Мед и неговите сплави - учебни материали
Мед и негови сплави
Медта се отнася до група от цветни метали, най-широко използвани в промишлеността. Сериен номер на мед в периодичната система D. I. Mendeleeva - 29, атомно тегло А = 63.57. Медта има лице центрирана кубична решетка (FCC) с период = 3607 А. мед Специфично тегло д = 8,94 г / см 3, температура на топене - 1083 0 ° чиста мед има висока температура - и електропроводимост. Електрическото съпротивление на мед MO 0.0175 х m, L = топлопроводимост от 395 W / (m х °). SRE Якост на опън = 200 250 МРа, твърдост HB 85 115, удължение г = 50%, съотношение свиване у = 75%.
Мед - немагнитен метал. Той има добра обработваемост: обработва налягане, чрез рязане, лесно полирани, и спойка и заварени, има висока устойчивост на корозия. Основно приложение - електротехническата промишленост.
Проводимостта на мед е значително намалена в присъствието на дори много малки количества от примеси. Следователно, тъй като проводник материал се използва предимно в много чиста мед M00 (99.99%), електролитната мед M0 (99.95%), М1 (99.9%). Печати M2 технически меден (99,7%), М3 (99,5%), M4 (99.0%).
В зависимост от механичните свойства разграничение твърда мед, работа закалени (MT) и мека мед, темперирани (ММ).
Вредните примеси в мед са бисмут, олово, сяра и кислород. Действие бисмут и олово е подобно на действието на сяра в стомана; те образуват ниска точка на топене евтектична с мед, които са разположени по протежение на границите на зърното, което води до разрушаване на мед в нейното лечение налягане на горещо състояние (точка на топене евтектична съответно 270 0 ° С и 326 0 ° С).
Сяра и кислород намалява еластичността на мед поради образуването на крехка химични съединения, Cu2 Cu2 О и S.
Тъй като структурен материал е технически чиста мед рядко се използва, тъй като има ниски якостни свойства, твърдост. Основните структурни материали са на базата на мед, месинг и медни сплави. За маркиране медни сплави се използва следната буква на легиращите елементи:
- О - калай; С - цинк; X - хром;
- F - желязо; Н - никел; С - олово;
- K - силиций; А - алуминий; F - фосфор;
- Mc - манган; Mg - магнезий; Б - берилий.
Месинг - медна сплав, в която основната легиращ елемент е цинк.
В зависимост от съдържанието на медта на цинк индустриални приложения са:
- Единични фаза - месинг, съдържащ до 39% от цинк (това е разтворимостта на цинк в медта);
- Двуфазната (а + Ь |) - месинг, съдържащ до 46% цинк;
- еднофазен б | - месинг, съдържащ 50% цинк.
Чрез един фаза - L96 включва месинг (tombak), L80 (polutompak) L68 като най-голяма пластичност (г = 56%). Две фаза (А + Б |) - L59 и L60 печати месинг по-малко пластичност в студа, но с висока якост и устойчивост на износване. Единична фаза след отгряване имат SRE = 250. 350 МРа г = (50. 56)%, двуфазен - SRE = 400 450 МРа г = (35. 40%).
За подобряване на механичните свойства и устойчивост на корозия на медта може да бъде легиран с калай, алуминий, манган, силиций, никел, желязо и др.
Въвеждане на легиращите елементи (с изключение на никел) намалява разтворимостта на цинк в медта допринася за формирането и б | - фаза, така като месинг често двуфазна (а + Ь |). Никел увеличава разтворимостта на цинк в мед и медни достатъчно неговото съдържание се превръща в една фаза на двуфазна. Водещ улеснява обработваемост и подобрени антифрикционни свойства. устойчивост на корозия се увеличава Al, Zn, Si, Mn, Ni, Sn.
В морски корабостроенето прилага калай "море" от месинг, например, LO70-1 (70% мед, 1% Sn, 29% Zn). Тя се използва за производството на кондензаторни тръби, части от отоплителни инсталации.
Алуминиеви месинг се използва за производството на кондензаторни тръби, резервоари, втулки, а също и за производството на устойчиви на корозия части, действащи в морска вода. Печати месинг: LA77-2, LAZH60-1-1, LAN59-3-2 (в електрически машини в инженерна химия.). Месинг LANKMts75-2-2,5-0,5-0,5 произвеждат кръгли weldless тръби за производство манометрични тръби и пружини в устройства с висок клас на точност. С закаляване и стареене SRE достига 700 МРа.
Манган месинг освен добри механични и технологични свойства (преработени в студена и топла състояние налягане) имат висока устойчивост на корозия в морска вода, хлорид и прегрята пара. Месинг LMts 58-2 и LMtsA 03.01.57 се използват главно за производството на скрепителни елементи фитинги.
Силикатни характеризира с висока якост месинг (изградена и индивидуална до 640 МРа), еластичност и якост до минус 183 0 С LK80-3 месинг се използва за производство на фитинги, устройства части като цяло машиностроенето и корабостроенето.
Оловен месинг перфектно обработени от рязане, и имат високи антифрикционни свойства. LS60-1 месинг, LS59-1 използвани за производство на скрепителни елементи. зъбни колела, втулки.
