На головну

 Вуглецеві інструментальні сталі (ГОСТ 1435-99) |  Легованих конструкційних СТАЛИ |  Автоматні сталі (ГОСТ 1414-75) |  зносостійкі стали |  Жаростійкі і жароміцні стали |  кріогенні стали |  Магнітні сталі і сплави |  Стали для ріжучого інструменту |  Стали для штампів гарячого деформування |  Алюміній і його сплави |

Титан і його сплави

  1.  VI. КОЛЬОРОВІ МЕТАЛИ ТА ЇХ СПЛАВИ.
  2.  Алюмінієві сплави класифікують за технологією ізготовленіяізделій налітейние, порошковиеідеформіруемие.
  3.  Алюміній і його сплави
  4.  Алюміній і його сплави
  5.  Алюміній і сплави на його основі
  6.  ЗАГИБЕЛЬ «ТИТАНІКА»: СТАРІ І НОВІ ЗАГАДКИ
  7.  Інструментальні сталі і сплави

Титан - поліморфний парамагнетичний метал сріблясто-сірого кольору. До 882 ° С титан має гексагональну щільноупакована грати з щільністю 4505 кг / м3 (Ti?), Вище 882 ° С решітка стає об'ємно-центрованої кубічної з щільністю 4320 кг / м3 (Ti?). При 1668 ° С титан плавиться.

Титан відрізняється високу корозійну стійкість, особливо в морській воді, через що утворюється на поверхні міцної і щільною оксидної плівки ТiO2. Механічні властивості титану залежать від змісту таких домішок як водень, вуглець, азот і кисень, що утворюють з титаном тверді розчини впровадження, а також гідриди, карбіди, нітриди і оксиди. Невеликі кількості кисню, азоту, вуглецю підвищують твердість і міцність, але при цьому значно зменшуються пластичність, корозійна стійкість, зварюваність. Зміст цих домішок не повинно перевищувати 0,02-0,06%. Особливо шкідливий водень, охрупчиваются титан, зміст його не повинно перевищувати 0,012%.

Технічний титан випускається наступних марок: ВТ1-00 (99,53% Ti), BT1-0 (99,46% Ti), BT1-1 (99,2% Ti). Технічний титан добре обробляється тиском, зварюється, але погано обробляється різанням і має низькі антифрикційними властивостями.

Титан застосовується в ракетній і авіаційній техніці, в холодильній і кріогенної техніки (пластичний при низьких температурах), в харчовій промисловості, в медицині (біологічно інертний).

Сплави на основі титану знаходять значно більше застосування, ніж технічний титан. Їх застосовують там, де головну роль відіграють невелика щільність, висока питома міцність, теплостійкість і хороша опірність корозії. Титанові сплави застосовують в авіаційній і ракетній техніці, в хімічному машинобудуванні.

Деформуємі титанові сплави.

Деформується сплав системи Ti-Al марки ВТ5 добре обробляється тиском в гарячому стані і зварюється, має високу корозійну стійкість, але схильний до водневої крихкості. Додаткове легування оловом (ВТ5-1) покращує технологічні та механічні властивості сплаву. Сплави мають стабільні механічні властивості аж до 450-500 ° С. Їх поставляють у вигляді прутків, поковок, труб, сортового прокату, дроту.

Сплав ВТЗ-1 відноситься до системи Ti-Al-Cr-Mo-Fe-Si і є одним з найбільш освоєних у виробництві сплавів. Це жароміцний сплав, призначений для тривалої роботи при 400-450 ° С. З нього виготовляють прутки, профілі, плити, поковки.

Сплав ВТ15 системи Ti-Al-Mo-Cr має високу пластичність, добре обробляється тиском в холодному стані. Сплав ОТ4 системи Ti-Al-Mo теж добре обробляється тиском в гарячому і холодному стані, зварюється усіма видами зварювання, але схильний до водневої крихкості.

Сплав ВТ6 (Ti-Al-V) має гарні механічними і технологічними властивостями, а сплав ВТ14 (Ti-Al-V-Мо) рекомендується застосовувати для виготовлення тяжелонагру-дені деталей.

Ливарні титанові сплави.

Ливарні титанові сплави (ВТ5Л, ВТЗ-1Л, ВТ14Л і ін.) За хімічним складом практично збігаються з аналогічними деформуються. З цих сплавів завдяки їх високій жидкотекучести, незначною лінійної усадки і малої схильності до утворення гарячих тріщин отримують якісні фасонне виливки. Однак схильність титану і його сплавів до активної взаємодії з газами і формувальними матеріалами змушує проводити плавку і розливання в захисній атмосфері або вакуумі.

