Марки медных сплавов

Преимущества медных сплавов.

Низкий коэффициент трения. Хорошая стойкость против коррозии в целом ряде агрессивных сред. Высокая пластичность. Очень хорошая электропроводность.

Величина коэффициента трения у всех медных сплавов одинакова.

Первые буквы – Л (латунь), Бр (бром)

Следующие буквы – добавки или легирующие компоненты.

А – алюминий, Б – бериллий, Ж – железо, К – кремний, Мц – марганец, Н – никель, О – олово, С – свинец, Ц –Цинк, Ф- фосфор.

Цифры после буквы – среднее %-ное содержание элементов. В марках латуни первые 2 цифры – указывают основной элемент – медь (Л59-латунь, в которой 59% меди)

ЛАЖ 60-1-1 (Латунь, 60% меди, Алюминия 1%, Железа 1%, остальное цинк.)

Первое отличие маркировки бронз – содержание меди в них не указывается!

Бр. ОЦ10-2

Sn 10%

Zn 2%

Сu 88% - оставшееся

Бр.АЖНЮ – 4-4

Ni 4%

Al 10%

Fe 4%

Cu 82%

Характеристики Латуни. По химическому составу различают простые и сложные латуни. По структуре однофазные и двухфазные. Простые латуни легируются только цинком.

Л59- Л95

Простые латуни могут быть однофазные(раствор цинка в меди) и двухфазные (медь и цинк по отдельности). Латуни с большим содержанием меди Томпак – обладают очень хорошей пластичностью и используются при чеканке драгоценных изделий, медалей, сувениров. Обладают высокой теплопроводностью. Латуни с низким содержанием меди (сыпучие) хорошо обрабатываются. Из них изготавливают сложные электроды для электрохимической и эрозионной обработки.

Различают 4 модификации бронз:

· Оловянные

· Алюминиевые

· кремнистые

· Берилевые

Могут быть однофазные и двухфазные (Cu Sn находятся в виде самостоятельных элементов)

В зависимости от модификации бронзы подразделяются по сферам применения:

Оловянные бронзы обладают высокими литейными свойствами, поэтому из них в основном изготавливают литые детали сложной формы. Главный недостаток оловянных бронз – высокая пористость, поэтому сфера применения – запорная арматура…вместо оловянных используются алюминиевые бронзы. (добавляется фосфор для увеличения текучести расплавленных сплавов) Оловянные бронзы – коррозионно-стойкие, устойчивы против осадков, коррозии в морской воде. Используются в судо- и авиа- строении.

Кремнистые бронзы хорошо стоят в щелочной среде – используются в трубопроводах сточных вод. Добавляют марганец для повышения прочности и упругости.

Бериллиевые бронзы из-за дорогой стоимости Be используют в особо важных случаях. Изготавливают гофры, демпферы и другие конструкционные элементы, сочетающие в себе пластичность и прочность.

Алюминиевые сплавы составляют около 70% всего выпускаемого цветного литья. Наиболее высокими литейными свойствами обладают сплавы системы Al- Si, их ещё называют силумины.

Al2, Al9.

Именно эти сплавы применяются в авиастроении, автомобилестроении и в машиностроении в целом.

Д16Т – сплав дюр алюминий, Al,Cu,Si часто встречающиеся в быту

Д означает технический.

Критерии выбора материалов.

В основе выбора любого материала лежит прежде всего техническая и экономическая целесообразность его применения.

3 основные группы свойств:

Эксплуатационные

Технологические

Стоимостные

Эксплуатационными называют свойства материала, которые определяют работоспособность деталей машин, приборов или инструментов, их силовые, скоростные, стойкостные и другие технико-эксплутационные показатели. Работоспособность большинства деталей, машин и изделий обеспечивают основные физико-механические свойства, прежде всего прочность (удельная прочность). Бывает на изгиб (излом) и на растяжение или на сжатие.

Износостойкость – следствие твёрдости.

Кроме физико-механических существуют физико-химические свойства – жаропрочность и коррозионная стойкость материала.

Жаропрочность – способность материала противостоять химической коррозии при повышенной и высокой температуре. Количественными показателями жаропрочности являются скорость окисления (скорость роста толщины оксидной плёнки) и допустимая жаропрочная температура материала.

Коррозионная стойкость – способность материала противостоять электрохимической коррозии, которая развивается при наличии жидкой среды на поверхности металла и её электрохимической неоднородности.

Количественные показатели стойкости – скорость электрохимической коррозии и степень изменения механических свойств.

Кроме перечисленных физико-механических и физико-химических свойств материалов.

Физические свойства характеризуют поведение материала в магнитных, электрических, тепловых, радиационных полях. Эти физические свойства также влияют на выбор того или иного материала.

Технологические требования к материалу – направлены на обеспечение наименьшей трудоёмкости изготовления деталей и конструкций из этого материала.

Технологичность конструкции (деталей) оценивается такими понятиями и критериями как обрабатываемость, резание, давление, свариваемость, способность к литью, прокаливаемость, склонность к деформации и корблению при химической обработке.

Экономичность – материал должен иметь невысокую стоимость и быть доступным. Если технологи выбирают дорогостоящие материалы, то они должны обосновать свой выбор, тем что повышаются эксплутационные свойства деталей.

Композиционные материалы – искусственные материалы, получаемые сочетанием компонентов с различными свойствами. Одним из компонентов является матрица (основа), другим – упрочнители или волокна, частицы, арматура. В качестве матриц используют полимерные, металлические, керамические и углеродные материалы. Упрочнителями служат различные волокна – стеклянные, борные, углеродные, органические, нитевидные кристаллы, металлические проволоки, частицы карбидов, нитридов, боридов и т.д.

Свойства матрицы определяют прочность композиционного материала при сжатии и сдвиге. Свойства упрочнителя определяют все остальные физико-химические характеристики композиционного материала.

Порошковые сплавы. Кировградский завод твёрдых сплавов.

Порошковые сплавы – композиционные материалы, армирующие элементы которых карбиды, нитриды или карбонитриды тугоплавких металлов, таких как вольфрам и титан. В качестве матрицы используется металлическая связка – кобальт или сплав никель-молибден.

Основные марки твёрдых сплавов на основе карбида, вольфрам а и титана:

ВК-4,6,8,10,12….30

WC – карбид вольфрама – Сo

Числовые значения- массовое содержание кобальта в твёрдом сплаве.

ТК-8,10,12,15,18

ТК – карбид вольфрама, но WC-TiC – Co

70-72% WC, остальное TiC

Кнт-16 карбонитрид титана.

Лцк- 20