Цветные металлы и сплавы

г Медь — очень пластичный и вязкий металл красновато — ■рбзового цвета, обладает высокой тепло — и электропроводно­стью. Температура плавления технической меди 1080— 1083° С. Из меди можно прокатывать очень тонкие листы (фольгу) и ленту толщиной 0,05—0,06 мм, а также вытяги­вать проволоку диаметром всего 0,02—0,03 мм.

Медь получают из руд, попутно извлекая из них и другие ценные металлы: цинк, свинец, никель и др.

При нагревании выше 500°С медь резко снижает свою прочность и становится хрупкой. При нагревании свыше 400° С медь склонна сильно окисляться, образуя закись (Си20) и окись (СиО) меди. Особенно легко окисляется расплавленная медь. Закись меди имеет температуру плав­ления 1235° С, т. е. более высокую, чем медь. Она растворя­ется в жидкой меди и, располагаясь между ее зернами, в 2—3 раза понижает прочность меди. Окисленная медь име­ет излом темно-красного цвета.

По ГОСТ 859—66 выпускается медь марок МО, Ml, М2, М3 и М4, отличающихся содержанием примесей. Самой чистой является медь МО, £ которая содержит не менее 99,95% чистой меди. Наиболее широкое применение имеет медь М3, содержащая не менее 99,5% меди. Чем чище медь и чем меньше в ней закиси меди, тем лучше она сваривает­ся. Присутствие в меди свыше 1% закиси меди сильно за­трудняет ее сварку. Примеси серы, мышьяка, висмута, сурь­мы и свинца придают меди хрупкость. Ничтожное количе­ство этих примесей очень затрудняет сварку меди Содержание в меди 0,1% и более серы делает медь красно- ломкой. Кремний и марганец способствуют раскислению меди. Раскисленная кремнием и марганцем медь хорошо сваривается.

Медь выпускают в виде чушек и проката — листов, лен­ты, проволоки, прутков и труб различных размеров. Чаще всего приходится сваривать изделия из медных листов и труб. —

►’ Латунь — сплав меди с цинком, содержащий от 20 до 50% цинка и соответственно от 80 до 50% меди. Латунь в зависимости от состава плавится при 880—940° С, она хо­рошо прокатывается и сваривается. Обычно латунь приме­няют в виде листов, труб, прутков и проволоки. Сварке ча­ше всего подвергают листы и трубы из латуни Л62, содер — жашей 62% меди. Эту латунь широко применяют при изготовлении различной химической аппаратуры.

По ГОСТ 1019—47 латуни делятся в зависимости от их состава на ряд марок. Латунь, содержащая от 88 до 97% меди (остальное цинк), носит название томпак, содержа­щая от 79 до 88% меди, — полутомпак. Алюминиевые ла­туни, кроме цинка, содержат еще от 1,75 до 2,5% алюми­ния. Существуют латуни марганцовистые, содержащие 57—60% меди, 1—2% марганца, остальное — цинк (марки ЛМц 58-2), железомарганцовистые, содержащие 57—60% меди, 0,6—1,2% железа, 0,5—0,8% марганца, остальное — цинк (марка ЛЖМц 59-1-1). Такие латуни обладают по­вышенной прочностью и вязкостью. Латуни ЛМц 58-2 и ЛЖМц 59-1-1 достаточно хорошо отливаются и свари­ваются.

Бронза — сплав меди с оловом, марганцем, алюмини­ем, никелем, кремнием и др. В зависимости от состава брон­зы делятся на литейные и обрабатываемые давлением. Ли­тейные бронзы применяют для изготовления литых деталей. В зависимости от состава бронзы температура ее плавления составляет от 1020 до 1060° С.

Медноникелевые и никелевые с п л а в ы отли­чаются стойкостью против коррозии, большим удельным сопротивлением. Сплавы на никелевой основе отличаются также высокой жаропрочностью и жаростойкостью, хороши­ми механическими свойствами К медноникелевым сплавам относится, например, монель (НМЖМц 28-2,5-1,5), содер­жащий около 28% меди, 2,5% железа, 1,5% марганца, ос­тальное— никель. Из монеля изготовляют изделия высокой прочности и коррозийной стойкости.

Мельхиор (МН19) содержит около 19% никеля, осталь­ное—медь; применяется для изготовления коррозийностой­ких деталей и бытовых изделий. Для тех же целей применя­ют нейзильбер (МНЦ 15-20), содержащий 15% никеля, 20% цинка, остальное — медь. Сплав манганин (МНМц 3-12), содержащий 3% никеля, 12% марганца, остальное — медь, обладает большим электрическим сопротивлением и приме­няется в виде проволоки для катушек реостатов.

Алюминий и его с п л а в ы. Алюминий — очень лег­кий металл, имеющий плотность 2,7 г/см3 и высокую тепло­проводность, превышающую теплопроводность малоуглеро­дистой стали примерно в три раза. Температура плавления [алюминия значительно ниже, чем стали, и равна 657°С. При нагревании и соприкосновении с кислородом алюминий лег­ко окисляется, образуя тугоплавкую окись алюминия, пла­вящуюся при температуре свыше 2060° С.