5.2. Важких металів та їх сплави

5.2.1. Мідь і її сплави

Мідь - мономорфний парамагнетичний метал червоно-рожевого кольору з гранецентрованих кубічних гратами. Температура плавлення 1083 ° С, щільність 8960 кг / м3.

Мідь дуже добре проводить тепло і електричний струм, поступаючись в цьому тільки сріблу. Її прийнято вважати еталоном електропровідності по відношенню до інших металів. Якщо електропровідність міді прийняти за 100%, то у алюмінію, магнію і заліза вона становитиме 60%, 40% і 17% відповідно. Домішки істотно знижують електропровідність міді.

За ступенем очищення розрізняють наступні марки міді: особливо чиста (після електронно-променевої плавки) МЕ (99,995% Сu), високої чистоти М00 (99,99% Сu), М0 (99,95% Сu), технічної чистоти Ml (99, 9% Сu), М2 (99,7% Сu), МОЗ (99,5% Сu), М4 (99,0% Сu).

У сухому повітрі мідь майже не змінюється, так як утворюється на її поверхні найтонша плівка оксидів (надає міді більш темний колір) служить хорошим захистом від подальшого окислення, але в присутності вологи і діоксиду вуглецю поверхню міді покривається зеленуватим нальотом гідроксокарбоната міді (СuOH)2СО3.

Близько половини виробленої міді використовується в електро- і радіотехніці. Решта мідь йде на виробництво сплавів і різної промислової апаратури: котли, перегінні куби тощо

Сплави міді корозійностійкої, мають гарні антифрикційними, технологічними і механічними властивостями і широко використовуються в якості конструкційних матеріалів.

сплави міді

/ ? \

латуні бронзи меднонікелевие

/ \ / \ ?

деформо- ливарні деформо- ливарні деформуються

Руєм Руєм / \

корозійно електро-

стійкі технічні

Латуні.

Латунями називають сплави на основі міді, основним легуючим компонентом яких є цинк. У порівнянні з міддю вони мають більш високу міцність, пружність, краще обробляються різанням. Це найбільш дешеві і поширені в машинобудуванні сплави міді. Розрізняють подвійні або прості латуні, що містять тільки мідь і цинк, і багатокомпонентні або спеціальні латуні, додатково леговані іншими елементами. За технологічними ознаками розрізняють деформуються і ливарні латуні.

Всі латуні прийнято позначати буквою Л на початку марки. У подвійних латунях після Л ставиться двозначне число, яке вказує середній вміст міді у відсотках, кількість цинку визначається по різниці від 100%, наприклад, Л85 - латунь, що містить 85% міді і 15% цинку.

Подвійні латуні, що містять до 14% цинку, називають також томпаком, а латуні, що містять 14-20% цинку, - полутомпакі. Чим більше в латуні цинку, тим вона дешевша.

Все подвійні латуні мають достатню міцність і відмінно обробляються тиском, як у гарячому, так і в холодному стані.

Латунь Л96 відрізняється високу корозійну стійкість, її застосовують для виготовлення радіаторних, конденсаторних і капілярних трубок. Латунь Л90 добре зварюється зі сталлю при спільній прокатці, що успішно використовується при виготовленні біметалевих пластин, також вона застосовується для виготовлення прикрас і фурнітури, тому що за кольором схожа на золото.

З латуні Л85 виготовляють гнучкі шланги, деталі холодильного обладнання, конденсаторні трубки. Латунь Л80 йде на виготовлення дротяних сіток в целюлозно-паперовій і шиферної промисловості.

Латунь Л70 переважно застосовується для хімічної апаратури. З латуней Л68 і Л63 виготовляють смуги, стрічки, листи, прутки, труби, дріт, фольгу і профілі різних розмірів, які використовуються для кріпильних виробів, деталей автомобілів і конденсаторних труб. Латунь Л60 стійка до загальної корозії і застосовується для виготовлення товстостінних патрубків, шайб, деталей машин.

Багатокомпонентні деформуються латуні маркуються таким чином: після літери Л, що позначає латуні, ставляться букви легуючих елементів, потім вказується кількість міді у відсотках і через тире кількість відповідних легуючих елементів; кількість цинку визначається по різниці від 100%. Наприклад: марка ЛАН59-3-2 розшифровується так: деформируемая латунь, що містить 59% міді, 3% алюмінію, 2% нікелю, решта (36%) цинк.

