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).
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.
|
марка |
химический состав |
Назначение |
|||||||||
|
Sn |
P |
Zn |
Ni |
Pb |
|||||||
|
обрабатываемые давлением (однофазные) по ГОСТ 5017–49 |
|||||||||||
|
Бр.ОФ6,5–0,15 |
6–7 |
0,1–0,25 |
― |
― |
― |
Ленты, сетки в аппаратостроении, бумажной пром..Мембраны, пружины, детали работающие на трение. |
|||||
|
Бр.ОЦ4–3 |
3,5 |
― |
2,7–3,3 |
― |
― |
||||||
|
литейные (двухфазные) по ТУ |
|||||||||||
|
Бр.ОЦ10–2 |
9–11 |
― |
2–4 |
― |
― |
шестерни, втулки, подшипники. |
|||||
|
Бр.ОФ10–1 |
9–11 |
0,8–0,12 |
― |
― |
― |
То же, пластичность выше. |
|||||
|
Бр.ОНС11–4–3 |
― |
― |
― |
4 |
3 |
То же, при нагреве. Втулки клапанов. |
|||||
|
Алюминиевые бронзы (по ГОСТ 18175–72) |
|||||||||||
|
марка |
химический состав |
назначение |
|||||||||
|
Al |
Fe |
Ni |
|||||||||
|
высокой пластичности (однофазные ) |
|||||||||||
|
Бр.А5 |
4–6 |
― |
― |
Ленты, полосы, для пружин. |
|||||||
|
высокой прочности (двухфазные ) |
|||||||||||
|
Бр.АЖ 9–4 |
8–10 |
2–4 |
― |
Шестерни, втулки, арматура, в.т.ч для морской воды. |
|||||||
|
Бр.АЖН10–4–4 |
9,5–11 |
3,5–5,5 |
3,5–5,5 |
То же, при больших давлениях и трении. |
|||||||
Кремнистые бронзы (по ГОСТ 18175–72)
|
марка |
химический состав |
назначение |
||||
|
Si |
Mn |
Ni |
||||
|
Бр.КМц 3–1 |
2,75–3,5 |
1–1,5 |
― |
Пружины, трубы, втулки в судостроении, авиации, химической промышленности. |
||
|
Бр.КН 1–3 |
0,6–1,1 |
0,1–0,4 |
2,4–3,4 |
Втулки, клапаны, болты, и др. детали для работы в морской и сточных водах. |
||
Бериллиевые бронзы (по ГОСТ 18175–72)
|
марка |
химический состав |
назначение |
|||||
|
Be |
Ni |
Ti |
Mg |
||||
|
Бр.Б2 |
1,8–2,1 |
0,2–0,5 |
― |
― |
Высокопрочные и токоведущие пружины, мембраны, сильфоны. |
||
|
Бр.БНТ1,7 |
1,6–1,85 |
0,2–0,4 |
0,1–0,25 |
― |
|||
|
Бр.БНТ1,9 |
1,85–2,1 |
0,2–0,4 |
0,1–0,25 |
― |
|||
|
Бр.БНТ1,9Mr |
1,85–2,1 |
0,2–0,4 |
0,1–0,25 |
0,07–0,13 |
|||
Латуни
|
марка |
химический состав |
назначение |
||||
|
Cu |
Al |
Pb |
Sn |
другие |
||
|
Простые латуни |
||||||
|
Пластичные (однофазные), деформируемые в холодном и горячем состоянии |
||||||
|
Л96 (томпак) |
95,0–97,0 |
― |
― |
― |
― |
Трубки радиаторные, листы, ленты. |
|
Л80 (полутомпак) |
79,0–81,0 |
― |
― |
― |
― |
Трубки, лента, проволока. |
|
Л68 |
67,0–70,0 |
― |
― |
― |
― |
Листы, ленты для глубокой вытяжки. |
|
Меньшей пластичности (двухфазные), деформируемые в горячем состоянии и литейные. |
||||||
|
ЛС59–1 |
57,0–60,0 |
― |
0,8–1,9 |
― |
― |
Листы, трубы, литье; хорошая обрабатываемость резанием. |
|
Сложные латуни |
||||||
|
Обрабатываемые давлением (однофазные) |
||||||
|
ЛА 77–2 |
76,0–79,0 |
1,7–2,5 |
― |
― |
― |
Трубы в морском и общем машиностроении |
|
ЛО70–1 |
69,9–71,0 |
― |
― |
1–1,5 |
― |
Трубы подгревателей |
|
Литейные (двухфазные) по ГОСТ 17711–72 |
||||||
|
ЛА 67–2,5 |
66–68 |
2–3 |
<=1,0 |
― |
― |
Отливки в морском и общем машиностроении |
|
Сложные латуни повышенной прочности и стойкости против коррозии |
||||||
|
ЛАН 59–3–2 |
57,0–60,0 |
2,5–3,5 |
― |
― |
2–3 Ni |
