Цветные металлы как промышленный материал

Цветные металлы как промышленный материал

его сплавы и Алюминий. Алюминий — мягкий металл серебристо-белого цвета с голубоватым оттенком. Его плотность 2,7 г/см3; температура плавления 658 °С. Он владеет высокой пластичностью (б = 354-45%), электро-и теплопроводностью.

Прочность его Ов = 0,8н-1 МПа, а НВ = 2,5МПа. Алюминий характеризуется высокой коррозионной стойкостью в воздухе, питьевой воде, в нейтральных растворах, бензине и в других органических средах, в щелочных растворах он неустойчив. Его свойства обусловлены содержанием примесей, по наличию которых алюминий подразделяют на алюминий особенной чистоты с содержанием алюминия не меньше 99,999% (марка А999), высокой чистоты с содержанием алюминия не меньше 99,995% (марки А995, А99, А97, А95), технической чистоты с содержанием алюминия не меньше 99,85%.

Алюминий технической чистоты используют для того чтобы способами давления. Из алюминия особенной чистоты изготовляют токоведущие жилы, провода и детали и другие изделия.

В производстве металлоизделий более широкое использование имеют его сплавы. Они подразделяются по назначению, способности к термическому упрочнению, методу получения из них изделий и вторым показателям.

По назначению они делятся на особые (для заклепок, жаропрочные и др.) и сплавы неспециализированного применения. По способности к термическому упрочнению алюминиевые сплавы дробят на термически упрочняемые и термически неупрочняемые. По методу из* готовления из них изделий алюминиевые сплавы подразделяют на деформируемые и литейные.

Деформируемые сплавы бывают упрочняемые термической обработкой и неупрочняемые- Упрочняемые сплавы дробят на сплавы простой прочности и высокопрочные. К упрочняемым сплавам простой прочности относят дуралюмины.

Дуралюмины самый распространены среди упрочняемых сплавов простой прочности. В их состав не считая алюминия входят медь (2,2—5,5%), магний (0,2—1,6%), марганец (0,3—1,2%), кремний (до 0,07%), железо (до 0,07%). Громадное влияние на их механические и другие свойства оказывает медь. Дуралюмины с содержанием меди до 5% владеют большой прочностью, но вместе с тем имеют пониженную пластичность и низкую коррозионную стойкость.

Изделия с повышенным содержанием меди упрочняют закалкой с последующим старением. Закалку реализовывают нагревом изделий до температуры 500°С и последующим охлаждением на воздухе. Прочность закаленных изделий увеличивается при естественном старении (по окончании выдержки в течение 5—7 сут).

Не считая естественного выполняют неестественное старение — нагрев закаленных изделий до температуры 100—180°С с последующей выдержкой при данной температуре в течение нескольких часов.

магний и Марганец вводят в дуралюмины для увеличения их улучшения и коррозионной стойкости вторых особенностей. железо и Кремний попадают в сплав из руды и отрицательно воздействуют на особенности сплава, исходя из этого их количество строго регламентируется ГОСТом.

Дуралюмины производят следующих марок: Д1, Д6, Д16, Д18 и др., где Д — дуралюмин, а цифры — номер сплава. Сплав Д6 отличается повышенной прочностью, а Д18 — пластичностью за счет маленького количества меди (1,8—2,2%). Сплавы Д1, Д16, Д19 обширно используют в транспортном и авиационном машиностроении для изготовления плакированных страниц, прессованных профилей, сплавы Д1, Д16 — для изготовления прессованных, катаных и тянутых труб.

К высокопрочным алюминиевым сплавам относятся сплавы марок В93, В94, В95 и др., где В — высокопрочный, цифры — номер сплава.

В составе этих сплавов имеется цинк (5—7%), медь (1—3%), марганец и магний. Главным элементом есть цинк, а сплавы некоторых марок имеют никель (1%) и титан. По окончании старения и закалки высокопрочные сплавы имеют большую прочность (около 6 МПа). Эти сплавы прекрасно обрабатываются резанием.

Из сплавов В93, В95, В96 изготовляют конструкции и ответственные детали.

Неупрочняемые алюминиевые сплавы являются сплавамина базе совокупности алюминий — марганец (АМц) либо алюминий— магний (АМг), и сплавы, приобретаемые при совместном вводе в алюминий магния и марганца до 1—2% каждого. Эти сплавы прекрасно деформируются в тёплом и в холодном состоянии, отличаются высокой стойкостью в щелочных и других средах, прекрасно свариваются.

Используют их для того чтобы, прутков, профилей прессованных, трубок катаных, тянутых и других полуфабрикатов.