. Алюмінієві латуні мають підвищеними механічними властивостями і корозійну стійкість. Латуні ЛАН59-3-2 застосовується в морському суднобудуванні, в електричних машинах і в хімічному машинобудуванні для міцних і хімічно стійких виробів, що працюють при кімнатній температурі. Латунь ЛА77-2 (77% Сu, 2% А1, 21% Zn) стійка до ударної корозії і застосовується в морському суднобудуванні для виготовлення конденсаторних труб. Латунь ЛА85-0,5 (85% Сu, 0,5% А1, 14,5% Zn) відрізняється високою корозійної, стійкістю і служить замінником золота при виготовленні відзнак, фурнітури і прикрас. З латуні ЛАНКМц75-2-2,5-0,5-0,5 (75% Сu, 2% А1, 2,5% Ni, 0,5% Si, 0,5% Mn, 19,5% Zn) виготовляють цільнотянуті манометрические трубки і пружини.

З железомарганцевой латуні ЛЖМц59-1-1 (59% Сu, 1% Fe, 1% Mn, 39% Zn), що володіє підвищеною корозійною стійкістю в атмосферних умовах і морській воді, а також хорошими антифрикційними властивостями, виготовляють деталі для авіації, морського флоту і вкладиші для підшипників.

Нікелева латунь ЛН65-5 (65% Сu, 5% Ni, 30% Zn) володіє підвищеними механічними і антикорозійними властивостями, обробляється тиском в гарячому і холодному стані. Крім різних видів прокату з неї виготовляють манометричні й конденсаторні трубки в морському суднобудуванні, сітки для паперової промисловості.

Марганцеві латуні крім хороших механічних і технологічних властивостей мають високу корозійну стійкість в морській воді, хлоридах і перегрітому парі. Латуні ЛМц58-2 і ЛМцА57-3-1 (57% Сu, 3% Мп, 1% А1, 39% Zn) застосовують в суднобудуванні, а також для виготовлення кріпильних виробів і арматури.

Олов'яні латуні добре обробляються тиском, мають високу корозійну стійкість в прісній і морській воді. З латуней Л090-1, Л070-1, Л062-1, Л060-1, ЛОМш70-1-0,05 (70% Сu, 1% Sn, 0,05% As, інше Zn) виготовляють конденсаторні трубки, теплотехнічну апаратуру і деталі морського суднобудування.

Свинцеві латуні відмінно обробляються різанням і мають високі антифрикційні властивості. Латуні ЛС74-3, ЛС63-3, ЛС64-2 застосовують в годинниковою і автотракторної промисловості, латунь ЛС64-2 використовують також в друкарському справі. Латуні ЛС60-1, ЛС59-1 застосовують для виготовлення кріпильних виробів, зубчастих коліс, втулок.

Кремниста латунь ЛК80-3 обробляється тиском в гарячому і холодному стані і застосовується для виготовлення корозійностійких деталей машин.

У ливарних латунях середній вміст легуючих компонентів у відсотках ставиться відразу після букви, що позначає компонент, а вміст міді визначається по різниці від 100%. Наприклад, латунь ЛЦ16К4 містить 14% цинку, 4% кремнію і 80% міді.

Ливарні латуні мають гарну жидкотекучестью, мало схильні до ліквації і володіють хорошими антифрикційними властивостями. Латуні, призначені для фасонного лиття, містять велику кількість спеціальних присадок, що поліпшують їх ливарні властивості. Ці латуні відрізняються і кращої корозійну стійкість.

Латунь ЛЦ16К4 використовується для виготовлення деталей, що працюють в морській воді. З латуні ЛЦ23А6ЖЗМц2 (23% Zn, 6% А1, 3% Fe, 2% Mn, 66% Сu) ллють гайки і масивні черв'ячні гвинти, що працюють у важких умовах.

Бронзи.

Бронзами: називають сплави міді з усіма елементами, крім цинку і нікелю (цинк і нікель можуть входити в незначних кількостях). Бронзи в порівнянні з латунню обкладають кращими механічними, антифрикційними властивостями і корозійну стійкість.

За технологічною ознакою бронзи діляться на деформуються і ливарні. Деформуємі бронзи добре піддаються обробці тиском, а ливарні бронзи призначені для фасонних виливків.

