- •1. Атомно-кристаллическое строение металлов
- •2.Строение металлического слитка (на примере стального слитка)
- •2.Связь между свойствами сплавов и типом диаграммы состояния
- •3. Различные типы твердых растворов
- •3. Критическая скорость закалки
- •8.Отпуск
- •Буквенное обозначение - легирующий элемент
- •Классификация и маркировка легированных сталей
- •Маркировка алюминия
- •Маркировка алюминиевых сплавов
- •Маркировка меди
- •Маркировка меди
- •Физические свойства
- •Химические свойства Возможные степени окисления
- •]Простое вещество
- •Соединения меди(I)
- •Соединения меди(II)
- •Соединения меди(III) и меди(IV)
- •Аналитическая химия меди Ионы меди окрашивают пламя в зелёный цвет
- •Сплавы на основе меди
- •Сплавы, в которых медь значима
- •Ювелирные сплавы
- •Маркировка быстрорежущих сталей
- •Изготовление и обработка быстрорежущих сталей
- •Применение
- •Свойства твёрдых сплавов
- •Получение твердых сплавов методом порошковой металлургии
- •Применение
- •Особенности жаропрочных сплавов на кобальтовой основе
- •Немагнитная сталь
Маркировка алюминия
При маркировке алюминиевых сплавов в начале указывается тип сплава (Д – сплавы типа дюралюминов; А – технический алюминий; АК – ковкие алюминиевые сплавы; В – высокопрочные сплавы; АЛ – литейные сплавы), затем указывается условный номер сплава. Алюминиевые сплавы подразделяются на:
деформируемые сплавы, не упрочняемые термической обработкой;
деформируемые сплавы, упрочняемые термической обработкой;
литейные сплавы.
Деформируемые сплавы, не упрочняемые термической обработкой. В сплавы, не упрочняемые термической обработкой, входят марганец или магний, существенно повышающие их прочность, снижая пластичность. Обозначаются сплавы: с марганцем – АМц, с магнием – АМг; после обозначения элемента указывается его содержание (АМг3). Эти сплавы применяют для изготовления различных сварных емкостей для горючего, азотной и других кислот, мало- и средненагруженных конструкций. Деформируемые сплавы, упрочняемые термической обработкой. К ним относятся дюралюмины (сложные сплавы систем алюминий – медь –магний или алюминий – медь – магний – цинк). Они имеют пониженную коррозионную стойкость, для повышения которой вводится марганец. Применяют дюралюмины в авиастроении, автомобилестроении, строительстве. Высокопрочными стареющими сплавами (В95, В96) являются сплавы, содержащие кроме меди и магния цинк. Ковочные алюминиевые сплавы (АК, АК8) применяются для изготовления поковок. Дополнительное введение в состав алюминиевых сплавов никеля, железа, титана повышает температуру рекристаллизации и жаропрочность до 300°С. Литейные алюминиевые сплавы. К литейным сплавам относятся сплавы системы алюминий – кремний (силумины), содержащие 10…13 % кремния. Литейные сплавы маркируются от АЛ2 до АЛ20. Силумины широко применяют для изготовления литых деталей приборов и других средне- и малонагруженных деталей, в том числе тонкостенных отливок сложной формы.