Трубы, тяжело нагруженные детали в моторо- и судостроении |
|
ЛАЖ 60–1–1 |
58,0–61,0 |
0,75–1,5 |
<=0,4 |
― |
0,8–1,5 Fe |
|
|
Литейные (двухфазные) по ГОСТ 17711–72 |
||||||
|
ЛМцЖ 55–3–1 |
53–58 |
― |
<=0,5 |
1,3–4,5 |
0,5–1,5 Fe 4–3 Mn |
Массивное литье в судосроении. |
|
ЛмцОС 58–2–2–2 |
57–60 |
― |
0,5–2,5 |
1,5–2,5 |
1,5–2,5 Mn |
Шестерни, зубчатые колеса |
referat.store
Медные сплавы
Для деталей машин используют сплавы меди с цинком , оловом, алюми-
нием, 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 струк-
туру. 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), со-
четающийся для многих сплавов с высокой пластичностью и хорошей стойко-
стью против коррозии в ряде агрессивных сред и хорошей электропроводно-
стью.
Величина коэффициента трения практически одинакова у всех медных
сплавов, тогда как механические свойства и износостойкость, а также поведе-
ние в условиях коррозии зависят от состава сплавов , a следовательно, от струк-
туры. Прочность выше у двухфазных сплавов, а пластичность у однофазных.
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).
1. Медно-цинковые сплавы. Латуни (табл. 35).
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 (табл. 36).
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 (табл. 37).
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 (табл. 38)
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.
| марка | химический состав | назначение | ||||||||||||||
| Sn | P | Zn | Ni | Pb | ||||||||||||
| обрабатываемые давлением (однофазные) по ГОСТ 5017–49 | ||||||||||||||||
| Бр.ОФ6,5–0,15 | 6–7 | 0,1–0,25 | ― | ― | ― | Ленты, сетки в аппаратостроении, бумажной пром..Мембраны, пружины, детали работающие на трение. | ||||||||||
| Бр.ОЦ4–3 | 3,5 | ― | 2,7–3,3 | ― | ― | |||||||||||
| литейные (двухфазные) по ТУ | ||||||||||||||||
| Бр.ОЦ10–2 | 9–11 | ― | 2–4 | ― | ― | шестерни, втулки, подшипники. | ||||||||||
| Бр.ОФ10–1 | 9–11 | 0,8–0,12 | ― | ― | ― | То же,пластичность выше. | ||||||||||
| Бр.ОНС11–4–3 | ― | ― | ― | 4 | 3 | То же, при нагреве. Втулки клапанов. | ||||||||||
| Алюминиевые бронзы (по ГОСТ 18175–72) | ||||||||||||||||
| марка | химический состав | назначение | ||||||||||||||
| Al | Fe | Ni | ||||||||||||||
| высокой пластичности (однофазные) | ||||||||||||||||
| Бр.А5 | 4–6 | ― | ― | Ленты, полосы, для пружин. | ||||||||||||
| высокой прочности (двухфазные) | ||||||||||||||||
| Бр.АЖ 9–4 | 8–10 | 2–4 | ― | Шестерни, втулки, арматура, в.т.чдля морской воды. | ||||||||||||
| Бр.АЖН10–4–4 | 9,5–11 | 3,5–5,5 | 3,5–5,5 | То же,при больших давлениях и трении. | ||||||||||||
Кремнистые бронзы (по ГОСТ 18175–72)
| марка | химический состав | назначение | ||||
| Si | Mn | Ni | ||||
| Бр.КМц 3–1 | 2,75–3,5 | 1–1,5 | ― | Пружины, трубы, втулки в судостроении, авиации, химической промышленности. | ||
| Бр.КН 1–3 | 0,6–1,1 | 0,1–0,4 | 2,4–3,4 | Втулки, клапаны, болты, и др. детали для работы в морской и сточных водах. | ||
Бериллиевые бронзы (по ГОСТ 18175–72)
| марка | химический состав | назначение | ||||||
| Be | Ni | Ti | Mg | |||||