Литейные сплавы — это сплавы алюминия с кремнием (силумины) либо алюминия с магнием, другими элементами и медью. Силумины содержат от 6 до 13% кремния и в малом количестве медь. Для получения мелкозернистой и плотной повышения и структуры механической прочности силумины модифицируют железным натрием (0,1%) либо смесью фтористых калия и солей натрия.

Помимо этого, для улучшения и повышения прочности вторых особенностей в силумины вводят легирующие добавки — медь, магний и марганец при одновременном понижении кремния до 4,5—5%. Силумины имеют марки АЛ2, АЛ4, АЛ9, где А — алюминий, Л — литейный, цифры — ном,ер сплава.

Вторичные алюминиевые сплавы приобретают переплавкой утиля, лома, отходов производства, брака. Главным компонентом вторичных сплавов есть кремний. Эти сплавы поступают в виде слитков разной формы.

ее сплавы и Медь. Медь — мягкий пластичный металл (6 = 50%) красного цвета. Плотность меди 8,95 г/см3, температура плавления 1083°С. Имеет низкую твердость (НВ = 3,5 МПа) и прочность (ав = 2,2 МПа). Медь владеет высокими вязкостью и электропроводностью. Из-за высокой вязкости она не хорошо обрабатывается резанием.

Исходя из этого изделия из чистой меди приобретают давлением в горячем состояниях и холодном. Медь характеризуется высокой коррозионной стойкостью в чистой воздухе, бензине, воде и в некоторых вторых средах. Свойства меди зависят от наличия примесей. Вредными примесями являются висмут, свинец, мышьяк, фосфор.

Они снижают теплопроводность и электропроводность, и механические особенности меди.

Промышленность производит медь в виде катодов, слитков, полос, лент, прутков, труб, других полуфабрикатов и трубок. Медь используется для получения сплавов и нанесения покрытий. Сплавы меди подразделяются на латуни, латуни, бронзово-никелевые (нейзильбер и мельхиор) и особые.

Главные марки меди: М000, М00, МО, Ml.

Латунь — сплав меди с цинком. Чем больше в латуни цинка, тем выше ее прочность и ниже пластичность. Сплавы с маленьким числом цинка стали называться томпак. В маркировке бронз и томпаков различия нет.

Бронзово-цинковые сплавы имеют следующие марки: Л96, Л90 (томпаки), Л80 (полутомпак), Л68, Л62 и др., где цифра по окончании Л показывает процентное содержание меди, другое цинк.

Латуни более прочные, чем медь. Характеризуются они высокой коррозионной стойкостью и хорошими технологическими особенностями. Более разнообразными по особенностям являются особые (легированные) бронзы с добавками алюминия, свинца, никеля, олова и марганца.

Алюминиевая бронза отличается повышенной коррозионной стойкостью в атмосферных условиях.

Латуни, легированные свинцом, прекрасно обрабатываются резанием. Кремний, марганец и никель улучшают механические особенности и коррозионную стойкость бронз в морской воде.

Промышленность поставляет латунь в виде слитков, поковок, плоского и круглого проката (страницы, ленты, прутки, проволока, трубы, трубки радиаторные, капиллярные, тонкостенные и др.). Из них производят гайки, болты и другие крепежные изделия, и арматуру, подшипники, подробности автомобилей и устройств.

Латунь — двух- либо многокомпонентный сплав меди с разными элементами, не считая цинка. Именуют латуни по главному компоненту, из которого состоит сплав. Латуни подразделяют на оловянистые, в которых главным компонентом есть олово, и безоловянистые. Если сравнивать с бронзами латуни характеризуются более коррозионной стойкостью и высокой прочностью, хорошими литейными особенностями.

Изделия из них производят литьем. Маркируют латуни, как и латуни, по начальным буквам сплава и легирующих элементов. К примеру, латунь марки Бр.А7 содержит 7% алюминия, другое медь. Заменителями оловянистых дефицитных и других латуней являются алюминиевые латуни.

Их упрочняют закалкой (нагревом до 800°С) с последующим старением.

Серьёзным преимуществом латуней есть их прирабатываемость к металлическим изделиям. Исходя из этого из латуней изготовляют подшипники скольжения (вкладыши). Для этого применяют свинцовые латуни (Бр.

С-30), оловянистые, легированные фосфором (Бр. 006-0,26), каковые имеют небольшой коэффициент трения со сталью.

Бериллиевые латуни применяют чтобы получить инструменты для взрывоопасных работ, поскольку при ударах о жёсткие материалы у латуней с присадкой бериллия не образуется искра.

Meльхиор — сплав меди с никелем (19%), железом (0,8%) и маленьким числом кобальта. Самый распространенная марка мельхиора МН-19 содержит 19% никеля, десятые доли процента кобальта, другое медь. Нейзильбер (новое серебро) — тройной сплав меди, цинка и никеля.

