Цветные сплавы Классификация цветных металлов Цветными

Цветные сплавы

Классификация цветных металлов • Цветными называют все металлы, кроме железа, кобальта Цветными и марганца, а также щелочных и щелочноземельных металлов • Традиционно классификацию цветных металлов проводят по тому характерному свойству, которое определяет их преимущественное применение. По этому принципу различают следующие группы цветных металлов: металлов − Легкие (с плотностью меньше 5 г/см 3): Al, Mg, Be, Ti. − Тяжелые: Cu, Ni. − Тугоплавкие (с температурой плавления Тпл больше, чем у железа, т. е. больше 1539 о. С): W, Mo, Nb, V, Cr, Ta и др. − Легкоплавкие: Sn, Pb, Zn и др. − Драгоценные: Au, Ag, Pt и др. − Радиоактивные: U, Pu и др.

Механические свойства алюминия, меди и титана

Медь • характеризуется высокой электро- и теплопроводностью, пластичностью и коррозионной стойкостью. • Недостатки меди: высокая плотность, плохая обрабатываемость резанием и низкая жидкотекучесть.

Медные сплавы латуни литейные деформируемые бронзы Медноникелевые сплавы

Структура меди М 1

Диаграмма равновесия Cu-Sn

Бронза оловянистая Бр. О 10 (10%Sn, ост. Cu). Литье

Диаграмма равновесия Cu-Zn

Латунь свинцовистая ЛС 59 -1 (40%Zn; 1%Pb, ост. Cu). Литье

Сплав для подшипников скольжения Б 83 (баббит). (11%Sb; 6%Cu ост. Sn). Литье.

Диаграмма равновесия Cu-Be

Диаграмма равновесия Cu-Al

Сплавы алюминия

Основные примеси в цветных металлах

Алюминий • Достоинствами алюминия является низкая стоимость, высокая электро- и теплопроводность, низкая плотность, высокая удельная прочность (σВ/ρ), хорошая коррозионная стойкость во многих средах и высокая технологичность (возможность плавки и обработки давлением при невысоких температурах в воздушной атмосфере). • К недостаткам относятся плохая обрабатываемость резанием и низкая жаропрочность.

Маркировка технического алюминия • Алюминий маркируют буквой А, за которой следуют цифры, указывающие десятые, сотые или тысячные доли процента содержания алюминия. Например, алюминий марки А 995 содержит не менее 99, 995 % Al, А 99 – 99, 99 % Al, А 7 – 99, 7 % Al и А 0 – 99, 0 % Al. Отечественной промышленностью выпускается алюминий особой чистоты (А 999), высокой чистоты (А 995, А 99, А 97, А 95) и технической чистоты (А 85, А 8, А 7, А 6, А 5 и А 0). • Деформируемый алюминий обозначают буквами АД и цифрами, которые условно характеризуют чистоту металла. Деформируемый алюминий марки АД 00 содержит не менее 99, 7, АД 0 – 99, 5, АД 1 – 99, 3 и АД – 98, 8 %Al.

Маркировка сплавов Al • В марках алюминиевых сплавов первые буквы характеризуют тип сплава: Д – сплавы типа дуралюминов; АК – ковкие алюминиевые сплавы; В – высокопрочные сплавы; АЛ – литейные сплавы. Далее указывается условный номер сплава. За условным номером следует обозначение, характеризующее состояние сплава: М – мягкий (отожженный); Т – термически обработанный (закалка плюс старение); Н – нагартованный; П – полунагартованный.

Общая классификация сплавов Al ДС – деформируемые сплавы; ЛС – литейные сплавы; НС и УС – сплавы, неупрочняемые и упрочняемые термической обработкой

Сплавы алюминия Деформируемые сплавы не упрочняемые термической обработкой Al+Mn Литейные сплавы Силумины Al – Si Al – Mg Al – Cu Al+Mg упрочняемые термической обработкой дуралюмины Al – Cu – Mg авиали Al – Mg – Si ковочные сплавы Al–Mg–Si–Сu и Al–Cu–Mg– Fe–Ni высокопрочные стареющие сплавы Al – Zn – Mg – Cu

Диаграмма равновесия Al-Si

Литейный сплав АЛ 12 (силумин) (12%Si; ост. Al) Литой модифицированный Na, Литой

Дюралюминий Д 1 (4. 2%Cu; 0. 6%Mn; 0. 6%Mg, ост. Al). Литье.

титан • К достоинствам титана относится высокая прочность и удельная прочность не только при комнатной температуре, но и в условиях глубокого холода, а также высокая коррозионная стойкость. • Недостатком титана является низкая теплопроводность (в 4 раза меньше, чем у железа, в 11 и 20 раз меньше, чем у алюминия и меди соответственно). Из-за этого титан плохо обрабатывается резанием, налипает на инструмент, в результате чего тот быстро изнашивается. • Для титановых сплавов низкая теплопроводность приводит к невозможности осуществить закалку деталей больших размеров (слишком низкая прокаливаемость).

Влияние легирующих элементов на полиморфизм титана

Титановый сплав ВТ 5 -1 охлаждение с печью с 1050°С (перегрев) HB=3. 10 ГПа; HRC=33 рекристаллизационный отжиг HB=2. 60 ГПа; HRC=25

Титановый сплав ВТ 3 -1 нормализация HB=4. 28 ГПа; HRC=35 охлаждение с печью из двухфазной α+β области HB=3. 88 ГПа; HRC=41

Титановый сплав ВТ 3 -1 закалка HB=4. 94 ГПа; HRC=50 закалка и старение HB=3. 79 ГПа; HRC=40; HRB=70

Титановый сплав ВТ 3 -1 длительный отжиг HB=3. 02 ГПа; HRC=32 закалка и отпуск. HB=3. 43 ГПа; HRC=37; HRB=99

Титановый сплав ВТ 22 закалка из β-области HB=2. 31 ГПа; HRC=20; HRB=100 отжиг в β-области HB=3. 02 ГПа; HRC=32