Деформируемые сплавы, не упрочняемые термической обработкой

Прочность алюминия можно повысить лег-ем. В сплавы, не упрочняемые ТО, вводят Mn или Mg. Атомы этих эл-ов существенно повышают его проч-ть, снижая пласт-ть. Обозначаются сплавы: с марганцем – АМц, с магнием – АМг; после обозначения эл-та указывается его содержание (АМг3).Mg действует только как упрочнитель, Mn упрочняет и повышает корроз-ую ст-ть.Проч-ть сплавов повышается только в рез-те деф-ции в холодном состоянии. Чем больше степень деф-ции, тем значительнее растет проч-ть и снижается пласт-ть. В зависимости от степени упрочнения различают сплавы нагартованные и полунагартованные (АМг3П).Эти сплавы применяют для изготовления различных сварных емкостей для горючего, азотной и других кислот, мало- и средненагруженных конструкций.

Деформируемые сплавы, упрочняемые термической обработкой.

К таким сплавам относятся дюралюмины (сложные сплавы систем Al – Cu –Mg или Al – Cu – Mg – Zn). Они имеют пониженную корроз-ную ст-ть, для повышения кот-ой вводится Mn. Дюралюмины обычно подвергаются закалке с 500^oС и естественному старению(наз-я самопроизвольное повышение прочности и уменьшение пласт-ти закаленного сплава, происходящее в пр-ссе его выдержки при норм t). Широкое применение дюралюмины находят в авиастроении, автомобилестроении, строительстве. Высокопрочными стареющими сплавами являются сплавы, кот-ые кроме Cu и Mg содержат Zn. Сплавы В95, В96 имеют предел прочности около 650 МПа. Основной потребитель – авиастроение (обшивка, стрингеры, лонжероны). Ковочные алюминиевые сплавы АК:,АК8 применяются для изготовления поковок. Поковки изготавливаются при температуре 380-450^oС, подвергаются закалке 500-560^oС и старению 150-165^oС в течение 6-15 часов.В состав алюминиевых сплавов доп вводят Ni, Fe, Ti, кот-ые повышают t рекрист-ции и жаропрочность до 300^oС.(Рекрист-ация – пр-сс зарождения и роста новых недеформ-ых зерен при нагреве наклепанного Ме до определенной t)Изготавливают поршни, лопатки и диски осевых компрессоров, турбореактивных двигателей.

Литейные алюминиевые сплавы.

К литейным сплавам относятся сплавы системы Al – Si(силумины), содержащие 10-13 % Si.Присадка к силуминам Mg, Cu содействует эффекту упрочнения литейных сплавов при старении. Тi и цирконий измельчают зерно. Mg повышает антикорр-ые св-ва.Ni и Fe повышают жаропрочность.Литейные сплавы маркируются от АЛ2 до АЛ20. Силумины широко применяют для изготовления литых деталей приборов и других средне- и малонагруженных деталей, в том числе тонкостенных отливок сложной формы.

Сплавы на основе меди, латуни и бронзы: состав, структура, термообработка, свойства, применение.

Медь и ее сплавы

Cu имеет ГЦК реш-у. Плот-ть =8,94 г/см³, t плавления 1083^oС.

Характ-ым св-вом яв-ся ее высокая электропроводность, поэтому она находит широкое применение в электротехнике. Мех св-ва: предел прочности составляет 150-200 МПа, относ уд-ие – 15-25 %. Повышение мех св-в достигается созданием различных сплавов на основе Cu. Различают 2 группы медных сплавов: латуни – Cu меди с Zn, бронзы – сплавы Cu с другими (кроме Zn) эл-ми.

Латуни.

Латуни могут иметь в составе до 45 % Zn. Повышение Zn до 45 % приводит к увел-ию предела прочности до 450 МПа. Макс пласт-ть имеет место при содержании Zn 37 %.Из диаграммы состояния видно, что в зависимости от состава имеются однофазные латуни, состоящие из – тв.р-ра, и двухфазные (

По способу изготовления изделий различают латуни деф-ые и литейные.Деформ-ые латуни маркируются буквой Л, за кот-ой следует число,показывающее содержание Cu в %, например в латуни Л62 содержится 62 % Cu и 38 % Zn. Если кроме Cu и Zn, имеются другие эл-nы, то ставятся их начальные буквы (О – олово, С – свинец, Ж – железо, Ф – фосфор, Мц – марганец, А – алюминий, Ц – цинк). Кол-во этих эл-ов обозн-ся соотве-ими цифрами после числа, показывающего содержание Cu, например, сплав ЛАЖ60-1-1 содержит 60 % Cu, 1 % Al, 1 % Fe и 38 % Zn.Однофазные латуни исполь-ся для изготовления деталей деформ-ем в холодном сост-ии. Изготавливают ленты, гильзы патронов, радиаторные трубки, проволоку.Для изготовления деталей деф-ем при t выше 500^oС используют () – латуни. Из двухфазных латуней изготавливают листы, прутки и другие заготовки, из кот-ых последующей мех обработкой изготавливают детали. Обрабат-ть резанием улучш-ся присадкой в состав латуни Pb. Латуни имеют хорошую корроз ст-ть, кот-ую можно повысить доп присадкой олова. Добавка Ni и Fe повышает мех проч-ть.

