Сплавы цветных металлов

В машиностроительной промышленности широкое применение нашли сплавы, отличающиеся от цветных металлов более высокой прочностью, лучшей обрабатываемостью, литейными и другими свойствами, необходимыми для изготовления деталей машин, приборов, и различных изделий. Наиболее важные цветные сплавы, применяемые в технике, имеют своей основой медь или алюминий. Широко применяются также сплавы цинка, свинца, олова, никеля и магния. Наличие меди в алюминии повышает его твердость, в то время как другие элементы понижают температуру плавления и т. д.

Из меди и цинка получают медный сплав – латунь, из меди и олова – бронзу, из алюминия и меди – дюралюминий, из алюминия и сурьмы – баббит и т. д.

Наибольшее применение в промышленности имеют латуни, бронзы и баббиты.

Латунь представляет собой сплав меди с цинком. Процентное содержание цинка в сплаве изменяется в широких пределах и оказывает влияние как на механические свойства, так и на цвет латуни. С увеличением содержания цинка до 45% механические свойства латуни улучшаются, предел прочности возрастает до 40–50 кгс/мм², а относительное удлинение – до 55%.

Температура плавления различных латуней колеблется в пределах 800–1000°. Чем больше в латуни цинка, тем ниже температура ее плавления.

В состав латуней, кроме меди и цинка, вводят алюминий, никель, железо, марганец, олово и кремний. По ГОСТ 1019–47 для них приняты следующие буквенные обозначения: Л – латунь, С – свинец, А – алюминий, Ж – железо, Н – никель, М – марганец, О – олово, К – кремний. Цифрами обозначается процентное содержание меди, например в латуни марки Л96 содержится 96% меди; в марке Л062-1 содержится 62% меди, и 1 % олова и т.д.

Бронзы представляют собой сплав меди с оловом и другими металлами (свинцом, алюминием, кремнием, марганцем, никелем, железом). В связи с дефицитностью олова его применяют ограниченно, в основном используют для приготовления бронз. В зависимости от состава бронзы делятся на оловянистые и безоловянистые (специальные), к которым относятся алюминиевая, кремнистая, свинцовистая и другие бронзы.

Бронзы обладают хорошими литейными и антифрикционными свойствами, высокой прочностью и твердостью; при небольшом содержании легирующих элементов бронзы обрабатываются давлением.

Маркировка бронз та же, что и для латуней: сначала ставят Бр (бронза), дальше начальные буквы тех основных элементов, которые входят в состав сплава, а цифры, стоящие за буквами, соответственно обозначают их процентное содержание в бронзе. Например, БрОФ6,5-4 обозначает марку оловянисто-фосфористой бронзы, содержащей 6-7% олова и около 4% фосфора.

В современном производстве и металлургии широко распространены специальные сплавы, устойчивые к повышенным температурам. Такие отрасли промышленности, как химическая и нефтяная, машиностроение и транспорт, основываются на применении никелевых, алюминиевых и других типов сплавов, имеющих высокие характеристики.

Медь является наиболее распространенным цветным металлом, обладающим высокой пластичностью, электропроводностью и теплопроводностью. Медь хорошо сплавляется со многими металлами, образуя сплавы, которые широко используются в машиностроении. Степень чистоты и область применения меди приведены в таблице.

Таблица 4.1