производство и поставка оборудования для механических испытаний, неразрушающего контроля, химического анализа и визуального контроля, диагностического оборудования, приборов визуального контроля, систем контроля доступа персонала, элементов систем умного производства. Испытательная лаборатория. Сервисный центр

Глава 1. Металлические материалы / Глава 1.1. Основные сведения о производстве металлов и сплавов / Глава 1.1.4. Цветные металлы и сплавы

Классификацию цветных металлов и сплавов проводят по химическому составу. Основным показателем качества цветных металлов является минимальное содержание примесей.

По степени чистоты (%) цветные металлы делят на 5 групп:

  • пониженной чистоты - 95.. .99 %;
  • средней чистоты - 99,0.. .99,90 %;
  • повышенной чистоты - 99,90.. .99,99 %;
  • высокой чистоты - 99,99.. .99,999 %;
  • особой чистоты - 99,999...99,9999 %.

К цветным металлам относятся алюминий, висмут, галлий, германий, индий, кадмий, кобальт, медь, свинец, кремний, литий, магний, ниобий, никель, олово, ртуть, селен, сурьма, таллий, теллур, титан, цинк и др.

Рассмотрим наиболее широко применяемые цветные металлы и сплавы.

Медь представляет собой красно-розовый мономорфный металл с плотностью р = 8,96 г/см3 и температурой плавления 1083 °С. Она имеет высокую электропроводность, хорошую коррозионную стойкость в морской и пресной воде, в органических кислотах. Медь хорошо деформируется, паяется, сваривается и полируется. Марки меди: М00 (99,99 % Сu), МО (99,95 % Сu), М1 (99,9 % Сu) и др.

Медный сплав - латунь: сплав меди с цинком. Легирование латуней кремнием, марганцем, алюминием, никелем, железом, оловом повышает их коррозионную стойкость и механические свойства. Марки латуней обозначают буквой Л и цифрами, показывающими содержание меди в процентах: Л96, Л70, Л68, Л63, Л062-1, ЛЦ40МцЗЖ, ЛЦЗОАЗ и др. Обозначение легирующих элементов следующее: Л - алюминий, Ж - железо, Мц - марганец, Н - никель, О - олово, К - кремний, С - свинец. Количество легирующих элементов указывается цифрами в той последовательности, в какой они приведены в буквенном обозначении марки.

Сплавы меди с оловом, алюминием, кремнием, бериллием и другими элементами называют бронзами. Бронзы имеют хорошие литейные и антифрикционные свойства, коррозионную стойкость, обрабатываемость резанием и давлением. В зависимости от содержания (в %) основного легирующего элемента различают оловянные, марганцевые, алюминиевые, бериллиевые, кремниевые, свинцовые и другие бронзы. Бронзы широко используют в различных отраслях промышленности для изготовления деталей ответственного назначения (шестерен, седел клапанов, гаек, нажимных винтов, ободьев, подшипников).

По назначению и механическим свойствам бронзы подразделяют на деформируемые и литейные.

К деформируемым бронзам относят семь марок алюминиевых бронз: БрА5, БрА7, БрАМц9-2; БрАМцЮ-2, БрАЖ9-4; БрАЖМц 10-3-1,5 и БрАЖН 10-4-4 с содержанием от 4...6 до 9,5... 11 % алюминия. Алюминиевые бронзы имеют высокие антифрикционные свойства, морозо-стойки, немагнитны, но плохо паяются.

Бериллиевые бронзы включают в свой состав три марки: БрБ2; БрБНТ1,7; БрБНТ1,9 с содержанием бериллия от 1,60...1,85 до 1,85...2,1 %. Бериллиевая бронза легирована еще никелем (0,2.. .0,5 %). Эти бронзы имеют высокие пределы упругости, прочности, усталости и текучести, высокие электропроводность, теплопроводность, твердость и обладают высокой коррозионной стойкостью.

Широко используют кремнистые бронзы (БрКМцЗ-1 и БрКН1-3) и марганцевые бронзы (БрМц5 и др.). Кремнистые бронзы отличаются высокими механическими свойствами, стойкостью к коррозии, высокими антифрикционными свойствами, хорошо свариваются, штампуются и паяются.

К оловянным бронзам, обрабатываемым давлением, относятся бронзы восьми марок с содержанием до 7 % олова: БрОФ6,5-0,4; БрОФ6,5-0,15; БрОФ4-0,2; БрОЦ4-3 и БрОЦС4-4-2,5; БрОФ8,0-0,30; БрОФ7-0,2; БрОЦС4-4-4. Имеют высокие антифрикционные свойства, немагнитны, хорошо свариваются, паяются и не дают искры при ударах, хорошо обрабатываются в горячем и холодном состояниях. В марках бронз после букв Бр дано буквенное обозначение легирующих элементов и цифры (содержание элементов в %).