| Бр.Б2 | 1,8–2,1 | 0,2–0,5 | ― | ― | Высокопрочные и токоведущие пружины, мембраны, сильфоны. | |||
| Бр.БНТ1,7 | 1,6–1,85 | 0,2–0,4 | 0,1–0,25 | ― | ||||
| Бр.БНТ1,9 | 1,85–2,1 | 0,2–0,4 | 0,1–0,25 | ― | ||||
| Бр.БНТ1,9Mr | 1,85–2,1 | 0,2–0,4 | 0,1–0,25 | 0,07–0,13 | ||||
Латуни
| марка | химический состав | назначение | ||||
| Cu | Al | Pb | Sn | другие | ||
Простые латуни | ||||||
| Пластичные (однофазные), деформируемые в холодном и горячем состоянии | ||||||
| Л96 (томпак) | 95,0–97,0 | ― | ― | ― | ― | Трубки радиаторные, листы, ленты. |
| Л80 (полутомпак) | 79,0–81,0 | ― | ― | ― | ― | Трубки, лента, проволока. |
| Л68 | 67,0–70,0 | ― | ― | ― | ― | Листы, ленты для глубокой вытяжки. |
| Меньшей пластичности (двухфазные), деформируемые в горячем состоянии и литейные. | ||||||
| ЛС59–1 | 57,0–60,0 | ― | 0,8–1,9 | ― | ― | Листы, трубы, литье; хорошая обрабатываемость резанием. |
Сложные латуни | ||||||
| Обрабатываемые давлением (однофазные) | ||||||
| ЛА 77–2 | 76,0–79,0 | 1,7–2,5 | ― | ― | ― | Трубы в морском и общем машиностроении |
| ЛО70–1 | 69,9–71,0 | ― | ― | 1–1,5 | ― | Трубы подгревателей |
| Литейные (двухфазные) по ГОСТ 17711–72 | ||||||
| ЛА 67–2,5 | 66–68 | 2–3 | <=1,0 | ― | ― | Отливки в морском и общем машиностроении |
Сложные латуни повышенной прочности и стойкости против коррозии | ||||||
| ЛАН 59–3–2 | 57,0–60,0 | 2,5–3,5 | ― | ― | 2–3 Ni | Трубы, тяжело нагруженные детали в моторо- и судостроении |
| ЛАЖ 60–1–1 | 58,0–61,0 | 0,75–1,5 | <=0,4 | ― | 0,8–1,5 Fe | |
| Литейные (двухфазные) по ГОСТ 17711–72 | ||||||
| ЛМцЖ 55–3–1 | 53–58 | ― | <=0,5 | 1,3–4,5 | 0,5–1,5 Fe 4–3 Mn | Массивное литье в судосроении. |
| ЛмцОС 58–2–2–2 | 57–60 | ― | 0,5–2,5 | 1,5–2,5 | 1,5–2,5 Mn | Шестерни, зубчатые колеса |
nreferat.ru
ВВЕДЕНИЕ 3
1. Медь и ее свойства 4
2. Медные сплавы 6
2.1 Латуни 6
2.2 Бронзы 9
2.3 Медно-никелевые сплавы 11
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 12
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 13
Содержание
Для повышения коррозионной стойкости в них вводятся марганец, а для улучшения антифрикционных свойств — свинец. Пример кремнистой бронзы: БрКН-1−3.бериллиевые бронзыОчень большой прочностью и упругостью обладают бронза БрБ 2, в состав которой входят 1,8−2,1% бериллия и 0,2−0,5% никеля (остальное медь), и некоторые другие. Из них изготавливают пружины, пружинистые контакты ответственных приборов и др. свинцовистые бронзыИмеют высокие антифрикционные свойства и применяются для высоконагруженных подшипников с большими удельными давлениями, заменяя не только оловянистые бронзы, но и высокооловянистый баббит, применяемый для вкладышей подшипников скольжения.2.3Медно-никелевые сплавыМедно-никелевые сплавы отличаются высокой коррозионной стойкостью, большим удельным электросопротивлением, а некоторые также высокими механическими свойствами и жаростойкостью. Они применяются в промышленности для термопар и нагревательных элементов, реостатов и измерительных приборов, для изготовления деталей ответственного назначения в химическом машиностроении и предметы домашнего обихода (посуда и др.).
