- •Свойства полуфабрикатов из Al и его сплавов, применяемых в судостроении
- •Механические свойства свариваемых алюминиевых сплавов
- •Свойства меди
- •Влияние примесей на структуру и свойства меди
- •Классификация сплавов на основе меди
- •Оловянные бронзы
- •Алюминиевые бронзы
- •Получение полуфабрикатов Ве
- •Сплавы Ве
- •Высокомодульные Ве-сплавы
- •Применение бериллия
- •Сплавы делятся по применению на 5 групп
- •Цинк и цинковые сплавы
- •Общие сведения о сплавах магния
- •Магний и его сплавы
- •Термическая обработка стареющих сплавов
- •Чтобы при работе не произошло разупрочнение, рабочая t0 должна быть меньше t0 старения.
- •Применяются для:
- •Химический состав сплавов
- •Содержание
- •Титан и его модификации.
- •Сплавы титана
- •Структуры титановых сплавов.
- •Особенности титановых сплавов.
- •Влияние примесей на титановые сплавы.
- •Основные диаграммы состояния.
- •Пути повышения жаропрочности и ресурса.
- •Повышение чистоты сплавов.
- •Получение оптимальной микроструктуры.
- •Повышение прочностных свойств термической обработкой.
- •Выбор рационального легирования.
- •Стабилизирующий отжиг.
- •Классификация титановых сплавов По структуре все являются твердыми растворами л.Э. В одной из аллотропических модификаций титанаили, однофазные и двухфазные.
Свойства меди
Медь расположена в подгруппе 1В системы Д.И.Менделеева, Ее порядковый номер 29, атомная масса 63,57. Медь плавится при 1083°С и кипит при 2360°С. В меди не обнаружено полиморфных превращений, во всем интервале температур ниже точки плавления она имеет г.ц.к решетку, период которой при 20°С равен 0,31607 нм. Медь относится к тяжелым металлам, ее плотность при 20°С составляет 8,94 г/см3.
Физические свойства меди приведены в табл.1. Модули упругости меди больше, чем у алюминия и магния. Медь - диамагнитный металл с очень небольшой удельной магнитной восприимчивостью, равной 0,086 см3/г при 18°С. Удельное электросопротивление отожженной медной проволоки при 20иС равно 1,72X10-6 Ом.см. Примеси, содержащиеся в меди, снижают ее электропроводность. Наиболее сильно повышают электрическое сопротивление меди фосфор, мышьяк, кремний, железо, сурьма и кобальт. Кислород в небольших количествах повышает электропроводность меди ввиду того, что он способствует удалению при плавке окисляющихся примесей из расплава.
Чистейшая медь обладает небольшой прочностью и высокой пластичностью. При пластической деформации меди, как и других металлов с г.ц.к структурой, происходит скольжение преимущественно по плоскостям 111 в направлениях110. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МЕДИ С ЛЕГИРУЮЩИМИ ЭЛЕМЕНТАМИ
Медь образует непрерывные твердые растворы с соседними по таблице Д.И.Менделеева элементами: золотом» никелем» палладием» платиной, а также с марганцем. Ближайший к меди металл - серебро не обладает неограниченной растворимостью в твердой меди. Из металлов с неограниченной растворимостью в меди для легирования используют лишь никель и марганец, остальные элементы слишком дефицитны и дороги.
Элементы, сильно отличающиеся по строению и свойствам от меди, полностью не смешиваются с ней в жидком состоянии. К ним относятся кислород, селен, теллур, таллий, хром, молибден, вольфрам, тантал, рений, уран.
Влияние примесей на структуру и свойства меди
Структура и свойства меди существенно зависят от присутствующих в ней примесей.
По характеру взаимодействия с медью примеси можно разделить на три группы. К первой группе относятся металлы, растворимые в твердой меди. Вторая группа представлена элементами, практически нерастворимыми в меди в твердом состоянии и образующими с ней легкоплавкие эвтектики (В; , РЬ). Третью группу составляют полуметаллические и металлические элементы, образующие с ней химические соединения.
Элементы первой группы существенно не влияют на свойства меди в тех количествах, которые характерны для металла технической чистоты. В больших количествах некоторые из этих металлов благоприятно сказываются на свойствах меди и поэтому применяются для легирования.
Примеси, нерастворимые в меди, обычно отрицательно влияют на ее механические и технологические свойства. Наиболее вредное влияние оказывает висмут. Висмут - хрупкий металл, и его прослойки по границам зерен приводят к хладноломкости меди и ее сплавов.
Свинец не приводит к хладноломкости меди и ее сплавов, так как он пластичен, но из-за низкой точки плавления эвтектики вызывает горячеломкость. Вместе с тем свинец облегчает обработку меди и ее сплавов резанием, так как делает стружку более ломкой. Если хорошая обрабатываемость давлением при высоких температурах не является решающим фактором, то в меди и ее сплавах допускают довольно большое содержание свинца. Кислород присутствует в меди в виде закиси, которая дает с ней эвтектику при 3,4% Си или 0,39% 02.
Закись меди неблагоприятно влияет на пластические свойства, технологичность, коррозионную стойкость меди. При отжиге в атмосфере, содержащей водород, атомы водорода диффундируют в медь и реагируют с закисью меди, образуя внутри металла пары воды высокого давления, что вызывает разрушение меди. Это явление называют водородной болезнью. Кислород затрудняет также пайку, сварку и лужение меди.
Сера образует с медью соединение, которое в твердой меди практически не растворяется, поэтому при самых малых содержаниях серы в меди формируется хрупкая эвтектика. Эта эвтектика не вызывает горячеломкости, так как она плавится при высоких температурах, но приводит к хладноломкости, снижает технологическую пластичность при горячей обработке давлением.
Селен и теллур образуют с медью соединения, растворимость которых в меди весьма мала. Эти элементы даже в тысячных долях процента резко ухудшают свариваемость меди, снижают ее пластичность.
Оптимальные температуры рекристаллизационного отжига 500-600°С. При более высоких температурах относительное удлинение меди сильно уменьшается из-за роста зерна, образования текстуры рекристаллизации.