В промышленности используют также медно-никелевые сплавы - мельхиоры (МН19, МНЖМц30-0,1-1 и др.), нейзильберы (МНц15-20 и др.), куниаль А и Б (МНА 13-3, МНА6-1,5) и др.

Мельхиоры отличаются высокой коррозионной стойкостью в морской воде, в органических кислотах, растворах солей, хорошей пластичностью. Применяются в судостроительной, медицинской промышленности, а также для изготовления монет, деталей точной механики.

Нейзильберы имеют более высокую прочность по сравнению с Мельхиорами, высокую коррозионную стойкость, упругость, пластичность. Из них изготовляют детали часовых механизмов, приборы точной механики и др.

Алюминий - мономорфный металл серебристо-белого цвета с температурой плавления 658 °С. Имеет высокую электро- и теплопроводность, малую плотность (ρ = 2,7 г/см3), коррозионно-стоек в атмосферных условиях, в морской воде и кислотах, хорошо обрабатывается давлением, сваривается.

В зависимости от содержания примесей различают алюминий особой чистоты А999 (99,999 % Аl), высокой чистоты А995 (99,995 % Al), А99 (99,990 % Аl), А97 (99,970 % Al), А95 (99,95 Аl) и технической чистоты А85 (99,85 % Аl), А8 (99,80 % Аl), АО (99 % Аl) и др.

Примеси понижают физико-химические свойства и пластичность алюминия, но повышают его прочность и твердость. Алюминий применяют для изготовления электролитических конденсаторов, фольги, проводникового материала и других изделий.

Широкое применение нашли алюминиевые сплавы. Они имеют высокую сопротивляемость инерционным и динамическим нагрузкам, высокую прочность. По способу производства алюминиевые сплавы подразделяются на литейные, деформируемые и спеченные.

Производятся алюминиевые литейные сплавы 37 марок: АЛ8, АЛ13, АЛ2, АК9 (АЛ4В), АЛ19, АК5М7 (АЛ 10В), АЛ11, АЛ25, АЛ30 и др. Литейные сплавы имеют хорошую способность заполнять форму, малую усадку и высокие механические свойства.

Из литейных алюминиевых сплавов изготовляют фасонные отливки, корпуса насосных агрегатов, литые детали приборов и т. д.

К деформируемым сплавам относятся: дуралюмины марок Д1, Д16, содержащие 3,8...4,9% меди (основной легирующий элемент), а также магний и марганец; сплавы марок АК4-1, ЛК6, ЛК8 и др., содержащие медь, магний, марганец и кремний; сплавы марки ЛВ, имеющие высокую пластичность, хорошую свариваемость, коррозионную стойкость, высокий предел выносливости.

Высокопрочные алюминиевые сплавы, кроме меди, марганца и магния, содержат также цинк (В95, В65, АМц, Амг1, АмцС и др.). Применяются в самолетостроении, для изготовления трубопроводов, палубных надстроек судов, рам и кузовов вагонов, корпусов и мачт судов и т. д.

Спеченные алюминиевые ставы (САС) получают из алюминия марки А97. Жаропрочны, выдерживают длительную нагрузку при 450 °С, хорошо обрабатываются давлением и резанием, имеют высокую удельную прочность и коррозионную стойкость. Применяются в самолето- и судостроении, в атомных реакторах, в химической и электротехнической промышленности.

Порошковые сплавы САС имеют мелкозернистую структуру с равномерным распределением фаз, без дефектов литья (шлаковых включений, ликваций, волосовин и т. д.). Это позволяет им выдерживать высокую длительную нагрузку при 250...350 °С.

Магний - металл белого цвета с плотностью ρ = 1,7 г/см3 и температурой плавления 651 °С. Он окисляется на воздухе и при повышенных температурах воспламеняется. В авиастроении и других отраслях промышленности применяют сплавы на основе магния. Сплавы имеют высокую прочность, хорошую способность к поглощению вибрационных колебаний и ударных нагрузок, высокую удельную теплоемкость, хорошо обрабатываются резанием. Недостаток магниевых сплавов - более низкая по сравнению со сплавами на алюминиевой основе коррозионная стойкость.