Нейзильбер марки МНЦ15-20 имеет 15% никеля, 20% цинка, другое медь. Нейзильбер есть заменителем мельхиора.

Из бронзово-никелевых сплавов изготовляют круглый и плоский прокат в виде труб, проволоки, полос, лент, обширно используемых в машиностроении для изготовления важных подробностей иа-шин, часов, устройств, химической аппаратуры, электромашин, подробностей правильной механики, товаров народного потребления.

Легкоплавкие сплавы. В состав их входят в разных соотношениях свинец, олово, цинк, магний и др.

Свинец — металл светло-серого цвета с синеватым оттенком. Плотность его 11,3 г/см3, температура плавления 327 °С. Отличается он высокой коррозионной стойкостью в земле, в растворах кислот.

Свинец употребляется в качестве главного материала для получения легкоплавких сплавов.

Олово — серебристо-белый металл с температурой плавления 232°С. Он характеризуется низкой твердостью, высокой коррозионной стойкостью в атмосферных условиях, в кислых и пищевых средах. Олово используют для нанесения покрытий (лужения), получения легкоплавких сплавов, припоев для пайки, в качестве легирующих присадок.

Цинк — металл характерного голубовато-белого цвета. Плотность его 7,17 г/см3, температура плавления 419 °С, твердость НВ = 3,5 МПа, он владеет удовлетворительной коррозионной стойкостью в атмосферных условиях, в воде, исходя из этого используется для нанесения защитных покрытий.

Магний — легкий металл с плотностью 1,7 г/см3 и температурой плавления 65ГС. Магний образует сплавы с алюминием, марганцем, цинком. Магниевые сплавы подразделяют на деформируемые (МА) и литейные (МЛ).

К легкоплавким металлам относятся кроме этого кадмий, ртуть, литий (плавится от теплоты ладони) и др.

Легкоплавкие сплавы имеют температуру плавления существенно ниже исходных чистых металлов, что разъясняется образованием эвтектических смесей при их получении. В зависимости от назначения легкоплавкие сплавы дробят на припои, антифрикционные сплавы (баббиты) и сплавы особого назначения.

Припоями именуют сплавы, используемые для соединения подробностей пайкой. По температуре плавления припои подразделяют на мягкие (с температурой плавления 100—400°С) и жёсткие (с температурой плавления выше 400°С).

К мягким припоям относятся сплавы на базе олова, свинца, кадмия и висмута. самоё широкое использование находит сплав олова (62%) и свинца (38%), именуемый третником. Оловянис-то-свинцовые припои маркируют ПОС с указанием содержания олова.

К примеру, ПОС40 содержит 40% олова, другое свинец.

Среди жёстких припоев громаднейшее распространение взяли припои на базе серебра и меди, воображающие собой двойные и сложные сплавы. К примеру, в состав серебряного припоя марки ПСр45 входит 45% серебра, 30% меди, 25% цинка и 0,1% свинца. Серебряные припои поступают в виде проволоки, они отличаются большой прочностью, пластичностью и повышенной электропроводностью.

При пайке подробностей они не воздействуют на электропроводность в месте спая соединяемых материалов.

Баббиты — сплавы на базе олова либо свинца с добавками сурьмы, меди, никеля и кадмия, взявших наименование оловянистых баббитов. Баббиты употребляются для нанесения на металлические пластины узкого антифрикционного слоя при изготовлении вкладышей, для обеспечения лучшего скольжения шеек коленчатого вала в цапфе поршней двигателей внутреннего сгорания.

Заменителями оловянистых баббитов являются свинцово-оло-вянистые и свинцовистые (кальциевые), в которых олова содержится от 6 до 16%- Свинцовистые баббиты содержат примеси кальция (0,5—1%) и 0,8% натрия, в следствии чего и стали называться кальциевых баббитов.

Используются кроме этого баббиты на базе алюминия, цинка, и железа (антифрикционный чугун), подшипниковые сплавы на базе меди (к примеру, латуни марок Бр.ОСЦ4-4-4 иБр.ОФ6,5-1,5). Оловянистые латуни применяют в условиях, где наблюдаются громадные удельные давления.

Легкоплавкие сплавы имеют разный состав и низкую температуру плавления, разрешающую применять их в качестве легкоплавких вставок в приборах и агрегатах. Так, для устранения возможности взрыва в котлах делают вставки из легкоплавких сплавов, каковые при достижении определенной температуры расплавляются, производя в появившееся отверстие воду. Легкоплавкие вставки употребляются в разовых предохранителях для предупреждения перегорания устройств в электрической цепи и в других устройствах.

Тугоплавкие металлы. К тугоплавким металлам относят вольфрам, молибден, титан, цирконий, хром, ванадий и др.

