ОСНОВЫ ТЕОРИИ СПЛАВОВ Часть II ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ И

ОСНОВЫ ТЕОРИИ СПЛАВОВ Часть II ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ НА ОСНОВЕ МЕДИ Лабораторная работа № 1 Группа МС-41 Лектор доц. каф. ТМи. М Лябук С. И.

ВОПРОСЫ 1. Медь. Примеси в меди. 2. Бронзы. 3. Латуни. Состав. Структура. Свойства 3. 1. Алюминиевые бронзы 3. 2. Оловянные бронзы 3. 3. Бериллиевые бронзы 3. 4. Свинцовые бронзы.

ЛИТЕРАТУРА 1. Мальцев М. В. Металлография промышленных цветных сплавов и металлов. – М. : Металлургия, 1970. – 364 с. 2. Материаловедение / Арзамасов Б. Н. , Макарова В. И. , Мухин Г. Г. и др. Учеб. для вузов. – М. : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2002. – 648 с. 3. Конструкционное материаловедение / В. К. Борисевич, А. Ф. Виноградский, Я. С. Карпов, В. Я. Самойлов, Н. И. Семишов. – Харьков: 2001. – Ч. 1. – 342 с. – Ч. 2. – 455 с. 4. Гуляев А. П. Материаловедение. – М. : Металлургия, 1977. – 370 с.

МЕДЬ. СТРУКТУРА. СВОЙСТВА ГОСТ 859 -2001 ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ МЕДИ МАРКИ М 1 Cu Bi Sb As Fe Ni Pb Sn S 99, 90 0, 001 0, 002 0, 005 O 2 0, 05 Zn Ag 0, 005 0, 003 МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕДИ МАРКИ М 1 состоян ие σв, МПа σ0, 2, МПа δ, % ψ, % НВ КСU, МДж/м 2 литое 160 35 25 – 40 – деформ. 450 400 3 35 125 – отожжен. 220 75 55 1, 2– 1, 8 Cu-Bi Cu-Pb Cu-Cu 2 O

ЛАТУНИ. ФАЗОВЫЙ СОСТАВ. СТРУКТУРА ГОСТ 15527 -70 Т, С Литая латунь Л 70 После отжига Л 58

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ И СВОЙСТВА ДЕФОРМИРОВАННЫХ ЛАТУНЕЙ ГОСТ 15527 -70 Марка Cu, других σв, σ0, 2, δ, ψ, КСU, НВ латуни % (мас. ) елементов, % (мас. ) МПа % % МДж/м 2 Л 90 88– 91 – 260 120 45 80 1, 76 53 Л 68 67– 70 – 320 90 55 70 1, 68 55 Л 63 62– 65 – 330 110 50 66 1, 37 56 Л 60 59– 62 – 380 160 25 62 0, 78 77 ЛА 77 -2 76– 79 1, 75– 2, 5 Al 400 140 55 58 – 60 ЛАН 50 -3– 2 57– 60 2, 5– 3, 5 Al 380 300 50 – 0, 5 75 400 170 65 – – 60 2– 3 Ni ЛН 65– 5 64– 67 5– 6, 5 Ni

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ЛИТЕЙНЫХ ЛАТУНЕЙ

ИЗДЕЛИЯ ИЗ ЛАТУНИ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ Сепаратор роликового подшипника буксового узла пассажирских и грузовых вагонов ЛЦ 40 С Питающий зажим контактной сети ЛК 80 -3 Стыковой зажим контактной сети ЛЦ 16 К 4

АЛЮМИНИЕВЫЕ БРОНЗЫ. ФАЗОВЫЙ СОСТАВ. СТРУКТУРА. ГОСТ 18175 -78 Бр. А 5 после отжига Литая Бр. А 5 Бр. А 10 - гцк, замещения, γ – Сu 3 Al γ 2 – Cu 32 Al 19

ПАРАМЕТРЫ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ АЛЮМИНИЕВОЙ БРОНЗЫ Марка Термическая обработка, бронзи °С σв, МПа отжиг наклеп δ, % отжиг наклеп Бр. А 7 Тгор. оброб = 750– 850 440– 500 950– 1030 65– 75 2– 4 Тотж. = 600– 700 Структура α-твердый раствор Бр. АМц10 -2 Тзак. = 900– 950 Структура α + β`(М) Тотж. = 600– 700 Структура α + Е (α + γ) отжиг закалка 450 550 10 14

