Інформація про новину
  • Переглядів: 68
  • Дата: 9-05-2021, 00:24
9-05-2021, 00:24

7.1. Кольорові метали та їх сплави

Категорія: Матеріалознавство





Попередня сторінка:  6.4. Чавуни
Наступна сторінка:   7.2. Металокерамічні сплави

7. КОЛЬОРОВІ МЕТАЛИ І СПЛАВИ. КОРОЗІЯ

Вивчивши матеріали цього розділу, учні знатимуть:

• значення кольорових металів і сплавів у техніці;

• основні властивості кольорових металів і сплавів;

• особливості використання кольорових металів і сплавів та їх маркування.

1. Кольорові метали і сплави мають властивості, що відрізняють їх від чорних металів, це, зокрема, стійкість проти корозії, висока електропровідність і краща, ніж у чорних металів, оброблюваність. Однак кольорові метали дорого коштують і є дефіцитними, тому по можливості їх замінюють чорними металами або пластмасами.

2. Алюміній за обсягами світового виробництва вийшов на друге місце після сталі, а за темпами зростання далеко випередив сталь. Такий стрімкий розвиток алюмінієвої промисловості можна пояснити низкою позитивних властивостей і порівняно низькою вартістю алюмінію. За сировинними запасами алюміній - найпоширеніший у природі елемент. У земній корі є значні запаси алюмінієвих руд (бокситів).

3. Алюміній - метал срібно-білого кольору, характеризується малою густиною, низькою температурою плавлення, високими пластичністю, тепло- та електропровідністю, добрими зварюваністю й оброблюваністю різанням. Оскільки він має невисоку міцність і порівняно низьку температуру плавлення, його використовують для ненавантажених деталей і елементів конструкцій, коли потрібен матеріал легкий, зварюваний, пластичний.

4. У техніці широко використовують як чистий алюміній, так і його сплави. Залежно від технології виготовлення деталей їх поділяють на деформовані та ливарні. З ливарних сплавів найбільше застосовують силуміни - сплави алюмінію з кремнієм. Силуміни вирізняються високою рідинноплинністю і незначною усадкою, а також непоганою оброблюваністю. їх маркують літерами Ал (алюміній ливарний). Силуміни застосовують для відливання деталей двигунів, корпусів різних приладів.

5. Дюралюмінами називають сплави алюмінію з міддю (до 5,2 %), марганцем, магнієм і невеликою кількістю заліза.

Назву їх можна розшифрувати як «твердий алюміній» (від французького Dur - твердий). Маркують дюралюміни буквою Д. Термооброблення дюралюмінів потребує гартування при температурі 500 °С у воді з подальшим старінням, тобто деталь із дюралюміну набуває відповідних механічних властивостей через 5-7 днів після гартування.

6. Мідь - це в'язкий метал рожево-червоного кольору, який добре проводить електричний струм і тепло, має високу стійкість проти корозії і хорошу оброблюваність. Мідь і сплави міді вирізняються високими електропровідністю, теплопровідністю, пластичністю, корозійною стійкістю (наприклад, у морській воді і вологому повітрі), добре обробляються тиском у холодному і гарячому стані, мають високі ливарні властивості й задовільно обробляються різанням.

7. Мідні сплави - це латуні й бронзи. Латуні - це сплави міді з цинком. Порівняно з міддю латуні дешевші, міцніші і стійкіші проти корозії. Вони мають високі ливарні властивості і добре обробляються. Латуні маркують літерою Л і числом, яке вказує на процентний вміст міді. За призначенням латуні поділяють на ливарні й оброблювані тиском.

8. Бронзами називають сплави міді з оловом (олов'я-нисті бронзи). Раніше до бронз відносили тільки сплави мідь - олово.

9. Із часом розробили нові сплави на мідній основі, в яких олово замінено іншими елементами. Назва залишилася старою, оскільки вони за багатьма властивостями і кольором не дуже відрізняються від мідно-олов'янистих сплавів. Залежно від введеного елемента бронзи називають олов'янистими, алюмінієвими, марганцевистими, фосфористими тощо.

