- •Г. В. Бычков, а. А. РаУба,
- •Оглавление
- •Введение
- •1. Легированные стали
- •1.1. Классификация и маркировка легированных сталей
- •1.2. Легированные конструкционные стали
- •1.3. Коррозионно-стойкие (нержавеющие) стали
- •1.4. Легированные инструментальные стали
- •1.5. Стали и сплавы с особыми свойствами
- •2. Твердые и сверхтвердые инструментальные материалы
- •2.1. Металлокерамические твердые сплавы
- •2.2. Сверхтвердые материалы
- •3. Поверхностное упрочнение деталей
- •3.1. Механическое упрочнение поверхности
- •3.2. Термическое упрочнение – поверхностная закалка
- •3.3. Химико-термическая обработка
- •3.3.1. Операции химико-термической обработки
- •3.3.2. Диффузионная металлизация
- •4. Сплавы цветных металлов
- •4.1. Алюминий и его сплавы
- •4.1.1. Деформируемые сплавы алюминия
- •Состав и механические свойства сплавов аМц и аМг
- •Химический состав и механические свойства сплавов после закалки и старения
- •4.1.2. Порошковые сплавы алюминия
- •4.1.3. Литейные сплавы алюминия
- •Характеристика некоторых литейных алюминиевых сплавов
- •4.2. Медь и ее сплавы
- •4.2.1. Латуни
- •4.2.2. Бронзы
- •4.2.3. Сплавы меди с никелем и другими металлами
- •5. Антифрикционные (подшипниковые) сплавы
- •Материаловедение Конспект лекций Часть 2
- •644046, Г. Омск, пр. Маркса, 35
Характеристика некоторых литейных алюминиевых сплавов
Сплав |
Содержание элементов, % |
Обработка |
Свойства | |
Сплавы «алюминий – кремний» |
|
в, МПа |
, % | |
АЛ2 |
Si – 10 – 12 |
Т2 |
180 |
5 |
АЛ4 |
Si – 10; Mg – 0,3; Mn – 0,5 |
Т1 |
180 |
2 |
Т6 |
260 |
4 | ||
АЛ9 |
Si – 8; Mg – 0,4 |
Т4 |
200 |
5 |
Т5 |
220 |
3 | ||
Сплавы «алюминий – медь» |
|
|
| |
АЛ7 |
Cu – 4 – 5 |
T4 |
240 |
7 |
T5 |
260 |
3 | ||
АЛ19 |
Cu – 5,3; Mn – 1,0; Ti – 0,45 |
T4 |
320 |
9 |
T5 |
360 |
5 | ||
Сплавы «алюминий – магний» |
|
|
| |
АЛ8 |
Mg – 9,5 – 11,5 |
Т5 |
350 |
10 |
AЛ27 |
Mg – 11,5; Ti – 0,15; Zr – 0,2; Be – 0,15 |
Т4 |
360 |
18 |
Жаропрочные сплавы |
|
|
| |
АЛ1 |
Mg – 1,75; Си – 4,5; Ni – 2,25; Сг – 0,25 |
Т5 |
260 |
0,6 |
Т7 |
220 |
1,2 | ||
АЛ20 |
Mg – 1,2; Si – 2,0; Mn – 0,3; Cu – 4,5; Fe – 1,5; Ti – 0,1 |
Т6 |
300 |
0,8 |
Т7 |
230 |
0,8 | ||
АЛ21 |
Mg – 1,3; Mn – 0,25; Cu – 6,0; Ni – 3,6; Сг – 0,25 |
Т2 |
210 |
1,2 |
Т7 |
220 |
1,5 |
Легирование кремнием улучшает литейные свойства (сплав АЛ20). Для измельчения структуры и повышения жаропрочности сплав дополнительно легируют железом, марганцем, титаном. Предел прочности при режиме Т6 – 300 МПа, при режиме Т7 – 230. Для крупногабаритных деталей, работающих при 300 – 350°С, используют сплав АЛ21, отличающийся от АЛ20 отсутствием в его составе кремния.
4.2. Медь и ее сплавы
Медь – металл красновато-розового цвета с плотностью 8,94 г/см3 (8940 кг/м3), температура плавления – 1083°С, кристаллическая решетка ГЦК, полиморфизмом не обладает. По тепло- и электропроводности медь занимает второе место после серебра.
Медь имеет высокую коррозионную стойкость в пресной, морской воде и в атмосферных условиях, но окисляется в сернистых газах и аммиаке. Марганец, не снижая пластичности, повышает коррозионную стойкость меди (марка ММц-1).
Механические свойства меди в прокатанном отожженном состоянии: предел прочности – 220 – 240 МПа, относительное удлинение – 45 – 50 %, твердость – НВ35 – 45. Холодная пластическая деформация наклеп (нагартовка) увеличивает прочность до 450 МПа, но понижает пластичность до 2 – 3 %. При наклепе несколько снижается электропроводность. Для подвесных проводов, где требуется прочность, применяют нагартованную медь или медь с упрочняющими добавками (например, около 1 % кадмия). Для снятия наклепа проводится отжиг при температуре 550 – 650°С. Медь хорошо обрабатывается давлением прокатывается в лист и ленту, протягивается в проволоку, легко полируется, хорошо паяется и сваривается, но плохо обрабатывается резанием и имеет низкие литейные свойства.
Медь маркируется: М00 (99,99 % Cu), М0 (99,95 % Cu), M1 (99,90 % Cu), М2 (99,70 % Cu), М3 (99,50 % Cu), М4 (99,0 % Cu).
Все примеси снижают тепло- и электропроводность меди, пластичность и коррозионную стойкость. Более других снижает электропроводность меди ее раскислитель фосфор. Для проводников тока применяют медь марок М00 – M1 с содержанием примесей до 0,1 %. Кислород ухудшает пайку и лужение меди, вызывает при нагреве «водородную болезнь».
Медь применяется главным образом в электротехнике как проводник тока, для изготовления различных теплообменников и для производства сплавов.
Различают две основные группы сплавов: латуни (сплавы меди с цинком) и бронзы (сплавы меди с другими элементами, в числе которых может быть цинк).