Маркировка алюминиевых сплавов
Буквенное обозначение |
Цифровое обозначение |
АДОО |
1010 |
АДО |
1011 |
АД1 |
1013 |
АД |
1015 |
ММ |
1511 |
АМц |
1400 |
АМцС |
1403 |
АМг2 |
1520 |
АМг3 |
1530 |
АМг4 |
1540 |
АМг5 |
1550 |
АМг6 |
1560 |
АД31 |
1310 |
АД33 |
1330 |
АД35 |
1350 |
АВ |
1341 |
АВч |
— |
Д1 |
1110 |
Д1ч |
— |
Д16 |
1160 |
Д16ч |
— |
ВАД1 |
— |
Д19 |
— |
Д19Ч |
— |
— |
1163 |
САВ1 |
— |
АК6 |
1360 |
АК8 |
1380 |
АК4 |
1140 |
АК4-1 |
1141 |
АК4-1ч |
— |
Д20 |
1120 |
— |
1105 |
Алюминиевые сплавы и их свойства. Алюминиевые сплавы обладают малой плотностью (2,5 - 3,0 г/см 3 ) в сочетании с достаточно хорошими механическими свойствами и удовлетворительной устойчивостью к окислению. По своим прочностным характеристикам и по износостойкости они уступают сталям, некоторые из них также не обладают хорошей свариваемостью, но многие из них обладают характеристиками, превосходящими чистый алюминий. Особо выделяются алюминиевые сплавы с повышенной пластичностью, содержащие до 2,8% Mg и до 2,5% Mn - они обладают большей, чем чистый алюминий прочностью, легко поддаются вытяжке, близки по коррозионной стойкости к алюминию. Дуралюмины - от французского слова dur - твердый, трудный и aluminium - твердый алюминий. Дуралюмины - сплавы на основе алюминия, содержащие: 1,4-13% Cu , 0,4-2,8% Mg , 0,2-1,0% Mn , иногда 0,5-6,0% Si , 5-7% Zn , 0,8-1,8% Fe , 0,02-0,35% Ti и др. Дуралюмины - наиболее прочные и наименее коррозионно-стойкие из алюминиевых сплавов. Склонны к межкристаллической коррозии. Для защиты листового дуралюминия от коррозии его поверхность плакируют чистым алюминием. Они не обладают хорошей свариваемостью, но благодаря своим остальным характеристикам применяются везде, где необходима прочность и легкость. Наибольшее применение нашли в авиастроении для изготовления некоторых деталей турбореактивных двигателей. Магналии - названы так из-за большого содержания в них магния ( Mg ) , сплавы на основе алюминия, содержащие: 5-13% Mg , 0,2-1,6% Mn , иногда 3,5-4,5% Zn , 1,75-2,25% Ni , до 0,15% Be , до 0,2% Ti , до 0,2% Zr и др. Магналии отличаются высокой прочностью и устойчивостью к коррозии в пресной и даже морской воде. Магналии также хорошо устойчивы к воздействию азотной кислоты HNO 3 , разбавленной серной кислоты H 2 SO 4 , ортофосфорной кислоты H 3 PO 4 , а также в средах, содержащих SO 2 . Применяются как конструкционный материал в: авиастроении; судостроении; машиностроении (сварные баки, заклепки, бензопроводы, маслопроводы) ; для изготовления арматуры строительных сооружений; для изготовления деталей холодильных установок; для изготовления декоративных бытовых предметов и др. При содержании Mg выше 6% магналии склонны к межкристаллической коррозии. Обладают более низкими литейными свойствами, чем силумины . Силумины - сплавы на основе алюминия с большим содержанием кремния ( Si ) . В состав силуминов входят: 3-26% Si , 1-4% Cu , 0,2-1,3% Mg , 0,2-0,9% Mn , иногда 2-4% Zn , 0,8-2% Ni , 0,1-0,4% Cr , 0,05-0,3% Ti и др. При своих относительно невысоких прочностных характеристиках силумины обладают наилучшими из всех алюминиевых сплавов литейными свойствами. Они наиболее часто используются там, где необходимо изготовить тонкостенные или сложные по форме детали. По коррозионной стойкости занимают промежуточное положение между дуралюминами и магналиями. Нашли свое основное применение в: авиастроении; вагоностроении; автомобилестроении и строительстве сельскохозяйственных машин для изготовления картеров, деталей колес, корпусов и деталей приборов. Авиали- Авиали обладают высокой коррозионной стойкостью и хорошей коррозионно-механической прочностью в атмосферных условиях и в водных растворах при комнатной температуре.Механические свойства изделий из авиаля зависят от темпера¬туры прессования и степени деформации при правке САП - сплавы, состоящие из Al и 20-22% Al 2 O 3 . Получают спеканием окисленного алюминиевого порошка. После спекания частицы Al 2 O 3 играют роль упрочнителя. Прочность данного соединения при комнатной температуре ниже, чем у дуралюминов и магналиев, но при температуре превышающей 200 °С превосходит их. При этом САП обладают повышенной стойкостью к окислению, поэтому они незаменимы там, где температура эксплуатации превышает 400 °С. Заключение Уже сейчас трудно найти отрасль промышленности, где бы не использовался алюминий или его сплавы - от микроэлектроники до тяжёлой металлургии. Это обуславливается хорошими механическими качествами, лёгкостью, малой температурой плавления, что облегчает обработку, высоким внешними качествами, особенно после специальной обработки. Учитывая перечисленные и многие другие физические и химические свойства алюминия, его неисчерпаемое количество в земной коре, можно сказать, что алюминий - один из самых перспективных материалов будущего..