Магниевые литейные сплавы можно разделить на 3 группы:

  • сплавы средней прочности - сплав МЛЗ системы Mg-Al-Zn-Mn;
  • высокопрочные сплавы общего назначения (он) и повышенной частоты (пч) МЛ5он, МЛ4, МЛ5, МЛ5пч, МЛ6 системы Mg-Al-Zn-Mn; сплав МЛ8 системы Mg-Zn-Zr-Cd; сплав МЛ 12 системы Mg-Zn-Zr; сплав МЛ 15 системы Mg-Zn-Zr-La;
  • жаропрочные сплавы - МЛ9, МЛ10, МЛ11.

Магниевые деформируемые сплавы можно разделить на 3 группы:

  • сплавы повышенной коррозионной стойкости - МА1 и МА8;
  • сплавы средней прочности - МА2, МА2-1, МА17 и др.;
  • высокопрочные сплавы - МА5, МА14.

Сплавы магний-алюминий и магний-цинк подвергаются термическому упрочнению.

Титан - металл серебристо-белого цвета с плотностью ρ = 4,5 г/см3 и температурой плавления 1 665 °С.

При нормальной температуре титан отличается высокой коррозионной стойкостью и химической стойкостью, так как на его поверхности в атмосферных условиях образуется плотная и прочная окисная пленка. Титан плохо обрабатывается резанием, имеет низкие антифрикционные свойства. Свойства титана зависят от его чистоты. Чистый титан (Ti) при высокой твердости имеет хорошую пластичность. Упрочнение титана достигается легированием его различными элементами, а также термической обработкой. При температуре 882,5 °С a-модификация титана превращается в р-модификацию.

Титановые сплавы можно разделить на три группы. К первой группе относятся α-сплавы, ко второй - β-сплавы и к третьей - α-β-сплавы титана.

Сплавы первой группы выпускаются марок ВТ5, ВТ5-1 и др. и технический титан марок ВТ1-00 и ВТ-0. Сплавы хорошо свариваются, но малопластичны и не термоупрочняются.

Однофазные β-сплавы титана образуются при добавлении к титану тантала, хрома, железа, марганца и других элементов. Устойчивая β-фаза сплава титана получается при добавлении к титану дефицитных металлов - ванадия, тантала, ниобия.

Двухфазные α-β-сплавы титана третьей группы имеют хорошие технологические и механические свойства, термоупрочняются. Это сплавы марок ВТ6, ВТ14 и др.

Титан и его сплавы производят в виде листов, прутков, слитков. Титановые сплавы обладают хорошей жидкотекучестью и плотностью, немагнитны, коррозионно-стойки.

Литейные титановые сплавы марок ВТ5Л, ВТЗ-1Л, ВТ20Л, ВТ21Л используют для изготовления отливок сложной формы.

Никель - металл с плотностью ρ = 8,9 г/см3 и температурой плавления Тпл = 1 455 °С. Имеет высокую прочность, пластичность и химическую стойкость.

Сплавы никеля с медью, железом, марганцем имеют высокие механические свойства, удовлетворительную пластичность в горячем и холодном состояниях, коррозионно-стойки. Сплав никеля марки НМЖМц28-2,5-1,5 (монель) применяют для изготовления деталей, работающих в агрессивных средах.

Сплав никеля с 9 % хрома марки НХ 9,5 (хромель Т) используют для изготовления термопар. Сплав никеля с 20 % хрома - нихром (Х20Н80-Н) и сплав никеля с железом и хромом - ферронихром (Х15Н60) применяют для изготовления нагревательных элементов и элементов сопротивления.

Нимоники (ХН78Т, ХН77ТЮР и др.) - жаропрочные никелевые сплавы, применяемые для изготовления деталей газовых турбин и других конструкций, работающих при температурах до 1 000 °С.

Компания Укринтех предлагает качественные и недорогиеоптико-эмиссионные спектрометры от производителя MetalPower по самым выгодным ценам.

Купить спектрометр эмиссионный в Киеве, Харькове, Днепре, Одессе, Запорожье и в других городах Украины

С 2011 года научно-производственное предприятие «УКРИНТЕХ» успешно работает и развивается в области контроля качества материалов и изделий.

Контакты

ООО НПП "Укринтех":
г. Харьков, ул.Ковтуна, д.50, корпус "А-5"

Для почты:
а/я 2304, Харьков-1, 61001, Украина

ООО НПП "Укринтех"
+38 (050) 499-09-89; +38 (067) 560-89-39
+38 (067) 575-45-10; +38 (057) 768-09-02

"ЦНИ Лаборатория"
+38 (098) 262-48-92

Компания

Производство и поставка
испытательного оборудования, оборудования для металлографии, приборов НК и др.

Сервисный центр
Ремонт, сервисное обслуживание и модернизация оборудования.

Центр независимых исследований
Аккредитованная испытательная лаборатория.