Частина і: мікроструктура мідних сплавів

График изменения механических свойств латуней (рис. 3б):

Микроструктура однофазной латуни (α) (рис.5):

литая	деформированная и отожженная

Микроструктура двухфазной латуни(рис.6):

литая	деформированная и отожженная

 

Латуни представляют собой двойные или многокомпонентные медные сплавы, в которых цинк является основным легирующим компонентом.

Микроструктура литой двухфазной бронзы (рис.7):

Бронзами называют сплавы меди, в которых цинк и никель не являются основными легирующими элементами.

 

Марки сплавов, их состав и применение:

М2р	Для высококачественных полуфабрикатов и сплавов на медной основе, обрабатываемых давлением; для изготовления прутков для газовой сварки конструкций общего назначения из меди
Fe	Ni	S	P	As	Pb	O	Sb	Bi	Sn	-
до 0.05	до 0.2	до 0.01	0.005 - 0.06	до 0.01	до 0.01	до 0.01	до 0.005	до 0.002	до 0.05	Cu+Ag min 99.7

 

М00	для проводников тока и сплавов высокой чистоты
Fe	Ni	S	P	As	Pb	O	Sb	Bi	Sn	-
до 0.001	до 0.001	до 0.002	до 0.0005	min 99.96	до 0.001	до 0.001	до 0.001	до 0.002	до 0.03	до 0.001

 

МН19	плакировочный материал для медицинских инструментов, точная механика; сплав плохо деформируется в холодном состоянии, хорошо сваривается, коррозионно-стойкий
Ni+Co	Fe	C	Si	Mn	S	P	Cu	As	Pb	Mg
18 - 20	до 0.5	до 0.05	до 0.15	до 0.3	до 0.01	до 0.01	78.5 -82	до 0.01	до 0.005	до 0.05

 

ЛА77-2	Трубные доски для конденсаторов и теплообменников; стойкие к морской воде детали машин; высоконагруженнная арматура
Fe	P	Al	Cu	Pb	Zn	Sb	Bi	Примесей
до 0.07	до 0.01	1.7 - 2.5	76 - 79	до 0.07	18.2 - 22.25	до 0.005	до 0.002	всего 0.3

 

ЛЦ38Мц2С2	Для изготовления конструкционных деталей и аппаратуры для судов; антифрикционных деталей несложной конфигурации (втулки, вкладыши, ползуны, арматура вагонных подшипников)
Fe	Si	Mn	Ni	P	Al	Cu	Pb	Zn	Sb	Sn
до 0.8	до 0.4	1.5 - 2.5	до 1	до 0.05	до 0.8	57 - 60	1.5 - 2.5	32.8 - 40	до 0.1	до 0.5

 

Определить по маркам фазовые превращения при охлаждении медных сплавов:

Л90 – α; Л96 – α; Л68 – α; ЛАЖ60-1-1 – α+β+γ–Fе; ЛС59-1 – α+β+Pb; ЛАН59-3-2 – α+β.

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

Чем объясняется хорошая коррозионная стойкость меди в естественных средах?

Это свойство объясняется как химической стойкостью самой меди (по электрохимическому потенциалу медь положительнее водорода), так и устойчивостью образующихся продуктов коррозии.

Каким образом упрочняют медь?

Путём наклепа.

Сопоставьте свойства меди в наклепанном и отожженном состоянии

Путем наклепа можно довести sb до 450 МПа, но при этом пластичность понижается. Структура отоженной после деформации меди – равновесніе з’рна с двойниками.

Какие примеси практически не растворяются в меди?

Pb,Bi

Есть ли отличие в микроструктуре литой и деформированной, подвергнутой последующему рекристаллизационному отжигу меди?

Есть.

Медь какой марки (МО или М4) имеет больше примесей?

МО

Что такое латунь?

Латуни представляют собой двойные или многокомпонентные медные сплавы, в которых цинк является основным легирующим компонентом. Цинк способен растворяться в меди в твердом состоянии до 39 %.

Как влияет цинк на свойства однофазных латуней?

По структуре латуни делятся на две группы:

Ø сплавы с содержанием цинка до 39 % являются однофазными со структурой твердого раствора цинка и меди (α);

Ø сплавы с содержанием цинка более 39 % имеют двухфазную структуру (α+β); β-твердый раствор на базе соединения CuZn с электронным типом связи имеет кубическую объемно-центрированную решетку

Какие латуни называются однофазными?

Которые содержат только альфа-фазу.

Чем отличаются технологические свойства однофазных и двухфазных латуней?

Латуни, содержащие от 39 до 46 % Zn, имеют двухфазную структуру α+β и обладают низкой пластичностью, поэтому они хорошо обрабатываются давлением лишь в горячем состоянии, в отличие от α -латуни,которая хорошо обрабатывается в холодном состоянии.

