Титан и его сплавы

Титан – металл серого цвета с температурой плавления 1665ºС. Отличительными особенностями титана являются высокие механические свойства (хорошее сочетание прочности и пластичности), его малая плотность ‑ 4,5 г/см³, высокая удельная прочность (отношение предела прочности к плотности), хорошая коррозионная и химическая стойкость благодаря защитной оксидной пленке на поверхности металла, низкий модуль упругости (почти в 2 раза меньший, чем у железа и никеля), низкие антифрикционные свойства. Механические свойства Ti сильно зависят от наличия примесей – с повышением их количества повышается прочность титана и понижается пластичность. Несмотря на высокую температуру плавления, титан имеет более низкую жаропрочность, чем сплавы на основе железа и никеля. Предельная температура использования Ti и его сплавов 550-600ºС. При более высокой температуре Ti и его сплавы легко окисляются и поглощают водород, что приводит к охрупчиванию. Технический титан хорошо обрабатывается давлением, сваривается, из него можно изготавливать сложные фасонные отливки, но обработка резанием затруднительна.

Для получения сплавов с заданными механическими свойствами титан легируют Al, Mn, Mo и др. Наибольшее применение нашли сплавы, в которых основным легирующим элементом является алюминий, например, сплав ВТ5, содержащий до 5%Al. Кроме того, применяют и сложнолегированные сплавы, например, ВТ 3-1, ВТ-6, ВТ-8.

Титан и его сплавы широко используют в различных областях техники (авиационной, ракетно-космической, судостроении, химической промышленности), когда требуются высокая удельная прочность и хорошая сопротивляемость коррозии. Некоторые титановые сплавы обладают повышенной пластичностью при низких температурах, поэтому их используют и для изготовления деталей машин в криогенной технике.

Баббиты

Баббитами называют антифрикционные сплавы на основе олова или свинца. Эти сплавы предназначаются для заливки подшипников скольжения. Отличительной особенностью баббитов являются низкая температура плавления (350-450ºС), хорошая прирабатываемость и отсутствие схватывания со сталью. Лучшими антифрикционными свойствами обладают оловянистые баббиты: Б83 (10-12% сурьмы, 5,5-6,5% меди, остальное – олово), служащий для изготовления турбокомпрессоров, дизелей, электродвигателей) и Б89 (7,25-8,25% сурьмы, 2,5-3,5% меди, остальное – олово), предназначенный для изготовления тяжелонагруженных подшипников паровых турбин). Для других подшипников применяют баббиты, в которых значительная часть олова заменена свинцом. Свинцовые баббиты обладают более высоким коэффициентом трения, менее износостойки и более хрупки, к ним относятся Б16, Б6, БТ, БН. С повышением температуры твердость баббитов сильно снижается, поэтому рабочие температуры подшипников, залитых баббитом, не должны превышать 80ºС.

Оборудование и инструмент

Образцы сплавов на основе цветных металлов различного химического состава и назначения. Таблица классификации алюминиевых сплавов.

Задание к выполнению лабораторной работы

В соответствии со своим вариантом задания описать химический состав, свойства и область применения нескольких сплавов. Варианты заданий приведены в таблице 2