Деформуємі бронзи маркують буквами Бр, потім ставляться літери, які позначають легуючі елементи, після через тире проставляються їх кількості у відсотках; вміст міді визначається по різниці від 100%. Наприклад, марка БрОЦС4-4-4 позначає деформується бронзу, що містить 4% олова, 4% цинку, 4% свинцю, 88% міді.

Олов'яні бронзи, в яких основним легуючим елементом є олово, мають високі механічні властивості. Зі збільшенням вмісту олова зростають твердість і міцність сплавів, але знижується пластичність. Олов'яні бронзи слабо чутливі до перегріву і газам, зварюються і паяются, не дають іскри при ударах, які не магнітні, морозостійкі і мають гарні антифрикційними властивостями. Добавки фосфору до олов'яних бронзам значно покращують їх механічні та антифрикційні властивості, але при вмісті фосфору вище 0,5% бронзи охрупчиваются, особливо під час гарячої прокатки. Бронзи БрОФ8-0,3 (8% Sn, 0,3% Р, 91,7% Сu) і БрОФб, 5-0,4 застосовують для виготовлення сіток в целюлозно-паперовій промисловості; бронза БрОФ6,5-0,15 застосовується для виготовлення стрічок, смуг, прутків, деталей підшипників, біметалевих виробів; бронза БрОФ7-0,2 йде на виготовлення прутків, шестерень, зубчастих коліс, втулок і прокладок; бронза БрОФ4-0,25 використовується для трубок контрольно-вимірювальних приладів, для манометричних пружин. Добавка цинку до олов'яних бронзам майже не змінює механічно властивостей, але значно покращує технологічні. Бронза БрОЦ4-3 використовується для виготовлення стрічок, смуг, прутків, що застосовуються в електротехніці, а також для струмоведучих пружин, контактів, штепсельних роз'ємів, в хімічній промисловості. Добавка свинцю значно підвищує антифрикційні властивості, і різанням, але знижує механічні властивості. Бронзи БрОЦС4-4-2,5 і БрОЦС4-4-4 застосовуються для виготовлення втулок і підшипників в автомобільній промисловості.

Берилієва бронза БрБ2, що містить 2% Be і 98% Сu, має високі механічні властивості, зносостійкість, корозійну стійкість, підвищеним опором втоми. Застосовується для відповідальних деталей авіаційних приладів (мембрани, пружини); для виготовлення інструментів, що працюють у вибухонебезпечних умовах, тому що не дають іскри при ударі. Вироби з берилієвої бронзи зовні схожі на золоті, ніж іноді користуються шахраї.

Алюмінієві бронзи БрА5, БрА7, БрАЮ відрізняються високою міцністю і пластичністю. Вони добре обробляються тиском в гарячому і холодному стані, морозостійкі, не дають іскри при ударі, по корозійної стійкості перевершують латуні. Недоліком є ??те, що вони погано піддаються пайку і нестійкі в умовах перегрітого пара. Призначені для деталей, що працюють в морському середовищі. Залізо значно покращує механічні властивості алюмінієвих бронз, сприяючи подрібнення зерна. Бронза БрАЖ9-4 застосовується для виготовлення шестерень, гайок натискних гвинтів, втулок. Нікель підвищує механічні властивості, жаростійкість і корозійну стійкість алюмінієвих бронз, а також антифрикційні властивості і стійкість при низьких температурах. З бронзи марки БрАЖН10-4-4 виготовляють напрямні втулки, клапани, шестерні та інші деталі відповідального призначення, що використовуються в авіаційній промисловості. Марганець в алюмінієвих бронзах підвищує технологічні властивості і корозійну стійкість. Ці бронзи добре обробляються тиском в гарячому і холодному стані. Бронзи БрАМц9-2 і БрАЖМц10-3-1,5 застосовуються для виготовлення черв'ячних гвинтів, шестерень, втулок, в морському суднобудуванні для деталей, що працюють при температурі до 250 ° С.

Кремнієві бронзи зазвичай містять нікель (БрКН1-3) або марганець (БрКМцЗ-1). Вони відрізняються високими механічними і антифрикційними властивостями. Кремнієві бронзи добре паяются, обробляються тиском при низьких і високих температурах, вони не магнітні і не дають іскри при ударі. Застосовуються для виготовлення пружин, підшипників, в морському суднобудуванні.