В каком состоянии латунь или бронза имеет дендритное строение?

Микроструктура литой однофазной латуни имеет дендритное строение. Литая однофазная бронза имеет структуру неоднородного твердого раствора, т.е. дендритную структуру.

Как маркируют деформируемые и литейные латуни?

маркируются буквой Л после которой ставится названия легирующих элементов и их процентный состав вместе с процентным составом меди. 14Латуни содержащие больше 46% Zn, и легированные специальными элементами

Какие латуни относят к многокомпонентным, специальным?

Латуни содержащие больше 46% Zn, и легированные специальными элементами.

Что такое бронза?

Бронзами называют сплавы меди, в которых цинк и никель не являются основными легирующими элементами.

Дайте характеристику свойств оловянных бронз?

Оловянные бронзы – это сплавы меди с оловом, которые могут содержать, добавки фосфора, свинца, цинка, никеля и других легирующих элементов. Обладая достаточной прочностью, они имеют высокую коррозионную стойкость (особенно в морской воде), хорошие антифрикционные свойства низкий коэффициент трения, высокое сопротивление износу. Небольшие добавки фосфора (0,1–0,4 %) в оловянные бронзы вводят с целью их раскисления.

Есть ли отличие в маркировке литейных и деформируемых бронз?

Нет.

Как классифицируют бронзы по фазовому составу?

Делят на однофазные и двофазные.

Как классифицируют бронзы по химическому составу?

Альфа-фазы и бета-фазы.

Как классифицируют бронзы по технологическому признаку?

Литейные и деформированные.

Где применяется бронза?

Бронзы оловянные (ГОСТ 5017-74). Пружины. Особо ответственные пружинные контакты. Детали, работающие на трение. Бронзы без оловянные (ГОСТ 18175-78) Детали арматуры (до 250 °C), маслоработающие в пресной воде; детали, работающие на трение. Детали арматуры (до 250 °C), работающие в морской воде. Игольчатые клапаны, втулки сальников (до 250 °C), пресная вода, масло, жидкое топливо. Пружины цилиндрические (до 200 °C), пресная и морская вода. Судовое машиностроение: мембраны, детали часовых механизмов.

Где применяются латуни?

Арматура, работающая в морской воде, при протекторной защите до 250 °С. Антифрикционные детали. Трубы теплообменных аппаратов, работающих на морской воде. Детали арматуры, работающие при температуре 250 °С. Детали, работающие на трение.

Какой сплав прочнее (Л90 и Л80)?

Л90.

Опишите основные свойства меди?

Медь – это пластичный металл светло-розового цвета, плавится при 1083°С, имеет плотность 8,96г/см3 обладает гранецентрированной кубической решеткой. Отличительная особенность меди – ее малое электросопротивление, высокая теплопроводность, хорошая коррозионная стойкость во многих естественных средах (атмосфера, земля, морская и пресная вода). Последнее свойство объясняется как химической стойкостью самой меди (по электрохимическому потенциалу медь положительнее водорода), так и устойчивостью образующихся продуктов коррозии.

Какие примеси меди значительно снижают пластичность и электропроводность?

Растворимые примеси (Al, Sn, Zn и др).

Запишите марки меди в зависимости от содержания примесей

Л96; Л90; Л68; Л62; М0; М1; М3; М4.

Какие медные сплавы называются латунями?

Латуни представляют собой двойные или многокомпонентные медные сплавы, в которых цинк является основным легирующим компонентом.

Какие превращения протекают в сплавах диаграммы медь–цинк?

Ж+α; Ж+β; α+β; β+γ.

29. Изобразите структуру α-латуней в литом и отожженном состоянии

См. выше.

30. Изобразите структуру (α + β)-латуней в литом и отожженном состоянии?

См. выше

Опишите влияние цинка на свойства латуней

Твердый раствор Zn в Си имеет кристаллическую решетку меди и называется α -фазой. При содержании цинка, превышающем 39 %, наряду с α -фазой образуется β -фаза, представляющая собой твердый раствор на базе химического соединения.

Как легирующие элементы влияют на свойства латуней?

Вследствие малого интервала кристаллизации легированные литейные латуни обладают хорошими литейными характеристиками.

33. Приведите примеры марок специальных литейных латуней, назовите их свойства?

ЛЦ40С – литейная латунь, содержащая 40 %Zn и 1 %Pb

34. Приведите примеры марок специальных обрабатываемых давлением латуней, назовите их свойства

CuZn36Pb2As; CuZn39Pb3; Л59; Л60; Л63; Л66…

Какие медные сплавы называются бронзами?

Бронзами называют сплавы меди, в которых цинк и никель не являются основными легирующими элементами.