Металлический алюминий получают электролизом сме­си кристаллического глинозема А120з и криолита 3NaF* •AIF3 при температуре 950—970° С в специальных печах — ваннах. При этом применяют ток 35 000—50 000 а низкого напряжения 4—5 в■ Кристаллический глинозем получают обработкой алюминиевых руд — бокситов, в которых содер­жание его достигает 75% Применяют алюминий в виде про­ката: листов, прутков, труб, профилей, проволоки.

В технике широко применяют преимущественно не чис­тый алюминий, но сплавы его с другими металлами — мар­ганцем, магнием, медью и кремнием, обладающие большей прочностью, чем чистый алюминий. Литейные алюминие­вые сплавы, содержащие до 4—5% меди (АЛ7) или от 10 до 13% кремния (АЛ2) или 9,5—11,5% магния (АЛ8), спо­собны хорошо отливаться.

В сварных конструкциях из алюминиевого проката наи­большее применение находят алюминиево-марганцевые сплавы АМц, содержащие от 1 до 1,6% марганца, и алюми­ниево-магниевые сплавы АМг, содержащие до 6% магния.

В самолетостроении применяют сплав дюралюминий (сплав Д), плотность которого 2,8 г/см3. Дюралюминий мар­ки Д1 содержит (%): меди 3,8—4,8, магния 0,4—0,8, мар­ганца 0,4—0,8, остальное — алюминий. Высоколегирован­ные дюралюмины Д6 и „Діб содержат (%): меди 3,8—5,2, магния 0,65—1,8, марганца 0,3—1,0, остальное — алюминий

После термической обработки сплавы Д6 и Д16 имеют предел прочности 42—46 кгс/мм2 и относительное удлинение 17-15%.

Магний и его сплавы. Магний — самый легкий ме­талл, плотность его 1,74 г/см3, температура плавления 651° С. Предел прочности литого магния 10—13 кгс /мм2, относительное удлинение 3—6%. Магний интенсивно окис­ляется кислородом, а будучи в порошке или в виде ленты, легко воспламеняется на воздухе. Применяют его в виде магниевых сплавов плотностью около 2 г/см3 и пределом прочности около 27 кгс/мм2.

Литейные магниевые сплавы МЛІ, МЛЗ и т. д. до МЛ6 содержат (%): алюминия до 9, цинка до 3, марганца до 2, остальное — магний. Деформируемые магниевые сплавы MAI, МА2 и т. д. до МА5 близки по химическому составу к литейным магниевым сплавам. Изделия из деформируе­мых магниевых сплавов штампуют в нагретом состоянии с последующей термической обработкой. Сплав МА5 (7,8 —

*9,2% алюминия, 0,2—0,8% цинка, 0,15—0,5% марганца, остальное — магний) после закалки при 410—425° С и ох­лаждения на воздухе имеет предел прочности 27 кгмімм2, относительное удлинение 6%, твердость НВ56.

Для предохранения от крррозии детали из магниевых сплавов сверху покрывают защитной окисной пленкой, по­лучаемой при обработке их растворами хромпика и азот­ной кислоты.

Цинк — металл синевато-белого цвета, используется в виде чушек, листов, лент, проволоки. Применяется для ле­гирования медных сплавов и покрытия стальных изделий с целью защиты их от коррозии. Кроме того, расплавленная цинковая проволока применяется для покрытия деталей методом распыления. Температура плавления цинка около 1420° С. Сварка цинка затрудняется из-за его быстрого ^окисления. Под действием кислот и щелочей цинк раз­рушается.

I Свинец — тяжелый, легкоплавкий металл с темпера — гтурой плавления 327° С и плотностью 11,34 г/см3. Применя­ется для приготовления припоев, изготовления и облицовки сосудов для химической промышленности, прокладок, за­щитных стенок от действия лучей радиоактивных элементов, облицовки электрических кабелей, пластин электрсгаккуму — ляторов и пр. При нагревании легко окисляется, покрыва­ясь пленкой окиси с температурой плавления 850° С. Свинец достаточно легко поддается газовой сварке.

Олово — легкоплавкий металл серебристого цвета, ‘температура плавления 232°С, плотность 7,3 г/см3. Приме­няется для изготовления припоев в сплаве со свинцом, для фольги, а также для получения различных медных сплавов (бронз).

Титан — металл серебристо-белого цвета, плотностью 4,54 г/см3 и температурой плавления 1800° С, обладающий..высокой коррозийной стойкостью. Технический титан высо­кой чистоты содержит менее 0,1% примесей, обладает невы­сокой прочностью, но очень пластичен.

В сплавах титана, кроме углерода, могут содержаться в десятых и сотых долях процента алюминий, хром, желе­зо, марганец, молибден, ванадий, олово. Ряд сплавов титана имеет предел прочности 100—110 кгс/мм2 и относитель­ное удлинение 10—15%. Прочность этих сплавов титана, равная прочности высококачественной стали, наряду с лег­костью, высокой жаропрочностью, коррозийной стойкостью

и хорошей свариваемостью, обеспечивает им широкое при­менение в самолетостроении, производстве ракет и космиче­ских кораблей.

Вы можете оставить комментарий, или ссылку на Ваш сайт.

Оставить комментарий

plazmorez.com