У ливарних бронзах, так само як і в ливарних латунях, середній вміст легуючого компонента і відсотках ставиться відразу після букви, що позначає цей компонент, а вміст міді знаходиться по різниці від 100%. Наприклад, бронза БрОЗЦ12С5 містить 3% олова, 12% цинку, 5% свинцю і 80% міді.

Найбільше застосування знаходять олов'яні ливарні бронзи для лиття деталей складної форми. Хоча вологотекучість олов'яних ливарних бронз і нижче, ніж у інших бронз, але вони мають малу об'ємну усадку. Бронзи БрОЗЦ12С5 і БрОЗЦ7С5Н застосовуються для лиття антифрикційних деталей, а також для арматури, що працює в воді і водяній парі; бронза БрО8С12 використовується для відповідальних підшипників, що працюють при високому тиску; бронзи БрО5С25 і БрО1С22 йдуть на виготовлення підшипників і втулок, що працюють при малих навантаженнях і великих швидкостях.

Ливарні властивості алюмінієвих бронз (БрА10ЖЗМц2, БрА11ЖбНб і ін.) Нижче, ніж у олов'яних, але вони забезпечують високу щільність виливка, характеризуються високою міцністю, хорошими антифрикційними властивостями і корозійну стійкість. Вони застосовуються для виготовлення деталей, що працюють в особливо важких умовах (зубчасті колеса, втулки, клапани, шестерні для потужних кранів і турбін; підшипники, що працюють при високому тиску і ударних навантаженнях).

Меднонікелевие сплави.

До міднонікелевого сплавів відносяться сплави на основі міді, в яких основним легуючим елементом є нікель. Добавка нікелю до міді значно підвищує її механічні властивості і корозійну стійкість.

Меднонікелевие сплави по призначенню умовно поділяються на 2 групи: корозійностійкі і електротехнічні.

Маркуються меднонікелевие сплави буквою М, після неї йдуть буквені позначення легуючих елементів, а потім через тире вказують числові значення відповідних легуючих елементів у відсотках, вміст міді знаходять по різниці від 100%. Наприклад, сплав марки МНЦ15-20 містить 15% нікелю, 20% цинку і 65% міді.

До корозійностійким сплавів ставляться мельхіору, нейзильберу і куніалі. Як додатково легуючих елементів використовуються цинк, алюміній, марганець, залізо, свинець.

Мельхіор мають високу корозійну стійкість в різних середовищах: прісній і морській воді, органічних кислотах, розчинах солей. Добавки заліза та марганцю збільшують стійкість проти ударної корозії. Мельхіор добре обробляються тиском в холодному і гарячому станах. Мельхіор МН19, МНЖМцЗО-1-1 застосовуються в морському суднобудуванні (конденсаторні труби і термостати), для виготовлення медичного інструмента, художніх виробів, посуду, в хімічній промисловості.

Сплави на основі міді, в яких основними легуючими елементами є нікель і цинк, називаються нейзильберу. Легування цинком приводить до підвищення механічних властивостей меднонікелевих сплавів, наданню їм красивого сріблястого кольору і здешевленню. Нейзильбери що не окислюється на повітрі, стійкі в органічних кислотах і розчинах солей, відрізняються хорошими пружними властивостями, обробляються тиском в холодному і гарячому станах. Для поліпшення обробки різанням додають невелику кількість свинцю. Нейзильбер МНЦ15-20 використовується для виготовлення деталей приладів, що застосовуються в електротехніці, радіотехніці, медицині. Свинцевий нейзильбер марки МНЦС16-29-1,8 застосовується для деталей годинникової промисловості.

Сплави системи Cu-Ni-Al називають куніаль. Ці сплави відрізняються високими механічними властивостями, корозійну стійкість, добре обробляються тиском в гарячому стані. Куніаль А марки МНА13-3 використовується для виготовлення виробів підвищеної міцності, з куніаль Б марки МНА6-1,5 виготовляють пружини відповідального призначення, вироби електротехнічної промисловості.

До електротехнічним сплавів ставляться манганин МНМцЗ-12, константан МНМц40-1,5, копель МНМц43-0,5. Основні вимоги до них: низький температурний коефіцієнт електричного опору, низька термоелектрорушійна сила в парі з міддю, висока стабільність електроопору в часі. Застосовуються для виготовлення термопар, котушок опору, шунтів, обмоток потенціометрів.

 



 Магній і його сплави |  Нікель і його сплави
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати