Всего на сайте:
236 тыс. 713 статей

Главная | Химия

Применяемые цветные сплавы в машиностроении  Просмотрен 742

Медные сплавы

Различают две основные группы медных сплавов - латуни и бронзы.

Медные сплавы обладают достаточно высоким уровнем механических и технологических свойств, износостойкостью и коррозионной стойкостью.

Латуни

По химическому составу латуни разделяют на простые, легированные только цинком, и сложные или легированные, которые помимо цинка содержат в качестве легирующих элементов свинец, олово, никель, марганец.

Медь с цинком образует α- и β-фазы. α-фаза - твердый раствор цинка в меди, β-фаза - твердое и хрупкое соединение CuZn.

Предельная растворимость цинка в меди составляет 39 %. На рис. 3.35 показана зависимость механических свойств латуни от содержания цинка.

В области α-твердого раствора прочность (Ϭв) и пластичность (δ) растут. При появлении в структуре β-кристаллов пластичность падает, а прочность продолжает расти примерно до 45 % Zn. Поэтому технические латуни содержат цинка до 40-45 %.

Все латуни по технологическому признаку разделяют на две группы:

деформируемые, из которых изготавливают листы, ленты, трубы, проволоку и другие полуфабрикаты обработкой давлением (ГОСТ 15527-70);

литейные для фасонного литья (ГОСТ 17711-80).

Латуни маркируются буквой «Л». В простых латунях после буквы «Л» указано содержание основного компонента - меди, а остальное - цинк. Например, латунь марки Л90 сдержит 90 % Сu, остальное - Zn.

Рис. 3.35. Влияние цинка на механические свойства латуни

В сложных латунях каждый легирующий элемент обозначен определённой буквой: А - А1, Ж - Fe, Мц - Мп, О - Sn, С - РЬ. Цифры показывают содержание элемента в процентах.

Маркировка сложных деформируемых и литейных латуней отличается. В деформируемых латунях после Л указана буква, обозначающая определённый легирующий элемент, а потом идут цифры, в которых первая показывает количество меди, вторая - количество легирующего элемента, остальное - цинк.

Например, ЛЖМц59-1-1 (59 % меди, 1 % железа, 1 % марганца, остальное - цинк).

В литейных латунях после Л идёт буква Ц, которая показывает количество Zn, а дальше буквы и цифры, которые обозначают легирующие элементы и их содержание. Например, латунь ЛЦ40Мц1,5 содержит: 40 % цинка, 1,5 % марганца, остальное - медь.

 

Бронзы

В зависимости от легирующего элемента бронзы делятся на оловянные, алюминиевые, кремнистые, свинцовые, бериллиевые.

По химическому составу бронзы делятся на простые и сложные. По технологическому признаку - на деформируемые (ГОСТ 5017-74) и литейные (ГОСТ 613-79).

Бронзы обозначают буквами Бр, затем в марке идут буквы, которые как и в латунях указывают легирующие элементы, и цифры, указывающие содержание их в процентах. Остальное - количество меди. В деформируемых бронзах сначала идут буквы, а затем - цифры в порядке, который соответствует легирующим элементам: БрОЦ4-2 (4 % олова, 3 % цинка, остальное - медь). В литейных бронзах содержание легирующего элемента в % указывается непосредственно после буквы: БрО3Ц12С5 (3 % олова, 12 % цинка, 5 % свинца, остальное - медь).

Бронзы делятся на оловянные и безоловянные. Литейные оловянные бронзы (БрО3Ц12С5, БрО5ЦНС5) имеют хорошие литейные свойства (малую усадку, высокую жидкотекучесть) и поэтому их используют для изготовления деталей сложной формы. Деформируемые оловянные бронзы (БрОЦ4-3, БрОФ6,5-0,4) хорошо свариваются и поступают в виде прутков, труб, лент и проволоки в нагартованном (твердом) и отожженном (мягком) состояниях. Состояние обозначается буквами: М - мягкая, Т - твёрдая. Эти бронзы чаще применяют для изготовления пружин и пружинящих деталей.

Алюминиевые бронзы применяют для различных втулок, фланцев, шестерен. Они хорошо сопротивляются коррозии и имеют высокие механические и технологические свойства.

Кремнистые бронзы хорошо обрабатываются давлением, резанием и свариваются. Обладая высокими механическими свойствами, упругостью и коррозионной стойкостью, кремнистые бронзы применяются для изготовления пружин и пружинящих деталей приборов, работающих при повышенных температурах, в агрессивных средах.

Бериллиевые бронзы относятся к числу бронз, упрочняемых термической обработкой - закалкой и старением. После термической обработки бронзы обладают достаточно высокими значениями временного сопротивления и предела текучести, что делает их незаменимыми при изготовлении мембран, пружин, пружинящих контактов, деталей, работающих на износ. Бериллиевые бронзы хорошо сопротивляются коррозии, свариваются и обрабатываются резанием.

Находят применение также свинцовые бронзы, которые используются в качестве антифрикционных материалов в подшипниках скольжения. Наиболее распространённой маркой является бронза БрС30.

Легирование бронзы свинцом улучшает обрабатываемость резанием.

Контрольные вопросы

1. Почему содержание цинка в латунях не должно превышать 40-45 %?

2. Какими элементами легируют бронзы?

3. Как делятся латуни по технологическому признаку?

4. Как маркируются латуни?

5. На какие группы делятся бронзы по химическому составу?

6. Как маркируются бронзы?

7. Какими свойствами обладают литейные оловянные бронзы?

8. Какими свойствами обладают алюминиевые бронзы?

9. Охарактеризуйте кремнистые бронзы.

10. Какой упрочняющей термической обработке подвергаются бериллиевые бронзы?

 

Предыдущая статья:Жаропрочные стали Следующая статья:Титановые сплавы
page speed (0.0111 sec, direct)