Ассоциация EAM
Ассоциация эффективного управления производственными активами

Цветные сплавы

материал предоставил СИДОРОВ Александр Владимирович

Алюминиевые сплавы

Алюминий (Al) – лёгкий металл серебристо-белого цвета. Плотность – 2,7 т/м3, температура плавления – 660 °С, временное сопротивление разрыву – 80 МПа, относительное удлинение – 45%, твёрдость – 20 НВ. Обладает высокой удельной прочностью (отношением предела прочности к плотности), пластичностью, хорошими тепло- и электропроводимостью, коррозионной стойкостью благодаря образованию плотной оксидной плёнки (Al2O3). Хорошо обрабатывается давлением, но плохо льётся (большая усадка) и подвергается резанию. Применяется для ненагруженных деталей и элементов конструкций, когда от материала требуется лёгкость, свариваемость, пластичность (в быту, строительстве, авиастроении, химической и пищевой промышленности, электротехнике). Маркируется буквой “А” и цифрами, указывающими степень чистоты.

Алюминиевые сплавы подвергаются закалке и старению. После закалки они пластичны, легко деформируются, но прочность невелика. Старение увеличивает прочность, но снижает пластичность. Увеличение содержания примесей и пластическая деформация повышают прочность и твёрдость.

  1. Деформируемыене упрочняемые термической обработкой (характеризуются высокой пластичностью, коррозионной стойкостью, невысокой прочностью; используются для изделий, получаемых глубокой штамповкой и сваркой; применяются для изготовления трубопроводов, судов, кузовов, ёмкостей – Al + Mn, Al + Mg), упрочняемые термической обработкой (дюралюмины: Al + 4% Cu + 0,5% Mg + Mn + Fe, маркируются буквой “Д” с номером, хорошо деформируются в горячем и холодном состоянии, удовлетворительно обрабатываются резанием, хорошо свариваются точечной сваркой, закалка со старением обеспечивает высокую коррозионную стойкость, временное сопротивление разрыву – 410-520 МПа, применяются в авиастроении, строительных конструкциях, кузовах автомобилей), высокопрочные (Zn, Mg – увеличивают прочность, но снижают пластичность и коррозионную стойкость; Cr – повышает стойкость; маркируются буквой “В” и числом, указывающим процентное содержание алюминия; применяются в для нагруженных конструкций, работающих при повышенных температурах), для ковки и штамповки (обладают высокой пластичностью в горячем состоянии; по составу близки к дюралюминию; маркируются “АК” и номером), жаропрочные (дополнительно легируются Fe, Ni, Ti; для деталей, работающих при высоких температурах – поршней, головок цилиндров, обшивки самолётов).
  2. Литейныесилумины (Al + Si, маркируются буквами “АЛ” и порядковым номером), подшипниковые (Al + Sn + Cu + Ni + Si, чем больше олова [Sn], тем выше антифрикционные свойства).
  3. Спеченные алюминиевые сплавыСАП (спеченный алюминиевый порошок, пудра; состоит из Al + Al2O3 [дисперсных чешуек]; с увеличением Al2O3 предел прочности повышается; САП1, САП2 обладают высокой жаропрочностью), САС (спеченные алюминиевые сплавы; содержат большое количество легирующих элементов; применяют, когда литьём и обработкой давлением трудно получить соответствующий сплав).

Медные сплавы

Медь (Cu) – полублагородный металл красновато-розового цвета, обладает высокой пластичностью, тепло- и электропроводностью, коррозионостойкостью. Хорошо обрабатывается давлением, полируется, паяется, сваривается, но плохо льётся и подвергается резанию. Примеси снижают пластичность, повышая прочность (низкая жидкотекучесть), твёрдость. Плотность – 8,9 т/м3, температура плавления – 1083 °С, временное сопротивление разрыву – 40 МПа, твёрдость – 8 НВ, кристаллическая решётка – гранецентрированная кубическая. Маркируется буквой “М” с номером (чем выше номер, тем ниже чистота).