Никель — твердый и вязкий металл с плотностью ρ=8,9 г/см 3 и температурой плавления tпл=1452°С, имеет высокую коррозионную стойкость.
В чистом виде применяетсядля покрытия других металлов (никелирование).
Маркировка сплавов принята следующая: первая буква Н указывает на принадлежность сплава к никелевым. Последующие буквы обозначают содержащиеся в сплаве элементы: М — медь, Мц — марганец, Ц — цинк, Ж — железо. Содержание этих элементов в процентах указывают следующие за буквами цифры. Одним из медно-никелевых сплавов является мельхиор (НМ 81) — белый блестящий, не окисляющийся на воздухе и в органических кислотах, сплав, иногда называемый за свой вид китайским серебром. Он содержит около
80. меди и
20. никеля. Из мельхиора изготавливают украшения, столовые и чайные приборы. Для изготовления монет применяют так называемый сплав монель (НМЖМц28−2,5−1,5 содержит около
68. никеля,
28. меди и небольшие добавки марганца и железа).
Высокая коррозионная стойкость этого сплава, хорошие механические свойства и легкая обрабатываемость сделали возможным его использование для изготовления не только разменной монеты, но и хирургических инструментов, деталей машин и приборов. Манганин — термостабильный сплав. НММц85−12 — около
85. меди,
12. марганца, остальное никель — имеет чрезвычайно малое изменение электрического сопротивления в пределах комнатных температур. ЗАКЛЮЧЕНИЕИз всех цветных металлов медь нашла наиболее раннее применение. Ее сплав — бронза — известен человечеству с древних времен. Когда-то это был единственный материал, из которого изготовлялись орудия труда и оружие, а также более мелкие предметы: амулеты, вазы, различные украшения домашней утвари и мебели. Во времена фараонов по берегам Средиземноморья велась обширная торговля бронзовыми изделиями. Изделия из бронзы также были в большом употреблении в Риме и римских провинциях. И в настоящее время художественная бронза находит себе широкое применение в жизни. Еще одним медным сплавом является латунь. Это относительно недорогой сплав, легко обрабатывающийся и обладающий хорошими механическими свойствами.
Латунь благодаря своим качествам нашла широкое применение в машиностроении, химической промышленности, в производстве бытовых товаров. Для придания латуни особых свойств в ее часто добавляют различные металлы, например: алюминий, никель, кремний, марганец и другие. В настоящее время медь и ее сплавы широко применяются в различных отраслях промышленности, медь является одним из самых распространенных металлов. Благодаря своим свойствам, к которым относится высокая пластичность, теплопроводность, механическая прочность, хорошая обрабатываемость давлением, электропроводность, высокая коррозионная стойкость, а также относительно невысокая стоимость производства, медь получила широкое распространение в электротехнике, радиотехнике, медицине и других отраслях промышленности. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВТехнология конструкционных материалов: Учебное пособие для вузов / Под ред. М. А. Шатерина. — СПб.: Политехника, 2005. — 597 с.: ил. Технология конструкционных материалов: Учеб. Для вузов / Под ред. А. М. Дальского. — М.: Машиностроение, 1992. — 447 с.Н. Н. Кропивницкий, А. М. Кучер, Р. В. Пугачева, П. Н. Шорников. Технология металлов. М. — Л., Изд. «Машиностроение», 1980. — 504 с.: ил.
1. Технология конструкционных материалов: Учебное пособие для вузов / Под ред. М. А. Шатерина. — СПб.: Политехника, 2005. — 597 с.: ил.
2. Технология конструкционных материалов: Учеб. Для вузов / Под ред. А. М. Дальского. — М.: Машиностроение, 1992. — 447 с.
3. Н. Н. Кропивницкий, А. М. Кучер, Р. В. Пугачева, П. Н. Шорников. Технология металлов. М. — Л., Изд. «Машиностроение», 1980. — 504 с.: ил.
список литературы
referatbooks.ru
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 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).
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 .
| марка | химический состав | Назначение | ||||
| Sn | P | Zn | Ni | Pb | ||
| обрабатываемые давлением (однофазные) по ГОСТ 5017–49 | ||||||
Бр.ОФ6,5–0,15 | 6–7 | 0,1–0,25 | ― | ― | ― | Ленты, сетки в аппаратостроении, бумажной пром… Мембраны, пружины, детали работающие на трение. |
| Бр.ОЦ4–3 | 3,5 | ― | 2,7–3,3 | ― | ― | |
| литейные (двухфазные) по ТУ | ||||||
| Бр.ОЦ10–2 | 9–11 | ― | 2–4 | ― | ― | шестерни, втулки, подшипники. |
| Бр.ОФ10–1 | 9–11 | 0,8–0,12 | ― | ― | ― | То же, пластичность выше. |
| Бр.ОНС11–4–3 | ― | ― | ― | 4 | 3 | То же, при нагреве. Втулки клапанов. |
| Алюминиевые бронзы (по ГОСТ 18175–72) | ||||||
| марка | химический состав | назначение | ||||
| Al | Fe | Ni | ||||
| высокой пластичности (однофазные ) | ||||||
| Бр.А5 | 4–6 | ― | ― | Ленты, полосы, для пружин. | ||
| высокой прочности (двухфазные ) | ||||||
| Бр.АЖ 9–4 | 8–10 | 2–4 | ― | Шестерни, втулки, арматура, в.т.ч для морской воды. | ||
| Бр.АЖН10–4–4 | 9,5–11 | 3,5–5,5 | 3,5–5,5 | То же, при больших давлениях и трении. |
Кремнистые бронзы (по ГОСТ 18175–72)
| марка | химический состав | назначение | ||
| Si | Mn | Ni | ||
| Бр.КМц 3–1 | 2,75–3,5 | 1–1,5 | ― | Пружины, трубы, втулки в судостроении, авиации, химической промышленности. |
| Бр.КН 1–3 | 0,6–1,1 | 0,1–0,4 | 2,4–3,4 | Втулки, клапаны, болты, и др. детали для работы в морской и сточных водах. |
Бериллиевые бронзы (по ГОСТ 18175–72)
| марка | химический состав | назначение | |||
| Be | Ni | Ti | Mg | ||
| Бр.Б2 | 1,8–2,1 | 0,2–0,5 | ― | ― | Высокопрочные и токоведущие пружины, мембраны, сильфоны. |
| Бр.БНТ1,7 | 1,6–1,85 | 0,2–0,4 | 0,1–0,25 | ― | |
| Бр.БНТ1,9 | 1,85–2,1 | 0,2–0,4 | 0,1–0,25 | ― | |
| Бр.БНТ1,9Mr | 1,85–2,1 | 0,2–0,4 | 0,1–0,25 | 0,07–0,13 |
Латуни
| марка | химический состав | назначение | ||||
| Cu | Al | Pb | Sn | другие | ||
| Простые латуни | ||||||
| Пластичные (однофазные), деформируемые в холодном и горячем состоянии | ||||||
| Л96 (томпак) | 95,0–97,0 | ― | ― | ― | ― | Трубки радиаторные, листы, ленты. |
| Л80 (полутомпак) | 79,0–81,0 | ― | ― | ― | ― | Трубки, лента, проволока. |
| Л68 | 67,0–70,0 | ― | ― | ― | ― | Листы, ленты для глубокой вытяжки. |
| Меньшей пластичности (двухфазные), деформируемые в горячем состоянии и литейные. | ||||||
| ЛС59–1 | 57,0–60,0 | ― | 0,8–1,9 | ― | ― | Листы, трубы, литье; хорошая обрабатываемость резанием. |
| Сложные латуни | ||||||
| Обрабатываемые давлением (однофазные) | ||||||
| ЛА 77–2 | 76,0–79,0 | 1,7–2,5 | ― | ― | ― | Трубы в морском и общем машиностроении |
| ЛО70–1 | 69,9–71,0 | ― | ― | 1–1,5 | ― | Трубы подгревателей |
| Литейные (двухфазные) по ГОСТ 17711–72 | ||||||
| ЛА 67–2,5 | 66–68 | 2–3 | <=1,0 | ― | ― | Отливки в морском и общем машиностроении |
| Сложные латуни повышенной прочности и стойкости против коррозии | ||||||
| ЛАН 59–3–2 | 57,0–60,0 | 2,5–3,5 | ― | ― | 2–3 Ni | Трубы, тяжело нагруженные детали в моторо- и судостроении |
| ЛАЖ 60–1–1 | 58,0–61,0 | 0,75–1,5 | <=0,4 | ― | 0,8–1,5 Fe | |
| Литейные (двухфазные) по ГОСТ 17711–72 | ||||||
| ЛМцЖ 55–3–1 | 53–58 | ― | <=0,5 | 1,3–4,5 | 0,5–1,5 Fe 4–3 Mn | Массивное литье в судосроении. |
| ЛмцОС 58–2–2–2 | 57–60 | ― | 0,5–2,5 | 1,5–2,5 | 1,5–2,5 Mn | Шестерни, зубчатые колеса |
www.ronl.ru
Медные сплавы
Для деталей машин используют сплавы меди с цинком , оловом, алюми-
нием, 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 струк-
туру. 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), со-
четающийся для многих сплавов с высокой пластичностью и хорошей стойко-
стью против коррозии в ряде агрессивных сред и хорошей электропроводно-
стью.
Величина коэффициента трения практически одинакова у всех медных
сплавов, тогда как механические свойства и износостойкость, а также поведе-
ние в условиях коррозии зависят от состава сплавов , a следовательно, от струк-
туры. 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).
1. Медно-цинковые сплавы. Латуни (табл. 35).
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 (табл. 36).
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).
www.studsell.com
Для деталей машин используют сплавы меди с цинком , оловом, алюми-нием, кремнием и др. (а не чистую медь) из-за их большей прочности: 30-40кгс/мм^2 у сплавов и 25-29 кгс/мм^2 у технически чистой меди (табл. 35-39).Медные сплавы (кроме бериллиевой бронзы и некоторых алюминиевыхбронз) не принимают термической обработки, и их механические свойства иизносостойкость определяются химическим составом и его влиянием на струк-туру. Модуль упругости медных сплавов (900-12000 кгс/мм^2 ниже , чем устали).Основное преимущество медных сплавов - низкий коэффициент трения(что делает особенно рациональным применением их в парах скольжения), со-четающийся для многих сплавов с высокой пластичностью и хорошей стойко-стью против коррозии в ряде агрессивных сред и хорошей электропроводно-стью.Величина коэффициента трения практически одинакова у всех медныхсплавов, тогда как механические свойства и износостойкость, а также поведе-ние в условиях коррозии зависят от состава сплавов , a следовательно, от струк-туры. 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 процентноесодержание элементов. Порядок расположения цифр, принятый для латуней,отличается от порядка, принятого для бронз. В марках латуни первые две цифры (после буквы) указываютсодержание основного компонента - меди. Остальные цифры, отделяемые другот друга через тире, указывают среднее содержание легирующих элементов.Эти цифры расположены в том же порядке, как и буквы, указывающиеприсутствие в сплаве того или иного элемента. Таким образом содержаниецинка в наименовании марки латуни не указывается и определяется поразности. Например, Л86 означает латунь с 68% Cu (в среднем) и не имеющуюдругих легирующих элементов, кроме цинка; его содержание составляет (поразности) 32%. ЛАЖ 60-1-1 означает латунь с 60% Cu , легированнуюалюминием (А) в количестве 1% , с железом (Ж) в количестве 3% и марганцем(Мц) в количестве 1%. Содержание цинка (в среднем) определяется вычетом из100% 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 содержаниелегирующих элементов; цифры расположенные в том же порядке, как ибуквы, 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-4-4означает бронзу с 10% Al , 4% Fe и 4% Ni (и 82% Cu). Бр. КМц3-1 означаетбронзу с 3% Si , и 1% Mn (и 96% Cu). 1. Медно-цинковые сплавы. Латуни (табл. 35). 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; онанаибольшая у латуней с 30-32% цинка (латуни Л70 , Л67). Латуни с болеенизким содержанием цинка (томпаки и полутомпаки) уступают латуням Л68 иЛ70 в пластичности, но превосходят их в электро- и теплопроводности. Онипоставляются в прокате и поковках. Двухфазные простые латуни имеют хорошие ковкость (но главнымобразом при нагреве) и повышенные литейные свойства и используются нетолько в виде проката, но и в отливках. пластичность их ниже чем уоднофазных латуней, а Прочность и износостойкость выше за счет влиянияболее твердых частиц второй фазы.