10. Бронзи маркують таким чином: літери Бр означають бронзу, наступні літери - легуючий елемент (О - олово, Ц - цинк, Ф - фосфор, Ж - залізо, А -алюміній), цифри показують вміст елементів у сплаві. Так, бронза марки БрАЖН 11-6-6 має такий хімічний склад: 11 % алюмінію, 6 % заліза, 6 % нікелю.

11. Титан - метал сріблясто-білого кольору з малою густиною (4500 кг/м3) і високою температурою плавлення (1668 °С). Завдяки своїй високій питомій міцності, жароміцності й корозійній стійкості титан набув широкого застосування у провідних галузях промисловості. Він за поширенням у земній корі посідає четверте місце після алюмінію, заліза й магнію. Титан легко обробляється тиском, добре зварюється, проте погано обробляється різанням. На повітрі титан покривається щільною окисною плівкою Ті02, яка робить його стійким проти корозії.

12. Сплави титану широко застосовують в авіації, ракетно-космічній техніці, транспортному машинобудуванні, хімічній і харчовій промисловості та медицині. З цих сплавів виготовляють обшивку фюзеляжів надшвидкісних літаків, панелі ракет, деталі двигунів для літаків і ракет, обшивки морських суден і підводних човнів, деталі машин і апаратів для хімічної промисловості. Звичайні титанові сплави містять декілька легуючих елементів, але обов'язковим компонентом є алюміній, який підвищує жароміцність і покращує зварюваність.

13. Магнієві сплави відрізняються від інших тим, що мають високу питому міцність при малій масі. Міцність деяких магнієвих сплавів сягає 250-400 МПа при густині менше 2-Ю3 кг/м3. Магнієві сплави в гарячому стані добре пресуються, куються, прокатуються і обробляються різанням. Вони немагнітні і не іскрять при ударах і терті. Ці сплави легко зварюються, особливо аргонодуго-вим зварюванням. До недоліків магнієвих сплавів, разом із низькою корозійною стійкістю і малим модулем пружності, потрібно віднести погані ливарні властивості, здатність до газонасичення, окислення і загоряння при їх виробництві.

14. Нікель - міцний високопластичний метал, що має високу корозійну стійкість, високу температуру плавлення, низьку пружність пари і магнітні властивості. І чистий нікель, і його сплави широко використовують у техніці і як конструкційні матеріали. Стандартні нікелеві сплави можна умовно поділити на чотири групи: низьколеговані-конструкційні і електротехнічні, термо-електродні (хромель, алюмель тощо), корозійностійкі (монельметал) і жаростійкі (ніхроми і фероніхроми).

15. Мідно-нікелеві сплави мають високу корозійну стійкість і особливі електричні властивості, які залежать, як і міцність, від вмісту нікелю. За призначенням мідно-нікелеві сплави поділяють на конструкційні і електротехнічні. До конструкційних належать високоміцні й корозійностійкі сплави типу мельхіор, нейзильбер або куніаль. Як додаткові легуючі елементи використовують залізо, алюміній, марганець і цинк.

16. Свинець - м'який, в'язкий метал сірого кольору, має високу пластичність і хороші ливарні якості, добре протистоїть корозійній дії сірчаної і соляної кислот. Свинець застосовують в електротехніці - при виготовленні кислотних акумуляторів, оболонок кабелів. Свинець - невід'ємна частина ряду сплавів (бронз, латуней, бабітів і м'яких припоїв).

17. Олово - м'який, в'язкий метал сріблясто-білого кольору. Він майже не окислюється на повітрі та воді. Олово застосовують для лудіння харчового посуду. Воно входить до складу різних технічних сплавів (бронз, м'яких припоїв тощо).

КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ

1. Які сплави на основі міді вам відомі?

2. Поясніть значення літер і цифр у марках сплавів: БрАЖ 10-3.

3. Як поділяють сплави алюмінію за призначенням?

4. Де використовують сплави алюмінію?

5. Чим бронза відрізняється від латуні?

6. Чим силумін відрізняється від дюралюміну?

7. У чому полягають переваги і недоліки магнієвих сплавів?

8. Як називають сплав міді з цинком?

9. Яку назву має сплав міді з оловом?

10. Як називають сплав алюмінію з кремнієм?

 

 

Це матеріал з підручника "Матеріалознавство та технологія металів" Власенко 2019

 



Попередня сторінка:  6.4. Чавуни
Наступна сторінка:   7.2. Металокерамічні сплави



^