. Деформируемые сплавы, упрочняемые термической обработкой.
К таким сплавам относятся дюралюмины ( сложные сплавы систем алюминий – медь – магний или алюминий – медь – магний – цинк). Они имеют пониженную коррозионную стойкость, для повышения которой вводится марганец.
Дюралюмины обычно подвергаются закалке с температуры 500oС и естественному старению. Максимальная прочность достигается через 4…5 суток. Широкое применение дюралюмины находят в авиастроении, автомобилестроении, строительстве.
Высокопрочными стареющими сплавами являются сплавы, которые кроме меди и магния содержат цинк
Ковочные алюминиевые сплавы АК: АК8 применяются для изготовления поковок. Поковки изготавливаются при температуре 380…450oС, подвергаются закалке от температуры 500…560oС и старению при 150…165oС в течение 6…15 часов.
В состав алюминиевых сплавов дополнительно вводят никель, железо, титан, которые повышают температуру рекристаллизации и жаропрочность до 300oС.
Изготавливают поршни, лопатки и диски осевых компрессоров, турбореактивных двигателей.
Литейные алюминиевые сплавы.
К литейным сплавам относятся сплавы системы алюминий – кремний (силумины), содержащие 10…13 % кремния.
Присадка к силуминам магния, меди содействует эффекту упрочнения литейных сплавов при старении. Титан и цирконий измельчают зерно. Марганец повышает антикоррозионные свойства. Никель и железо повышают жаропрочность.
Литейные сплавы маркируются от АЛ2 до АЛ20.
Силумины широко применяют для изготовления литых деталей приборов и других средне- и малонагруженных деталей, в том числе тонкостенных отливок сложной формы.
12. Медь - металл красного, в изломе розового цвета. Температура плавления 1083°С. Кристаллическая решетка ГЦК. Плотность меди 8.94г/см3. Медь обладает высокими электропроводимостью и электропроводимостью. В зависимости от чистоты медь изготавливают следующих марок: М00, М0, М1, М2, М3. Присутствующие в меди примеси оказывают большое влияние на ее свойства.
Медь хорошо сопротивляется коррозии, легко обрабатывается давлением, но плохо резанием и имеет невысокие литейные свойства из-за большой усадки.
Сплавы на основе меди
Различают две основные группы медных сплавов: 1) латуни - сплавы меди с цинком; 2) бронзы - сплавы меди с другими элементами. Медные сплавы обладают высокими механическими и техническими свойствами, хорошо сопротивляются коррозии и износу.
Латуни. Латунями называют двойные или многокомпонентные сплавы на основе меди, в которых основным легирующим элементом является цинк.
Когда требуется высокая пластичность, повышенная теплоотводность применяют латуни с высоким содержанием меди (Л06 и Л90). Латуни Л62, Л60,Л59 с большим содержанием цинка обладают более высокой прочностью, лучше обрабатываются резанием, дешевле, но хуже сопротивляются коррозии.
Латунь ЛЦ40С - sв=215МПа, d=12%, 70НВ.
Оловянные бронзы. Обладают хорошими литейными свойствами и применяются для литья деталей сложной формы. Недостатком отливок из оловянных бронз является большая микропористость. Их часто применяют для изготовления антифрикционных деталей.
Бронза БрО3Ц12С5 - sв=200МПа, d=5%.