ВЛИЯНИЕ СОДЕРЖАНИЯ АЛЮМИНИЯ НА СВОЙСТВА БРОНЗЫ СТРУКТУРА ОТОЖЖЕННОЙ И ЗАКАЛЕННОЙ БРОНЗЫ Бр. А 10 после отжига Бр. А 11, 8 после закалки Бр. А 10 после закалки

ОЛОВЯННЫЕ БРОНЗЫ. ФАЗОВЫЙ СОСТАВ. СТРУКТУРА. ГОСТ 5017 -74, ГОСТ 10025 -78 Влияние содержания олова на свойства бронзы б а а – деформируемая однофазная с 5% Sn после рекристаллизации б – литая двухфазная с 10 % Sn - (a + Cu 31 Sn 8)

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ И СВОЙСТВА ОЛОВЯННЫХ БРОНЗ

ИЗДЕЛИЯ ИЗ ОЛОВЯННОЙ БРОНЗЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ Вкладыш моторно-осевого подшипника магистрального тепловоза Бр. О 4 Ц 4 С 17 Вкладыш шатунного подшипника дизеля 10 Д 100. Бр. О 5 Ц 5 С 5 (с антифрикционным слоем на основе баббита БК 2) Подшипник Турбокомпрессора Бр. О 10 С 10

БЕРИЛЛИЕВЫЕ БРОНЗЫ. ФАЗОВЫЙ СОСТАВ. СТРУКТУРА. ГОСТ 18175 -78 Структура бронзы БРБ 2 после старения a+ Cu. Be Терм. обработка, °С σв, МПа δ, % Тзак. Тстар Тотж. Тгор. обр. закалка старение 790– 810 320– 340 530– 650 750– 800 300– 450 1200– 1300 40– 50 2– 5

ПРИМЕНЕНИЕ БЕРИЛЛИЕВЫХ БРОНЗ. ХАРАКТЕРИСТИКИ УПРУГИХ ЭЛЕМЕНТОВ 1 -бронзы 2 - стали Угол наклона к оси деформации определяется модулем упругости. Чем меньше Е, тем выше упругая деформация, максимальная величина, которой определяется ε = σ0, 002 / E. петля упругого гистерезиса Гистерезис проявляется при несовпадении характеристик упругого элемента при нагружении и разгрузке. Гистерезис вызван рассеиванием в материале энергии при упругих напряжениях. Мерой рассеивания является площадь петли гистерезиса. Гистерезис оценивают отношением max ширины – Г к max деформации – ε. резонансная кривая упругого элемента В идеально упругом материале при циклическом нагружении, частота, которого совпадает с собственной частотой упругого элемента, в результате резонанса резко возрастает амплитуда колебаний элемента – А. А растет в некотором интервале частот – проявление внутреннего трения. Ширину этого интервала на высоте 0, 7 Аmax – принимают за величину внутреннего трения.

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТЕРМИЧЕСКИ УПРОЧНЕННЫХ СПЛАВОВ ДЛЯ УПРУГИХ ЭЛЕМЕНТОВ ПРИБОРОВ Бериллиевые бронзы используют для изготовления упругих элементов особого назначения. Для них характерны высокий предел упругости и низкий модуль упругости (ГОСТ 18175 -78). Такое сочетание свойств обеспечивает малые неупругие эффекты при больших упругих деформациях. После закалки Бр. Б 2 σв= 500 Мпа δ = 30 % После дисперсионного твердения Бр. Б 2 σв = 1200 МПа δ=4%

СВИНЦОВАЯ БРОНЗА. ФАЗОВЫЙ СОСТАВ. СТРУКТУРА. Т, 0 С Cu % Pb Бр. С 30 Свинцовая бронза имеет невысокие механические свойства σв=70 Мпа, δ = 4 %. Для повышения надежности вкладышей подшипников тонкий слой бронзы наплавляют на основу из стальной ленты. Pb