  1. Латуни – сплавы Cu + Zn (< 45%, с увеличением растёт прочность и пластичность). Легко деформируются, поэтому подвергают обработке давлением (катают листы, ленты, профили). Бывают двойными (простыми) и многокомпонентными. Маркируются буквой “Л”: первые – с указанием процентного содержания Cu, вторые – с перечнем легирующих элементов (A – Al, Б – Ве [берилий], Ж – Fe, Мц – Mn, Н – Ni, О – Sn, C – Pb, Ф – Р, Ц – Zn и т.д.) с указанием их процентного содержания. Для улучшения обрабатываемости резанием вводят Pb, для повышения коррозионостойкости – Sn, для повышения механических свойств – Al, Ni. Применяются для изготовления подшипников, втулок, в судостроении и машиностроении, для ответственных деталей, работающих при высоких циклических нагрузках.
  2. Бронзы – сплавы Cu с любым элементом, где Zn не является основным компонентом. Подразделяют на оловянные, алюминиевые, бериллиевые, кремнистые и др. Маркируются буквами “Бр” и далее – аналогично латуням. Обладают высокими литейными свойствами (художественное литьё), используются как подшипниковый сплав (хорошие антифрикционные свойства), для водяной и паровой арматуры (хорошая коррозионная стойкость). Бериллиевая бронза обладает высокой прочностью, упругостью, химической стойкостью, обрабатываемостью резанием (ответственные пружины, мембраны), не искрит при ударе (для горного инструмента).

Кроме того используются сплавы на основе магния, титана, никеля и пр.

Список литературы

  1. Загуляева С.В., Макашова Л.С. Материаловедение. – Ярославль: ЯГТУ, 1996. – 60 с.
< Стали Содержание Термическая обработка сталей >

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Аналогичные записи
  • Введение в материаловедение материал предоставил СИДОРОВ Александр Владимирович Материаловедение – научная дисциплина, изучающая взаимосвязь между составом, строением и свойствами материалов. Назначение материала определяется требованиями конструкции (конструкционные критерии – прочность, долговечность, коррозийные свойства и т.п.) и возможностью переработки в изделие (технологические критерии – коэффициент обрабатываемости резанием, сварки и обработки давлением и т.п.). Разновидности материалов: металлические материалы; неметаллические материалы (резина, [...]
  • Основные понятия теории сплавов материал предоставил СИДОРОВ Александр Владимирович Сплав – макроскопически однородная смесь двух или большего числа химических элементов. Сплавы получают путём: плавления – процесса перехода материалов из твёрдого состояния в жидкое при повышенных температурах; спекания – процесса получения твёрдых и пористых материалов из мелких порошкообразных или пылевидных материалов при повышенных температурах; осаждения из газовой фазы – процесса [...]
  • Свойства конструкционных материалов материал предоставил СИДОРОВ Александр Владимирович Механические свойства определяются по результатам механических испытаний, при которых материалы подвергаются воздействию внешних (статических, динамических, циклических) сил, вызывающих напряжение и деформацию. Напряжение – величина нагрузки, отнесённая к единице площади поперечного сечения испытуемого образца. Деформация – изменение формы и размеров твёрдого тела под влиянием внешних сил. Различают деформации растяжения, сжатия, изгиба, [...]
  • Стали материал предоставил СИДОРОВ Александр Владимирович Сталь – сплав железа (не менее 45%) с углеродом (0,022-2,14%) и другими элементами. Обычно сталь имеет плотность 7,6-7,9 т/м3, временное сопротивление растяжению – 800-3000 МПа, относительное удлинение – 5-12%. Сталь является важнейшим конструкционным материалом для тяжёлой промышленности, строительства и прочих отраслей. Влияние углерода и постоянных примесей на свойства сталей Углерод [...]
  • Чугуны материал предоставил СИДОРОВ Александр Владимирович Чугун – сплав железа с углеродом с содержанием последнего более 2,14%. Углерод в чугуне может содержаться в виде цементита и графита. Чугуны содержат постоянные примеси (Si, Mn, S, P), а в некоторых случаях также легирующие элементы (Cr, Ni, V, Al и др.). Чугуны дешевле сталей, широко применяются в машиностроении, обладают [...]

Поддержите нас

Подписка

Рубрики