Прочность простых латуней 30-35 кгс/мм^2 при однофазной структуре и40-45 кгс/мм^2 при двухфазной. Прочность однофазной латуни может бытьзначительно повышена холодной пластической деформацией. Эти латуниимеют достаточную стойкость в атмосфере воды и пара (при условии снятиянапряжений, создаваемых холодной деформацией).2. Оловянные бронзы (табл. 36). Однофазные и двухфазные бронзы превосходят латуни в прочности исопротивлении коррозии (особенно в морской воде). Однофазные бронзы в катаном состоянии, особенно после значительнойхолодной пластической деформации, имеют повышенные прочностные иупругие свойства (δ>= 40 кгс/мм^2). Для двухфазных бронз характерна более высокая износостойкость.Важное преимущество двухфазных оловянистых бронз - высокие литейныесвойства; они получают при литье наиболее низкий коэффициент усадки посравнению с другими металлами, в том числе чугунами. Оловянные бронзыприменяют для литых деталей сложной формы. Однако для арматуры котлов иподобных 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 большезаменяются алюминиевыми бронзами. Из-за высокой стоимости олова чаще используют бронзы, в которыхчасть олова заменена цинком (или свинцом).3. Алюминиевые бронзы (табл. 37). Эти бронзы (однофазные и двухфазные) все более широко заменяют латуни и оловянные бронзы. Однофазные бронзы в группе медных сплавов имеют наибольшуюпластичность (δ до 60%). Их используют для листов (в том числе небольшойтолщины) и штамповки со значительной деформацией. После сильной холоднойпластической деформации достигаются повышенные Прочность и упругость.Двухфазные бронзы подвергают горячей деформации или применяют ввиде отливок. У алюминиевых бронз литейные свойства (жидкотекучесть)ниже, чем у оловянных; коэффициент усадки больше, но они не образуютпористости, что обеспечивает получение более плотных отливок.Литейныесвойства улучшаются введением в указанные бронзы небольших количествфосфора. Бронзы в отливках используют, в частности, для котельной арматурысравнительно простой формы, но работающей при повышенных напряжениях.Кроме того, алюминиевые двухфазные бронзы, имеют более высокиепрочностные свойства, чем латуни и оловянные бронзы. У сложныхалюминиевых бронз, содержащих никель и железо, Прочность составляет55-60 кгс/мм^2.Все алюминиевые бронзы, как и оловянные, хорошо устойчивы противкоррозии в морской воде и во влажной тропической атмосфере.Алюминиевые бронзы используют в судостроении, авиации, и т.д..Ввиде лент, листов, проволоки их применяют для упругих элементов, вчастности для токоведущих пружин.4. Кремнистые бронзы (табл. 38)Применение кремнистых бронз ограниченное. Используютсяоднофазные бронзы как более пластичные. Они превосходят алюминиевыебронзы и латуни в прочности и стойкости в щелочных (в том числе сточных)средах.Эти бронзы применяют для арматуры и труб, работающих в указанныхсредах.Кремнистые бронзы, дополнительно легированные марганцем, в результате сильной холодной деформации приобретают повышенные Прочность иупругость и в виде ленты или проволоки используются для различных упругихзлементов. 5. Бериллиевые бронзы. Бериллиевые бронзы сочетают очень высокую Прочность (σ до120 кгс/мм ^2) и коррозионную стойкость с повышенной электропроводностью.Однако эти бронзы из-за высокой стоимости бериллия используют лишь дляособо ответственных в изделиях небольшого сечения в виде лент, проволокидля 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 повышаетпрочность и уменьшает концентрацию бериллия в растворе меди. Медные сплавы. Оловянные бронзы.
markmet.ru