Таблица 2

Вари-ант	Марки сплавов	Вари-ант	Марки сплавов	Вари-ант	Марки сплавов	Вари-ант	Марки сплавов
1	СЧ10 ЛС60-1 БрО10 АК7	17	АЧК-2 ЛЦ16К4 БрА10Ж3Мц2 АЛ19	33	ВЧ40 ЛА77-2 БрОФ6.5-0.4 АЛ29	49	КЧ 50-5 ЛЦ25С2 БрА10Ж4Н4Л АЛ33
2	КЧ 30-6 ЛЦ14К3С3 БрОФ7-0.2 АЛ24	18	СЧ15 ЛЦ23А6Ж3Мц2 БрА10Мц2Л АЛ27	34	АЧС-1 Л75 БрО10С10 АД31	50	АЧС-2 Л63 БрА11Ж6Н6 АМг5П
3	АЧВ-1 Л70 БрАЖНМц9-4-4-1 АЛ28	19	ВЧ45 ЛЦ30А3 БрО10С12Н3 АК8	35	КЧ 33-8 ЛЦ37Мц2С2К БрА7Ж1.5С1.5 Д19	51	ВЧ40 ЛС63-3 БрА7Мц15Ж3Н2Ц2 АЛ22
4	СЧ18 ЛА85-0.5 БрО10Ц2 АВ	20	КЧ 33-8 ЛКС65-1.5-3 БрА9Ж3Л Д16	36	СЧ24 ЛЦ38Мц2С2 БрАМц10-2 АМг4	52	АЧС-5 Л96 БрО10Ф1 АЛ34
5	ВЧ100 ЛЦ40АЖ БрАМц9-2 АД33	21	ВЧ35 ЛЦ40Мц1.5 БрО19 Д16П	37	КЧ 45-7 ЛАЖ60-1-1 БрБ2 АМг5	53	СЧ35 ЛЦ40Мц3Ж БрКН1-3 АЛ30
6	АЧС-6 Л60 БрОФ6.5-0.15 АМг1	22	КЧ 60-3 ЛЦ40Мц3А БрКМц3-1 АМц	38	СЧ18 Л59 БрОФ4-0.25 АМг4.5	54	КЧ 65-3 ЛЦ23А6Ж3Мц2 БрМц5 АЛ23
7	КЧ 33-8 ЛА77-2 БрА9Ж4Н4Мц1 В95	23	КЧ 37-12 ЛМцА57-3-1 БрА9Мц2Л АЛ7	39	СЧ30 ЛО60-1 БрОФ8-0.3 АЛ13	55	ВЧ100 ЛМц58-2 БрС60Н2.5 Д1
8	СЧ25 ЛАЖ60-1-1 БрО8Ц4 Д12	24	АЧК-1 Л66 БрБ2 АМг2	40	СЧ20 ЛАМш77-2-0.05 БрО3.5Ц7С5 АЛ8	56	КЧ 45-7 ЛЦ40С БрО4Ц4С17 АЛ5
9	КЧ 37-12 ЛЦ40СД БрО3Ц12С5 АК4	25	ВЧ60 ЛМш68-0.05 БрАЖ9-4 АК9	41	КЧ 33-8 ЛА77-2 БрА10Ж3Мц2 АЛ9	57	КЧ 70-2 ЛС64-2 БрО3Ц7С5Н1 В65
10	ВЧ50 ЛАНКМц75-2-2.5-0.5-0.5 БрА7 АЛ1	26	СЧ21 ЛЦ40С БрОФ2-0.25 АЛ11	42	КЧ 35-10 ЛАН59-3-2 БрО3Ц7С5Н АМг3	58	ВЧ80 ЛЦ40Мц1.5 БрАЖМц10-3-1.5 В95П
11	АЧВ-2 Л90 БрСр0.1 АЛ25	27	СЧ35 ЛЖМц59-1-1 БрС30 АК6	43	АЧК-2 Л85 БрО5С25 Д18	59	ВЧ45 ЛО62-1 БрАЖН10-4-4 АЛ4-1
12	СЧ20 ЛО60-1 БрОЦС4-4-2.5 АК4-1	28	ВЧ70 ЛН65-5 БрО4Ц7С5 В93	44	АЧС-4 ЛЖС58-1-1 БрОЦ4-3 АЛ4	60	КЧ 80-1,5 Л63 БрСу3Н3Ц3С20Ф АЛ5-1
13	ВЧ80 Л75 БрО5Ц5С5 АМг6	29	АЧС-5 ЛС74-3 БрА5 Д21	45	СЧ15 ЛЦ40СД БрОЦС4-4-4 В94	61	КЧ 33-8 ЛК80-3 БрСу6Н2 АЛ23-1
14	КЧ 50-5 ЛО90-1 БрСу6С12Ф0.3 В96	30	КЧ 65-3 ЛС59-1 БрСу6Ф1 АЛ2	46	КЧ 55-4 ЛС60-1 БрАМц9-2 АЛ21	62	СЧ10 ЛЦ14К3С3 БрА9Ж3Л АЛ27-1
15	КЧ 80-1,5 ЛЦ25С2 БрО8Н4Ц2 Д20	31	КЧ 70-2 Л63 БрОФ6.5-0.4 АЛ32	47	СЧ18 ЛО70-1 БрО6С6Ц3 АЛ3	63	АЧВ-1 Л80 БрОФ8-0.3 АЛ7-4
16	АЧС-2 Л85 БрО10С10 АД35	32	КЧ 30-6 ЛЦ40Мц3Ж БрО6Ц6С3 АЛ6	48	АЧС-3 Л68 БрО10 АЛ26	64	СЧ25 ЛОМш70-1-0.05 БрО8С12 АМг3