Методические указания

Среди всех известных сплавов наиболее старыми являются медные сплавы. Так оловянные бронзы были известны еще в Ш в. до нашей эры.

Медные сплавы делятся на две группы: латуни и бронзы. Латунями называют сплавы меди с цинком. Кроме простых двойных латуней, существуют и специальные легированные латуни, но и в них преобладает цинк. Все остальные сплавы относятся к бронзам. Бронзы подразделяются на оловянные и специальные. Оловянные бронзы могут быть легированы свинцом, никелем и цинком. Специальные бронзы получают название по преобладающей легирующей добавке: алюминиевые, кремнистые, свинцовые и т.д.

Механические и технологические свойства медных сплавов в зависимости от легирующего комплекса отличаются большим разнообразием. Все сплавы отличаются хорошей коррозионной стойкостью и антифрикционными свойствами.

Маркировка медных сплавов начинается с букв Бр или Л, указывающих на принадлежность к бронзам или латуням. Дальше идут буквы и цифры, показывающие какой элемент и в каком количестве присутствует в сплаве. Маркировка многих деформируемых и литейных медных сплавов совпадает. Для отличия в конце литейных сплавов ставится буква Л. (например – БрА10Ж4НЛ или ЛЦ23А6Ж3Мц2).

Изучение бронз и латуней, как и других цветных сплавов, необходимо начинать с изучения базовых диаграмм состояния систем: медь – олово, медь – цинк и медь – алюминий.

Никелевые литейные сплавы по свойствам можно разделить на три группы: коррозионно-стойкие, жаропрочные и жаростойкие. Наибольшее значение для машиностроения имеет группа жаропрочных сплавов. Они используются для деталей, работающих при температурах до 1100 ^оС. Из таких сплавов изготовляют лопатки, камеры сгорания и др. детали современных авиационных двигателей. Для повышения длительной прочности (напряжения, вызывающего разрушение образца при заданной температуре не ранее указанного ресурса времени), используют как растворный, так и дисперсионный механизмы упрочнения сплавов. С этой целью осуществляют комплексное легирование элементами, растворяющимися в основе никель-хром, и элементами, образующими интерметаллические соединения. Жаропрочные сплавы могут состоять из 8 – 10 элементов.

Маркировка коррозионно-стойких и жаропрочных никелевых сплавов выполняется при помощи букв и цифр, показывающих какие элементы и в каких количествах содержатся в сплаве. Жаропрочные сплавы имеют условные обозначения.

Цинковые сплавы имеют хорошую коррозионную стойкость. Наиболее часто их используют в автомобилестроении для корпусов карбюраторов, насосов и декоративных деталей. Применяют их и в машинах бытового назначения. Сплавы легируются алюминием, медью и небольшим количеством магния. Существует и группа антифрикционных сплавов с повышенным количеством алюминия и меди. Из них изготовляют втулки, вкладыши, ползуны и т.п.

Олово и свинец используются для получения антифрикционных сплавов – баббитов и легкоплавких сплавов. Баббиты могут быть на оловянной, свинцовой или оловянно-свинцовой основах.

Литература: /1, 2, 4, 5, 8/.

Вопросы для самоконтроля

1. Виды и свойства латуней. Маркировка латуней.

2. Классификация латуней по фазовому составу.

3. Какие латуни более прочные: со структурой , , или ?

4. Укажите особенности литейных свойств латуней.

5. Что показывают коэффициенты Гийе?

6. Классификация бронз. Маркировка бронз.

7. Свойства и области применения оловянных бронз.

8. Какие легирующие добавки вводят в оловянные бронзы?

9. Чем объясняются хорошие антифрикционные свойства оловянных бронз?

10. Какой вид зональной ликвации характерен для оловянных бронз?

11. Свойства и области применения специальных бронз.

12. Какие специальные бронзы нашли наибольшее применение?

13. Каково оптимальное содержание алюминия в алюминиевых бронзах?

14. Что такое мельхиор, нейзильбер?

15. Какие легирующие элементы вводят в цинковые сплавы?

16. Для чего в сплавы системы ЦАМ вводят магний?

17. К чему приводит повышенное содержание железа в цинковых сплавах?

18. Составы и свойства баббитов.