Бронзы Бронзы подразделяются на деф-ые и литейные.При маркировке деф-ых бронз на 1 месте ставятся буквы Бр, затем буквы, указывающие, какие элементы, кроме Cu, входят.. После букв идут цифры, показавающие содержание комп-ов в сплаве. Маркировка литейных бронз также начинается с букв Бр, затем указываются буквенные обозначения лег-их эл-ов и ставится цифра, указывающая его усредненное содержание в сплаве. Оловянные бронзы. При сплавлении Cu с оловом образуются твр-ры. Эти сплавы очень склонны к ликвации из-за большого t интервала крист-ции. Благодаря ликвации сплавы с содержанием олова выше 5 % имеют в стр-ре эвтектоидную составляющую Э(), состоящую из мягкой и твердой фаз. Такое строение яв-ся благоприятным для подшипников скольжения: мягкая фаза обеспечивает хорошую прирабатываемость, твердые частицы создают износост-ть.Оловянные бронзы имеют низкую объемную усадку (около 0,8 %), поэтому используются в художественном литье.Наличие фосфора обеспечивает хорошую жидкотекучесть.Оловянные бронзы подразделяются на деф-ые и литейные.Вдеф-ых бронзах содержание олова не должно превышать 6 %, для обеспечения необходимой пласт-ти. В зависимости от состава отличаются высокими мех, антикорр, антифрикц, упругими св-вами. Из этих сплавов изготавливают прутки, трубы, ленту, проволоку.Литейные оловянные бронзы, БрО3Ц7С5Н1, БрО4Ц4С17, прим-ся для изготовления пароводяной арматуры и для отливок антифрикц деталей типа втулок, венцов червячных колес, вкладышей подшипников. Алюминиевые бронзы, БрАЖ9-4, БрАЖ9-4Л. Alдо 9,4 % имеют однофазное строение – тв.р-ра. При содержании Al 9,4-15,6 % сплавы системы Cu – Al двухфазные и состоят из – и – фаз.Оптим-ыми св-ми обладают бронзы, c 5-8 % Al. Увеличение до 10-11 % ведет к резкому повышению проч-ти и сильному снижению пласт-ти. Доп-ое повышение проч-ти можно достичь закалкой. + ал бронз по сравнению с оловянными:меньшая склонность к внутрикрист-ой ликвации;большая пл-ть отливок;более высокая проч-ть и жаропроч-ть;меньшая склонность к хладоломкости.- ал бронз:значительная усадка;сильное газопоглощение Ж расплава;самоотпуск при медленном охлаждении;недостаточная корроз ст-ть в перегретом паре.Для устранения этих - сплавы доп лег-ют Mn, Fe, Ni, Pb.Из албронз изгот-ют шестерени, втулки, фланцы. Из бронзы БрА5 штамповкой изгот-ют медали и мелкую монету.

Кремнистые бронзы, БрКМц3-1, БрК4, применяют как заменители оловянных бронз. Они немагнитны и морозостойки, превосходят оловянные бронзы по коррозст-ти и мехсв-вам, имеют высокие упр-ть. Сплавы хорошо свариваются и подвергаются пайке. Благодаря высокой устойчивости к щелочным средам и сухим газам, их используют для производства сточных труб, газо- и дымопроводов. Свинцовые бронзы, БрС30, используют как высококачественный антифрикц материал. По сравнению с оловянными бронзами имеют более низкие мехе и технолог св-ва. Бериллиевые бронзы, БрБ2, яв-ся высококач-ым пружинным материалом. Растворимость бериллия в Cu с понижением t значительно умень-ся. Это явление испол-ют для получения высоких упругих и прочностных св-в изделий методом дисперсионного твердения. Готовые изделия из бериллиевых бронз подвергают закалке от 800^oС, благодаря чему фиксируется при комнатной - пересыщенные тв.р-р бериллия в Cu. Затем проводятискусственное старение при t 300-350^oС. При этом происходит выделение дисперсных частиц, возрастают проч-ть и упр-ть.