Никел месинг е подобрена механична (SRE до 785 МРа) и корозивни, налягане обработват в студена и топла състояние. LN65-5 месинг се използва за производство на манометрични и кондензаторни тръби, различни видове стомана.
Леене месинг съдържа същите елементи като месинг обработват налягане; от последната отливката се отличава като правило, по-допинг цинк и други метали. Следователно, те имат добри характеристики за леене.
Бронз - медна сплав с калай, алуминий, силиций и други елементи.
Кастинг бронз маркирани аналогичен гласове месинг. Например, бронз Br06Ts3N6 съдържа 6% Sn, 3% Zn, Pb 6%, 85% Си.
Бронз в сравнение с мед има по-добри механични, антифрикционни свойства и устойчивост на корозия.
За извършване на хомогенизация се извършва еластичност сплави при температури от 700 ... 750 0 ° С с бързо охлаждане. Остатъчните напрежения се отстраняват чрез отгряване при 550 0 ° С
Tin бронз деформируема Br0F7-0.2, BrOTsS4-4-4, BrOTs4-3 а други имат по-висока здравина, еластичност, устойчивост на умора, отколкото леене. Те се използват за производството на плъзгащи лагери, зъбни колела, тръби, контрол - измерване и други устройства, манометрични пружини и т.н.
Кастинг калай бронз. В сравнение с деформируема те съдържат големи количества легиращи елементи имат по-ниска течливост, ниска линейна свиване са склонни към образуване на свиване порьозност. Бронз BrOZTs7S5N, BrO10F1, BrO6Ts6S3, BrO5S25 и други се използват за производство на мебели, които работят във вода и пара, лагери, втулки.
Алуминиеви бронз имат високи механични антикорозионни свойства, отливане, ниска склонност към дендритно сегрегация. Поради големия свиването е трудно да се получи сложна форма отливки. Те са устойчиви на студ, не-магнитен, не дават искра при удар. За устойчивост на корозия превъзхожда калай бронз и месинг.
Алуминият е разтворим в мед, за да образуват - заместващата твърд разтвор с граница на разтворимост от 9.4%. При по-високо съдържание на евтектоиден структура показва (а + г |); г | - междуметален Su32 Al9.
Еднофазни бронз BrA5, BrA7 има добра еластичност и са деформируема. Те имат най-добрата комбинация от якост и еластичност: SB = 400 450 МРа, г = 60%.
Двуфазен бронз (а + г |) имат повишена якост до 600 МРа, но по-ниска пластичност значително D = (35. 45)%. Тези сплави са засилени чрез топлинна обработка и допълнително легиран Fe, Ni, Mn.
Iron смила зърно и повишава механичните и триене свойства на алуминий бронз. Никел подобрява механичните свойства и устойчивост на износване и устойчивост на корозия температура прекристализация. Манган подобрява технологичните и корозия свойства.
BrAZhN10-4-4 бронз, BrAZhMts10-3-1-5 и др., Използвани за производството на зъбни колела, турбини части, клапанни места и други части, работещи при тежки условия износване при повишени температури до 400 0 ° С, помпата кутии, кутии и др.
Закаляване се извършва при температура от 950 0 С, след това бронз престоява при 250-300 0 ° С в продължение на 2 3 часа.
Силиконовата бронз се използват като заместители на калай бронз. До 3% разтворен силициев в мед и образуват единична фаза-твърд разтвор. На по-високо съдържание на силиций изглежда твърда и крехка г-фаза. Никел и манган подобрява механичните и корозионни свойства. Те не губят пластичност при ниски температури, добре запоени, държали под налягане, немагнитни и не позволяват искри на въздействие. Те се използват за части, работещи до 500 0 ° С и в тежки условия (пресни, морска вода).
BrKN1-3 бронз, BrKMts3-1 използва за производство на пружини, търкалящи се части, както и други изпарители.
Берилий бронз. 2. Съдържа 2.5% Бъди. Тези сплави са втвърдени чрез топлинна обработка. Резерв разтворимост берилий в мед при 866 0 ° С е 2.7% при 600 0 ° С - 1,5%, и при 300 0 ° С като 0.2%. Закаляване се провежда при 760 ... 800 0 ° С във вода и стареене при 300 0 ° С в продължение на 3 часа. Сплавта се засилва чрез утаяване на дисперсната фаза частици от грам-Cube, което води до рязко увеличаване на силата до 1250 МРа при г = 3. 5%. BrB2 бронз, BrBNT1,9 BrBNT1,7 и имат висока якост, еластичност, устойчивост на корозия, устойчивост на топлина, немагнитен, искробезопасен (не искра се произвежда при откриването на електрическия контакт). Използва се за производството на мембрани, пружини, електрически контакти.
Водещ бронз. Оловото е практически неразтворим в течната мед. Ето защо, след втвърдяване сплави състоят от кристали на мед и олово включвания. Тази структура осигурява високи антифрикционни свойства. Бронз BrS30 използван за производството на плъзгащи лагери, работещи при високи налягания и високи скорости. В сравнение с калаен бронз, неговата топлопроводимост е 4 пъти повече, така че е добре премахва топлината, генерирана от триене. Силата на тези ниски бронз изградена и индивидуална МРа = 60, г = 4%.