Вольфрам — самый тугоплавкий металл, плавится при температуре 3400—3410°С. Используется он для того чтобы накаливания в вакуумных и осветительных лампах, а также в радиотехнике. Вольфрам обширно используют для легирования железоуглеродистых и некоторых вторых сплавов.

Молибден — металл серебристо-белого цвета с большой температурой плавления — 2692°С. Используют его для изготовления тугоплавких сплавов, применяемых в радио- и электротехнике, углеродистых и некоторых вторых сплавов.

Титан — легкий металл серебристо-белого цвета. По температуре плавления (1665°С) он существенно уступает молибдену и вольфраму. Но его сплавы и титан отличаются высокими механическими особенностями при повышенных температурах. Так, титановый сплав, содержащий 3% молибдена и 6,3% алюминия, при температуре 500°С сохраняет прочность более чем 7,0 МПа.

Титановые сплавы, в состав которых не считая титана входят хром, алюминий, ванадий, тантал, ниобий, марганец, молибден, используют для изготовления прутков, листовых заготовок, разного вида проката, проволоки. Они отличаются высокой коррозионной удельной прочностью и стойкостью.

Цирконий — имеет температуру плавления 1850°С. Отличается высокой коррозионной стойкостью. Используют его в агрессивных средах, в вакуумной технике, электротехнике, а также в качестве добавок в сталь.

Хром — один из самые твёрдых металлов, температура плавления 1890°С. Отличается высокой коррозионной стойкостью в атмосферных условиях. Активно используется для легирования тёмных металлов, в качестве защитно-декоративных покрытий, при получении сплавов с особенными особенностями.

Ванадий имеет температуру плавления 1900°С, плотность 6,1 г/см3- Активно используется для легирования сталей.

Обширно используют и такие металлы, как никель, бериллий, серебро, золото и др. Кое-какие из них объединяются в независимые группы. Так, серебро, золото и платину из-за их высокой блеска и коррозионной стойкости именуют драгоценными металлами.

Прецизионные сплавы — это сплавы со своеобразными физическими особенностями, обусловленными строгим специфическими видами и химическим составом их обработки. Они вырабатываются как на базе тёмных, так и цветных металлов. Их дробят на сплавы большого электросопротивления, магнитные, сплавы с заданным коэффициентом теплового расширения, сплавы с заданными упругими особенностями.

К сплавам большого электросопротивления относятся сплавы с удельным электросопротивлением 1—2 Ом-мм2/м и более. Их подразделяют на реостатные и сплавы нагревательных элементов. Реостатные сплавы используют для того чтобы реостатов.

Это бронзово-никелевые сплавы (константан) с добавлением либо без добавления марганца. Так, константан марки МНМц40-1,5 содержит 40% никеля, 1,5% марганца, другое медь. Температурный коэффициент этого сплава в промежутке температур от —50 до + 100°С фактически равен нулю.

Нихромы — сплавы никеля с хромом; в тройных сплавах не считая никеля и хрома смогут находиться и другие элементы, к примеру нихром марки Х15Н60 содержит 15% хрома, 60% меди и 25% никеля. Заменители нихромов — сплавы на базе железа (фехрали, хромали) с громадным содержанием хрома, никеля, алюминия. их заменители и Нихромы используют для того чтобы нагревательных элементов-

Магнитные сплавы подразделяют на сплавы с высокой магнитной проницаемостью (магнитно-мягкие) и магнитно-жёсткие сплавы. Сплавы с высокой магнитной проницаемостью владеют малой коэрцитивной силой в определенных диапазонах магнитного поля. Они вырабатываются на металлической, железоникелевой и железоко-бальтовой базах.

Так, сплав марки 45Н содержит 45% никеля, другое железо. Используют для того чтобы, обмотки трансформаторов, дросселей, реле и других подробностей.

Магнитно-жёсткими именуют сплавы, имеющие громадную коэрцитивную силу. Характеризуются малой магнитной медленным размагничиванием и проницаемостью. Их используют для изготовления постоянных магнитов.

К примеру, сплав на базе кобальта марки 52КФ13, в составе которого 52% кобальта, 13% ванадия, другое железо, владеет заданным сочетанием коэрцитивной остаточной индукции и силы.

Сплавы с заданным коэффициентом теплового расширения при нагреве в промежутке определенных температур (марка 36Н) используют для того чтобы в устройствах для соединения металла со стеклом, керамикой и другими неметаллическими материалами, соответственно они имеют коэффициент расширения при нагреве равный стеклу, другим материалам и керамике.

Сплавы с заданными упругими особенностями имеют высокие упругие особенности, каковые сохраняются при трансформации температуры. По большей части это сплавы на базе железа и кобальта с добавками других элементов и молибдена.

Цветные металлы начали 2017 год с роста


Темы которые будут Вам интересны:

Читайте также: