| Статистика |
|---|
Онлайн всього: 1 Гостей: 1 Користувачів: 0
|
|
21. Виробництво виливків із сплавів кольорових металів
§ 42. Сплави на мідній основі
За хімічним складом мідні сплави діляться на бронзи і латуні.
Бронзи. Їх можна розділити на дві основні групи: олов'яні, в яких основний добавкою (легуючим елементом є олово, і безолов'яним з основною добавкою у вигляді алюмінію, заліза, марганцю, нікелю та ін В олов'яні бронзи, крім олова, вводяться цинк, свинець і іноді нікель.
Основна перевага бронз полягає в тому, що вони мають високу стійкість проти впливу атмосфери і агресивних середовищ, а також низький коефіцієнт тертя; тому бронзові деталі добре працюють в умовах корозії і тертя.
Для особливо відповідальних відливок застосовуються бронзи марок БрОЦ1О-2, БрОФ1О-1 і деякі інші, виплавлюваної з чистих вихідних матеріалів.
Бронза БрОЦ1О-2 має підвищений межа міцності при розтягуванні 20 - 25 кГ/мм2 (200 - 250 МПа) і застосовується для сильно навантажених виливків і арматури високого тиску. Бронза БрОФ1О-1, що містить крім 9 - 11% олова приблизно 1% фосфору, відрізняється високою зносостійкістю і застосовується для підшипників, черв'ячних коліс і т. д. В промисловості також використовуються вторинні бронзи, звані паспортними. Ці бронзи виходять переплавом відходів відповідного складу на спеціалізованих заводах.
Олов'яні бронзи марок БрОЦС 5-5-5 і БрОЦС 6-6-3 застосовуються для виготовлення антифрикційних деталей, працюючих в умовах тертя. З бронзи БрОЦСН 3-7-5-1 виготовляють арматуру для морської і прісної води, а також для пари.
(В позначеннях марок прийняті умовні скорочення: Бр - бронза; ОЦС і ОЦСН - склад бронзи: олово, цинк, свинець і нікель; перша цифра показує середній вміст олова, друга - цинку, третя - свинцю, четверта - нікелю).
Олов'яну бронзу через високу вартість олова замінюють іншими сплавами, до складу яких входять більш дешеві елементи. Більшість безоловянных бронз є сплавом міді з алюмінієм і деякими іншими елементами.
Залізо сприяє роздрібненню структури, підвищує міцність і твердість сплаву; марганець підвищує не тільки міцність, але і антикорозійні властивості сплаву; нікель покращує антифрикційні, антикорозійні та механічні властивості. При вмісті свинцю до 1 - 1,5% поліпшуються оброблюваність різанням і антифрикційні властивості.
Безолов'яним бронзи марок БрАМц 9-2 і БрАЖМц 10-3-1,5, мають більш високі показники механічних властивостей, ніж олов'яні, і цілком замінюють їх експлуатації.
Бронза БрАЖН 10-4-4 відрізняється не тільки великою міцністю, але і жаростійкістю, тобто здатністю працювати при підвищених температурах. Вона застосовується для виготовлення деталей, що працюють в умовах значної корозії і ерозії. Високою міцністю, корозійною стійкістю та хорошими антифрикційними властивостями володіє берилієва бронза Бр2; після зміцнення і загартовування має межу міцності при розтягуванні до 140 кГ/мм2 (1372 МПа).
Латуні. Латуні поділяються на прості і складні (спеціальні).
Для виробництва фасонного лиття застосовують тільки складні латуні, в яких, крім міді та цинку, що міститься в певних кількостях алюміній, кремній, марганець, свинець, олово і відповідно до цього розрізняють латуні алюмінієві (ЛА67-2,5), кремнисті (ЛК80-3), алюмінієво-залізо-марганцевих (ЛАЖМц 66-6-3-2) і ін Перераховані елементи покращують механічні, фізичні та хімічні властивості латуні. При введенні в сплав алюмінію підвищується міцність і корозійна стійкість латуні; з такої латуні відливаються корозійностійкі деталі, застосовувані в морському і загальному машинобудуванні.
Кремній підвищує механічні властивості сплаву і надає йому хорошу рідкотекучість, що забезпечує гарне заповнення форми і одержання щільних виливків складної конфігурації. Добавка в кремнистую латунь свинцю надає сплаву хороші антифрикційні властивості. З кременистої латуні виготовляють виливки для арматури і суднових деталей, що працюють в морській воді, а з кремнисто-свинцевої латуні - підшипники, втулки, сальники.
Марганцевих латуні мають високі механічні властивості, значну корозійну стійкість і зберігають міцність при підвищених температурах. З марганцовой латуні виготовляють виливки для деталей, що працюють з великим навантаженням: масивні черв'ячні гвинти, гайки натискних гвинтів і т. і.
§ 43. Сплави легких металів
Алюмінієві сплави. Для поліпшення механічних властивостей більшість алюмінієвих виливків піддається термічній обробці.
Алюмінієво-кременисті сплави, що містять більше 5% кремнію, носять загальна назва силумінів. До цієї групи сплавів відносяться сплави марок АЛ2, АЛ4, АЛ8, АЛ9 і АЛ9В.
Для підвищення міцності в ці сплави (за винятком сплаву АЛ2) вводиться невелика кількість магнію, що надає їм здатність до термічної обробки. Алюмінієво-магнієві сплави, застосовувані в промисловості, містять до 12% магнію. Ці сплави мають високу міцність, але порівняно з алюмінієво-кремнієвий сплавами мають значно нижчу жидкотекучесть.
В сплаві АЛ8 міститься 9,5 - 11,5 % магнію, а в сплаві АЛ13 - 4,5 - 5,5% магнію. Сплав АЛ8 після гарту набуває високі механічні властивості: межа міцності вище 28 кГ/мм2 (274 МПа) і відносне подовження понад 9%. Нові алюмінієво-магнієві сплави, що містять незначну кількість берилію, титану, цирконію, після гарту мають межу міцності при розтягуванні не менше 35 кГ/мм2 (343 МПа), відносне подовження 15 % і значну корозійну стійкість.
Алюмінієві сплави марок АЛ7, АЛ7В і АЛ12 (виплавляються з вторинних сплавів) містять 3 - 5% міді (сплав АЛ7 і АЛ7В) та 9 - 11% міді (сплав АЛ12). Ці сплави піддаються термічній обробці, що значно покращує їх механічні властивості.
Алюмінієво-мідно-кременисті сплави марок АЛЗ, АЛЗВ, АЛ5, АЛ6, АЛ10В, АЛ14В і АЛ15В містять 3 - 8% кремнію і 1,0 - 5% міді.
До алюмінієвих сплавів різного складу відносяться сплави марок АЛ1, АЛ11, АЛ16В, АЛ17В, АЛ18В, що містять кремній, нікель, цинк або залізо.
Магнієві сплави. Сплави магнію з кремнієм, марганцем, алюмінієм, цинком і деякими іншими елементами мають широке застосування в приладобудівній, авіаційній та інших галузях машинобудування.
Сплави МЛ5 і МЛ6 володіють гарними ливарними властивостями і застосовуються для виготовлення деталей з заливкою в піщані та металеві форми.
Сплави МЛ5 і МЛ6 піддаються зміцнюючої термічної обробки - тривалого відпалу (гомогенізації) і старіння, завдяки чому їхня границя міцності при розтягуванні значно зростає.
Цинкові сплави. Сплави цинку з алюмінієм і міддю широко застосовуються як замінники олов'яних бронз для виготовлення різних деталей, працюючих в умовах тертя (втулки, вкладиші). Для цих деталей найбільш часто застосовують сплав ЦАМ10-5, в якому містяться у середньому 10% алюмінію і 5% міді, решта - цинк. Для лиття під тиском застосовують сплав, що містить 3,5 - 5% алюмінію і 0,6 - 4% міді, решта - цинк.
Головні переваги цинкових сплавів: хороші ливарні властивості, легкоплавкість і порівняно низька вартість.
Титанові ливарні сплави. Титанові сплави - високоякісні конструкційні матеріали; володіють високою питомою міцністю, корозійною стійкістю, задовільними технологічними властивостями: піддаються лиття, обробки тиском, зварювання та механічної обробки. Недоліки титанових сплавів: висока температура плавлення і окислюваність при нагріванні.
У машинобудуванні застосовують велику кількість титанових сплавів, що містять Аl, Сг і ін
Сплав ВТЗ-1 (4 - 6,2% Аl, 1,5 - 2,5% Сг; решта - Ті) має при 20°С межа міцності при розтягуванні 95 - 120 кГ/мм2 (950 - 1200 МПа), відносне подовження 10 - 16%, має високу стійкість до розчинів кислот. Прикладом ефективності застосування титанових сплавів може бути наступне: деталі для насоса перекачування розчинів сірчаної та азотної кислот, виготовлені з титанового сплаву ВТ3-1, мають у кілька разів більшу стійкість, ніж деталі з нержавіючої сталі.
Для отримання виливків розплавлений титановий сплав заливають в бронзові, керамічні або графітові форми; останні покривають гарнисажем щоб уникнути насичення металу вуглецем.
Титанові сплави використовують для виробництва виливків у ракетобудування, електротехнічної, хімічної, металургійної промисловості, ядерній техніці та ін.
|
| Категорія: Технологія металів | Додав: 25.09.2016
|
| Переглядів: 1796
| Рейтинг: 0.0/0 |
|
