- •Содержание
- •Введение
- •1. Общие сведения о цветных металлах и сплавах
- •1.1 Классификация и свойства чистых металлов
- •1.2. Цветные сплавы
- •1.1.3. Термическая обработка цветных сплавов
- •1.3. Принципы разработки литейных сплавов
- •1.3.1. Общие положения синтеза сплавов
- •1.3.2. Оптимизация состава сплавов
- •2. Легкие цветные сплавы
- •2.1. Алюминиевые сплавы
- •2.1.1. Состав и свойства первичного алюминия
- •2.1.2. Классификация и маркировка алюминиевых сплавов
- •2.1.3. Взаимодействие алюминия с другими элементами
- •2.1.4. Литейные алюминиевые сплавы
- •2.1.5. Новые поршневые сплавы и режимы их термической обработки
- •2.2. Магниевые сплавы
- •2.2.1. Состав и свойства первичного магния
- •2.2.2. Выбор основы и легирующих элементов
- •2.2.3. Классификация магниевых сплавов
- •2.2.4. Литейные магниевые сплавы
- •2.2.5. Сверхлегкие магниевые сплавы.
- •2.3. Титановые сплавы
- •2.3.1. Состав и свойства чистого титана
- •2.3.2. Взаимодействие титана с другими элементами
- •2.3.3. Классификация титановых сплавов
- •2.3.4. Литейные титановые сплавы
- •2.3.4.1. Особенности литейных свойств
- •2.3.4.2. Термическая обработка титановых сплавов
- •2.3.4.3. Области применения титановых сплавов
- •3. Тяжелые цветные сплавы
- •3.1. Медные сплавы
- •3.1.1. Состав и свойства чистой меди.
- •3.1.2. Классификация и маркировка медных сплавов.
- •3.1.3. Взаимодействие меди с другими элементами.
- •3.1.4. Литейные латуни
- •3.1.5. Оловянные бронзы
- •3.1.6. Безоловянные бронзы
- •3.1.6.1.Алюминиевые бронзы
- •3.1.6.2. Свинцовая бронза
- •3.1.6.3. Прочие безоловянные бронзы
- •3.1.7. Медно-никелевые сплавы
- •3.2. Никелевые сплавы
- •3.2.1. Состав и свойства чистого никеля
- •3.2.1. Взаимодействие никеля с другими элементами
- •3.2.2. Жаропрочные литейные никелевые сплавы
- •3.3. Сплавы тугоплавких металлов
- •3.4. Цинковые сплавы
- •3.4.1. Состав и свойства чистого цинка
- •3.4.2 Литейные цинковые сплавы
- •Марки и химический состав литейных цинковых сплавов (гост 25140–93)
- •Некоторые физические и технологические свойства литейных цинковых сплавов (гост 25140–93)
- •3.4.3. Антифрикционные цинковые сплавы
- •3.5. Сплавы на основе олова и свинца
- •3.6. Легкоплавкие сплавы
- •3.7. Сплавы благородных металлов
- •3.7.1. Золото и его сплавы
- •3. Тяжелые цветные сплавы Медные сплавы. Классификация и маркировка медных сплавов
- •Методические указания
- •Плавка цветных сплавов
3.1.7. Медно-никелевые сплавы
Большое значение в технике имеют медно-никелевые сплавы. По своей сути эти сплавы можно отнести к разряду бронз. Медно-никелевые сплавы отличаются высокой коррозионной стойкостью во многих агрессивных средах. Двойные сплавы системы Cu – Ni могут быть дополнительно легированы железом, кремнием, марганцем. Почти все сплавы этой группы имеют свои специальные названия: мельхиор, нейзильбер, куниаль и др. Химический состав наиболее известных сплавов приведен в таблице
Таблица
Химический состав некоторых медно-никелевых сплавов по ГОСТ 492 -73
Марка сплава |
Легирующие элементы, % |
|||||
Ni + Co |
Fe |
Mn |
Zn |
Al |
Cu |
|
МН19 (мельхиор) МНЖМц30-1-1 (мельхиор) МНЦ15-20 (нейзильбер) МНА13-3 (куниаль А) НМЖМц28-2,5-1,5 (монель)
МНМц43-0,5 (копель) МНМц40-1,5 (константан)
|
18,0 – 20,0
29,0 – 33,0
13,5 – 16,5
12,0 – 15,0
Ост.
42,5 – 44,0 39,0 – 41,0
|
0,5 – 1,0
2,0 – 3,0
|
0,5 – 1,0
1,2 – 1,8
0,1 – 1,0 1,0 – 2,0 |
–
18,0–20,0
|
–
2,3-3,0
|
Ост.
Ост.
Ост.
Ост.
51,0–55,0
Ост. Ост. |
Эти сплавы предназначены для обработки давлением. Но некоторые изделия, в частности художественные изделия, получают литьем.
Медно-никелевые сплавы имеют достаточно высокие механические свойства, позволяющие использовать их, как конструкционные материалы. В таблице приведены механические свойства деформируемых сплавов в мягком состоянии, т.е. без наклепа. Здесь же показаны некоторые физические свойства, полезные для литейщиков.
Таблица
Механические и физические свойства медно-никелевых сплавов
Марка сплава |
Плот-ность, г/см3 |
Темпе-ратура плавления (Тлик/Тсол), оС |
Линей-ная усадка, % |
σв, МПа |
δ, % |
HB |
МН19 МНЖМц30-1-1 МНЦ15-20 МНА13-3 НМЖМц28-2,5-1,5 МНМц43-0,5
|
8,9 8,9 8,7 8,5
8,82 8,9 |
1190/1130 1230/1170 1080 1183
1350 1290/1220 |
2,29 2,10 2,02 -
2,1 - |
400 380 - 400 380 - 450 380
450 – 500 400 |
35 23 - 28 35 - 45 13
25 – 40 35 |
70 70 70 260
130 90 |
Ниже указаны главные свойства медно-никелевых сплавов и области их применения.
Мельхиоры отличаются высокой коррозионной стойкостью в различных средах (морской воде, в органических кислотах, растворах солей и т.д.). Они применяются в морском судостроении, для изготовления монет, столовых приборов, медицинского инструмента, деталей в точной механике и химической промышленности. Из мельхиоров можно отливать герметичные детали.
Нейзильбер имеет красивый серебристый цвет. Этот сплав не окисляется на воздухе, устойчив в растворах солей и органических кислотах. Сплав применяют для изготовления деталей точной механики, медицинских инструментов, технической посуды, столовых приборов и художественных изделий. Свинцовистый нейзильбер (МНЦС17 – 18 -1,8) служит материалом для мелких деталей часов, приборов и другой аппаратуры на станках – автоматах.
Куниали могут быть упрочнены путем ТО. Прочность после закалки и пластической деформации возрастает до 900 МПа. Отличные упругие свойства позволяют изготовлять пружинящие детали
Копель, константан служат материалом для термопар.