2020-05-21
411
Алюминий – металл серебристо-белого цвета в изломе, легкий (имеет малую плотность 2,7 г/см3), обладает высокими тепло- и электропроводностью, стоек к коррозии, пластичен, хорошо обрабатывается методами пластического деформирования, хорошо сваривается всеми видами сварки, плохо поддается обработке резанием.
В зависимости от степени чистоты алюминий согласно ГОСТ 11069-74 бывает особой (А999), высокой (А995, А95) и технической чистоты (А85, А7Е, АО и др.).
Алюминий маркируют буквой «А» и цифрами, обозначающими доли процента свыше 99,0% алюминия. Буква "Е" обозначает повышенное содержание железа и пониженное кремния.
Деформируемые алюминиевые сплавы хорошо обрабатываются прокаткой, ковкой, штамповкой. Их марки приведены в ГОСТ 4784-74. К деформируемым алюминиевым сплавам, не упрочняемым термообработкой, относятся сплавы системы алюминий-марганец (Al–Mn) и алюминий-магний (Al–Mg): AМц; АМг1; АМг4,5; АМг6. Аббревиатура включает в себя начальные буквы, входящих в состав сплава компонентов, и цифры, указывающие содержание легирующего элемента в процентах.
К деформируемым алюминиевым сплавам, упрочняемым термической обработкой, относятся сплавы системы Al-Cu-Mg с добавками некоторых элементов (дуралюмины, ковочные сплавы), а также высокопрочные и жаропрочные сплавы сложного хим.состава. Дуралюмины маркируются буквой "Д" и порядковым номером, например: Д1, Д12, Д18, АК4, АК8.
Чистый деформируемый алюминий обозначается буквами "АД" и условным обозначением степени его чистоты: АДОч (не менее 99,98% Al), АДООО (не менее 99,80% Аl), АДО (99,5% Аl), АД1 (99,30% Al), АД (не менее 98,80% Аl).
Литейные алюминиевые сплавы (ГОСТ 2685-75) обладают хорошей жидкотекучестью, имеет сравнительно не большую усадку и предназначены в основном для фасонного литья. Эти сплавы маркируются буквами "АЛ" с последующим порядковым номером: АЛ2, АЛ9, АЛ13, АЛ22, АЛЗО.
Иногда маркируют по составу: АК7М2; АК21М2,5Н2,5; АК4МЦ6. В этом случае "М" обозначает медь. "К" - кремний, "Ц" - цинк, "Н" - никель; цифра - среднее % содержание элемента.
Из алюминиевых антифрикционных сплавов (ГОСТ 14113-78) изготовляют подшипники и вкладыши, как литьем, так и обработкой давлением. Такие сплавы маркируют буквой "А" и начальными буквами входящих в них элементов: А09-2, А06-1, АН-2,5, АСМТ. В первые два сплава входят в указанное количество олова и меди (первая цифра-олово, вторая-медь в %), в третий - 2,7-3,3% Ni и в четвертый - медь сурьма и теллур.
Медь и медные сплавы.
Медь – обладает высокими пластичностью и коррозийной стойкостью, малым удельным электросопротивлением и высокой теплопроводностью.
В зависимости от чистоты медь подразделяют на марки (ГОСТ 859-78): МВЧк (99,993% Cu+Ag), МОО (99,99% Cu+Ag), МО (99,95% Cu+Ag), Ml (99,9% Cu+Ag), М2 (99,7% Cu+Ag),
После обозначения марки указывают способ изготовления меди: к - катодная, б – бескислородная, р - раскисленная. Медь огневого рафинирования не обозначается:
МООк - технически чистая катодная медь, содержащая не менее 99,99% меди и серебра.
М3 - технически чистая медь огневого рафинирования, содержит не менее 99,5% меди и серебра.
Различают две основные группы медных сплавов:
бронзы - это сплавы меди с оловом (4-33% Sn, хотя бывают без оловянные бронзы), свинцом (до 30% Pb), алюминием (5-11% Al), кремнием (4-5% Si), сурьмой и фосфором (ГОСТ 493-79, ГОСТ 613-79, ГОСТ 5017-74, ГОСТ 18175-78);
латуни - сплавы меди с цинком (до 50% Zn) и небольшими добавками алюминия, кремния, свинца, никеля, марганца (ГОСТ 15527-70, ГОСТ 17711-80).
Принята следующая маркировка медных сплавов. Сплавы обозначают буквами «Бр» (бронза) или «Л» (латунь), после чего следуют первые буквы названий основных элементов, образующих сплав, и цифры, указывающие количество элемента в процентах. Приняты следующие обозначения компонентов сплавов:
| А – алюминий | Мц - марганец | Су – сурьма |
| Б - бериллий | Мш - мышьяк | Т – титан |
| Ж - железо | Н – никель | Ф – фосфор |
| К – кремний | О – олово | Х – хром |
| Кд – кадмий | С - свинец | Ц - цинк |
| Мг – магний | Ср – серебро |
Титан и его сплавы.
