 12% Т1. Для повышения прочности алюминиевой бронзы (сплав меди с алюминием) в бронзу вводят от 0,5 до 1,55% Т . Присадку добавляют в виде сплава алютита, содержащего 40% А1, 22—50% Л, 40% Си.  [c.212]

Сплавы меди с алюминием, кремнием, бериллием и другими элементами также называются бронзами в отличие от оловя-ннстых их называют соответственно алюминиевыми, кремнистыми и т. д. Малой величиной усадки оловянистая бронза превосходит эти бронзы, но они в свою очередь превосходят оловя-нистую в других отношениях по механическим свойствам (алюминиевая, кремнистая бронза), но химической стойкости (алюминиевая бронза), по жидкотекучести (кремнецннковистая бронза). Олово — дефицитный элемент, поэтому эти бронзы, кроме, разумеется, бериллиевой, дешевле оловяннстой.  [c.614]

Специальнаябронза, т. е. сплавы меди с алюминием (алюминиевая бронза), с кремнием (кремни.тая бронза), с магнием, кадмием, марган.,ем, никелем, свинцом и лр. содержание меди не менее 78 / . Одновременно в сплаве находится до 3 видов присадочных металлов из числа указанных.  [c.1135]

Практическое применение имеют сплавы меди с алюминием, содержащие до 10—11 % А1. Поэтому при изучении структуры алюминиевых бронз нужна только левая часть диаграммы состояния, т. е. области а и а+Т2- Сплавы, отвечающие по составу области а, — однофазные сплавы, термически не обрабатываемые, весьма пластичные структура их состоит из однородных зерен твердого раствора а. Сплавы, отвечающие по составу области а+Т2> — двухфазные сплавы, термически обрабатываемые, значительно менее пластичны, чем сплавы области а в структуре содержат эвтектоид а + у2- Вследствие больщой хрупкости фазы уг двухфазные алюминиевые бронзы при-меняют-ся только доэвтектоидные, т. е. с со-  [c.253]

В настоящее время наряду с оловянистыми бронзами широко применяются алюминиевые бронзы, марганцовистые бронзы, кремнемарганцовистые бронзы и др. В связи с дефицитностью олова применение оловянистых бронз необходимо всемерно ограничивать. Сплавы меди с алюминием, железом и другими металлами по своим физико-механическим свойствам полностью заменяют оло-вянистые бронзы.  [c.358]

Бронзами называют сплавы меди с алюминием, марганцем, кремнием, бериллием и другими элементами, кроме цинка. В зависимости от легирукяцего элемента бронзы носят названия алюминиевые, марганцовые, кремнистые, алюминиевомарганцовые, алюминиевожелезные и т, д.  [c.66]

Кроме указанных сплавов, в качестве бронз применяют сплавы меди с алюминием (алюминиевые бронзы), с кремнием (кремнистые бронзы), с бериллием (бериллие-вые бронзы), с железом (железистые бронзы) и др. Бронзы делятся на оловянистые и безоловянистые. В бронзах может быть небольшое количество цинка, однако цинк в этом случае является не основным легирую-ш,им элементом и вводится в сплав в малых количествах. Широко применяются следующие бронзы БрОФ 6,5-0,25, БрАЖ-9-4, БрАЖМц 10-3-1,5, БрКМц —3-1, БрБ.  [c.121]

Бронзами называются сплавы меди с оловом (оловянистые бронзы), алюминием (алюминиевые бронзы), марганцем (мар-ганцевистые бронзы) и другими ком-понентами.  [c.52]

Бронзы — это сплавы меди с оловом (оло-Бяиистые бронзы), алюминием, кремнием и бериллием (алюминиевые, кремнистые и бсрил-лиевые бронзы). Состав и свойства некоторых оловянистых бронз приведены в табл. 8.38.  [c.298]

Бронзы — сплавы меди с оловом, свинцом, алюминием, железом, кремнием, марганцем и другими металлами (кроме цинка), в соответствии с которыми бронзы получают название. Обозначение марки бронзы начинается с букв Бр, за которыми) следуют заглавные буквы легирующих элементов и их процентное содержание. Например, БрОФ 10-1 — бронза, содержащая 10 % олова, 1 % фосфора и остальное — медь. Бронзы обладают высокими антифрикционными, антикоррозионными и литейными свойствами и имеют хорошие механические характеристики. Наилучшие антифрикционные и механические свойства имеют оловянные бронзы Бр010Ц2 и БрОЮСЮ. Вследствие высокой стоимости и дефицитности оловянных бронз часто применяют безоловянные бронзы, выпускаемые в соответствии с ГОСТ 18175—78 . Из них наибольшее распространение получила алюминиево-железная бронза БрАЖ9-4 для венцов червячных колес, гаек ходовых и грузовых винтов и т. п.  [c.32]

Бронзой называется сплав меди с оловом и другими элементами, кроме цинка. Различают простые (оловянистые) и специальные (безо-ловянистые) бронзы. Бронзы, в состав которых входит олово, являются оловянистыми. В специальных бронзах олово заменено свинцом, алюминием, железом, марганцем, кадмием, бериллием и другими элементами. В зависилюсти от химического состава такие бронзы называются свинцовистыми, алюминиевыми, марганцовистыми, беррнлиевыми и т. д. Как и латуни, бронзы делятся на литейные н деформируемые.  [c.36]

Бронзы — сплав меди с оловом. Из-за дефицитности олова его теперь частично заменяют цинком, свинцом, фосфором. Имеются бронзы алюминиевые, свинцовые, кремнистые и др., совсем не содержащие олова. Применяются для изготовления шестерен, втулок, подшипников и т. п. Маркировка начинается с букв Бр. Например,. маркой БрА5 обозначается бронза с содержанием около 5% алюминия, маркой БрАЛ[c.23]