Титан - тугоплавкий металл с невысокой плотностью. Удельная прочность титана выше, чем у многих легированных конструкционных сталей, поэтому при замене сталей титановыми сплавами можно при равной прочности уменьшить массу детали на 40%. Титан хорошо обрабатывается давлением, сваривается, из него можно изготовить сложные отливки, но обработка резанием затруднительна. Для получения сплавов с улучшенными свойствами его легируют алюминием, хромом, молибденом. Титан и его сплавы маркируют буквами "ВТ" и порядковым номером: ВТ1-00, ВТЗ-1, ВТ4, ВТ8, ВТ14.
Пять титановых сплавов обозначены иначе: 0Т4-0, 0Т4, 0Т4-1, ПТ-7М, ПТ-3В.
Магний и его сплавы.
Магний и его сплавы неустойчивы против коррозии, при повышении температуры магний интенсивно окисляется и даже самовоспламеняется. Он обладает малой прочностью и пластичностью, поэтому как конструкционный материал чистый магний не используется. Для повышения химико-механических свойств в магниевые сплавы вводят алюминий, цинк, марганец и другие легирующие добавки.
Магниевые сплавы подразделяют на деформируемые (ГОСТ 14957-76) и литейные (ГОСТ 2856-79). Первые маркируются буквами "МА", вторые "МЛ". После букв указывается порядковый номер сплава в соответствующем ГОСТе.
Задание.
1. Изучите и законспектируйте теоретический материал.
2. Расшифруйте марки конструкционных материалов, приведенные в таблице 4.
3. Укажите примерное назначение материала.
4. Напишите вывод о проделанной работе.
5. Ответьте на контрольные вопросы.
6. Вариант выдается преподавателем.
Таблица 4 – Марки конструкционных материалов.
| № варианта | Марки конструкционных материалов |
| 1 | 2 |
| 1 | М006, Амч3, ВТ1-00, МЛЗ |
| 2 | БрА9Мц2Л, АЛ19, ВТ1-0, МЛ4 |
| 3 | БрА7Мц15ЖЗН2Ц2, А6, ОТ4-0, МА1 |
| 4 | Бр04Ц7С5, АД0Е, ОТ4-1, МА2 |
| 5 | БрОФ4-0, 25; АЛЗЗ, ОТ-4, МЛ19 |
| 6 | АВЧ-1, ЛС63-2, Амц, ВТ5, МЛ15 |
| 7 | ЛА77-2, Д16, ВТ9, МА18 |
| 8 | М2р, АЛ25, ВТ14, МА15 |
| 9 | БрСуЗНЗЦЗС20Ф, А8, ВТ16, МЛ5 |
| 10 | ЛЦ40МцЗА, АЛ21, ВТ20, МА17 |
| 11 | ЛЖМц59-1-1, АК4М4, ВТ22, МЛ6 |
Продолжение таблицы 4
| 1 | 2 |
| 12 | ЛС59-1, Д12, ПТ-7М, МЛ10 |
| 13 | Л68, А5Е, ПТ-ЗВ, МА-12 |
| 14 | БрАЖНЮ-4-4, АЛ2, ВТ9, МА11 |
| 15 | БрА7Мц15ЖЗН2Ц2, АК9, ВТ5, МЛ8 |
| 16 | БрА9Ж4Н4Мц1, Амг6, ВТ1-0, МА21 |
| 17 | ЛЦ23АбЖЗМц2, Д16, ВТ16, МЛ19 |
| 18 | ЛАМш77-2-0,05, АЛ23, ВТ5.МА18 |
| 19 | Бр0Фб, Д18, ВТ1-00, МА19 |
| 20 | ЛК80-3, АК4М4.ВТ22, МЛ8 |
| 21 | БрКМцЗ-1, АК7, ВТ20,МЛ12 |
| 22 | Бр06Ц6СЗ, АЛ9, ПТ-3В, МА2 |
| 23 | ЛЦ38Мц2С2, Амг2, ВТЗ, МЛ4 |
| 24 | БрАЖНМц9-4-4-1, АД0, ВТ14, МА20 |
| 25 | ЛАНКМц75-2-2, А7,ВТ9, МЛ9 |
Контрольные вопросы.
1. В чем отличие черных металлов от цветных?
2. Как классифицируются, стали по химическому составу, качеству и назначению?
Литература.
1. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3-х т. Т.1. – 8-е изд., перераб. и доп. – М.:Машиностроение, 2001.-920 с., ил.
2. Денисов Е.В., Кусков В.Н. Машиностроительные конструкционные материалы. Конспект лекций по курсу «Технологические процессы машиностроительных производств» и «Технология конструкционных материалов». Часть 2. Тюмень, 1993 г.
3. Журавлев В.Н., Николаев О.И. Машиностроительные стали. Справочник.- 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1992, 480с., ил.
4. Лахтин Ю.М., Леонтьева В.П. Материаловедение. М.: Машиностроение, 1990, 528с., ил.
5. Титановые ГОСТ 14957-76, алюминиевые ГОСТ 11069-74, деформируемые ГОСТ 4784-74, литейные ГОСТ 2685-75, медные ГОСТ 859-78, бронзовые ГОСТ 493-79, латунные ГОСТ 15527-70.