Сплавы цветных металлов довольно широко применяют в машиностроении наибольшее распространение нашли сплавы меди, баббиты и легкие сплавы. Медные сплавы подразделяют на бронзы (все медные сплавы, за исключением латуни) и латуни, в которых основным легирующим элементом является цинк. Бронзы разделяют по содержанию в них основного легирующего элемента на оловянные, свинцовые, алюминиевые и др. Бронзы обладают высокими антифрикционными и антикоррозионными свойствами и поэтому широко применяются в узлах трения (для изготовления вкладьппей подшипников скольжения, червячных и винтовых колес, гаек грузовых и ходовых винтов н т. п ) и в водяной, иаровой и масляной арматуре. Латуни разделяют на двойные (сплавы меди с цинком) и сложные, в которых кроме меди и цинка содержатся еще некоторые элементы, как, например, свинец, кремний, марганец, алюминий, железо, никель, олово. Латуни обладают хорошим сонроттюлением коррозии, антифрикционными свойствами, электропроводностью, хорошими технологическими свойствами и поэтому широко применяются для изготовления проволоки, гильз, арматуры деталей электрической аппаратуры, электрических машин и т. п.  [c.19]

Сплавы меди с оловом, т. е. оловянистые бронзы, обычно именуются просто бронзами. Остальные сплавы на медной основе называют бронзами специальными, прибавляя к названию бронзы наименование легирующего элемента. Таким образом, специальная бронза, легированная алюминием, носит название алюминиевой бронзы. Та же бронза, содержащая, кроме алюминия, также добавки железа, носит название алюминиевожелезной бронзы и т. д.  [c.357]

Бронза —сплав меди с оловом, алюминием, кремнием, марганцем и цинком. В зависимости от содержания этих добавок бронзы подразделяются на оловянные бронзы, содержащие 8— 10% олова, 2—4% цинка, остальное медь, и специальные бронзы, к которым относятся алюминиевые, железомарганцовые, марганцовые, кремнистые и др.  [c.213]

Стыковой сваркой сваривают медь и ее сплавы (бронза — сплав — меди с оловом, латунь — сплав меди с цинком), алюминий и его сплавы. Медь и алюминий обладают значительно больщей теплопроводностью, чем сталь, вследствие чего требуют большего тепла для образования слоя расплавленного металла на торцах. Из-за больщой теплопроводности и низкого электросопротивления оплавление в целях концентрации тепла около торцов проводится с повышенными скоростями при повышенных плотностях тока. Сильное окисление с появлением тугоплавких пленок требует, наряду с интенсивным оплавлением, больших скоростей осадки с приложением значительного усилия, необходимого для удаления окислов из стыка. Перемещение плиты должно проводиться по графику, близкому к полукубической параболе. При оплавлении меди поддерживать на торцах слой расплавленного металла, а также прогреть металл на достаточную гл бину еще труднее, вследствие чего для получения соединения необходимого качества применяются большие усилия осадки (до 40 кг1мя1 ). Следует от.метить, что исходное состояние сплава (в особенности алюминиевого) существенно влияет на условия его сварки оплавлением и на качество получаемых соединений. Режимы сварки некоторых изделий из цветных металлов приведены в табл. 20. При сварке латуни наблюдается выгорание цинка (температура плавления которого 419° С) это может привести к изменению свойств лат ни. С целью уменьшения выгорания цинка необходимо процесс оплавления и осадки вести с большой скоростью. Сварка латуни затруднена также из-за ее быстрого окисления и небольшого интервала температур перехода из твердого состоя-иия в жидкое. В сгыках лат ни, соде,рлоднофазная структура а-латуни в этих случаях стык равнопрочен основно.му металлу. При содержании цинка более 40 Ь (например, Л59) в стыках наблюдается (а + -f ), латунь, закаливающаяся до твердости 170 кг/лш при твердости основного металла 125—130 кг1мм-. Отпуск при 600—650° С обеспечивает требуемую пластичность латуни.  [c.155]

Бронзы. Сплавы меди с оловом, алюминием, кремнием, марганцем, свинцом, бериллием называют бронзами. В зависимости от введенного элементабронзы называют оловянными, алюминиевыми и т.д.  [c.102]

Биметаллы успешно применяются во многих отраслях промышленности при решении конструктивных и технологических вопросов (гибка, сварка, отделка поверхности). Для изготовления емкостного оборудования используют биметалл углеродистая стальЧ-нержавеющая сталь . Весьма эффективно применение биметаллических конструкций из высокопрочных сталей с титаном. В этом случае удается получить высокую прочность и высокую коррозионную стойкость. Обычно такие биметаллические конструкции производят с применением взрывной технологии или диффузионной сваркой. В практике нашел широкое применение биметалл сталь-f медь , особенно для труб, подвергающихся высокому внутреннему давлению и действию коррозионной среды. Путем наплавки (иногда с последующей деформацией) производят биметаллические полуфабрикаты и изделия из биметалла сталь-f бронза . Большинство листов из алюминиевых сплавов производится с технологической планировкой чистым алюминием или сплавом алюминия с цинком, которая выполняет роль более коррозионностойкого слоя.  [c.77]

Исследования показали, что полученный таким образом диффузионный сплав на основе меди соответствует по структуре литой алюминиевой бронзе с содержанием алюминия 9—11%. Сплав может быть отнесен к классу диснерсионно-твердеющих. Дальнейшее изменение его твердости может быть достигнуто закалкой в масле и старением при температуре 250—300° С в течение 1—2 ч.  [c.187]

mash-xxl.info