Сплавы на основе меди

Сплавы на основе меди

Цинк

• голубовато-белого цвета
• хрупкий
• плотность  =7,133 г/см³
• Т пл =419,6 °C
• Т кип =905,2 °C
• кристаллическая решётка - гексагональная
• а=2,6648 Å; с=4,9468 Å
• полиморфных превращений не испытывает
• теплопроводность 116 Вт/мг·K
• удельное электрическое сопротивление при 20 °C 59,2*10 -9 Ом*м
• не встречается в природе в чистом виде.

ЛАТУНЬ  сплав меди с цинком, а иногда с добавками других элементов

• золотисто-желтый цвет
• хорошо полируется, обрабатывается, сваривается, прокатывается
• хотя поверхность латуни, если не покрыта лаком, чернеет на воздухе, но она имеет более высокую коррозионную устойчивость чем медь
• плотность — 8300—8700 кг/м³
• удельное электрическое сопротивление — (0,07-0,08)·10 −6 Ом·м
• Т пл =880-950 °C .

Латунь получают плавкой

Латунь  томпак

• деформируемый сплав
• высокая пластичность;
• высокая коррозионная устойчивость;
• хорошие антифрикционные свойства.
• хорошая свариваемость со сталью и благородными металлами
• хорошо поддаётся золочению и эмалированию
• красивый золотистый цвет

плакирование стали

Применение томпак

биметалл сталь-латунь

медные духовые инструменты

художественные изделия

российские монеты

пули, снаряды

часовые механизмы

бронзовые медали

Олимпийских игр в Москве

школьные Золотые медали

медали

«Ветеран труда», а также медаль «Ветеран Вооружённых Сил СССР».

Маркировка деформируемых латуней

среднее содержание элемента в %

среднее содержание меди

среднее

латунь

Буква пока

Символ элемента, входящего в сплав

Количество цинка определяется вычетом суммы всех компонентов

Легирующие элементы

А – алюминий

Б – бериллий

Ж – железо

К – кремний

О – олово

С – свинец

Ф – фосфор

Х – хром

Мц – марганец

Mr – магний

Мш – мышьяк

Н – никель

Ц – цинк

Ср – серебро

Су – сурьма

Цр – цирконий

Маркировка литейных латуней

среднее содержание элемента в %

среднее содержание цинка

среднее

латунь

цинк

Элемент, входящий в сплав

Буква пока

Количество меди определяется вычетом суммы всех компонентов

Содержание элемента менее 1 % цифрой не обозначается

Легирующие элементы

А – алюминий

Б – бериллий

Ж – железо

К – кремний

О – олово

С – свинец

Ф – фосфор

Х – хром

Мц – марганец

Mr – магний

Мш – мышьяк

Н – никель

Ц – цинк

Ср – серебро

Су – сурьма

Цр – цирконий

Олово

• серебристо-белого цвета
• мягкий, пластичный, ковкий
• плотность  =7,31 г/см³
• Т пл =231,9 °C, Т кип =2600 °C
• образует три аллотропические модификации: α-олово  ниже 13,2 °C с кубической решёткой типа алмаза (серое олово)
• β-олово выше 13,2 °C с тетрагональной решеткой а=5,831 Å; с=3,181 Å (белое олово)
• γ-олово — интервале температур 161°C—232 °C хрупкое.
• теплопроводность 66,8 Вт/мг·K

БРОНЗА  сплав меди обычно с оловом, а также медные сплавы с алюминием, кремнием, бериллием, свинцом и другими элементами

• плотность — 7800—8700 кг/м³
• цвет от черного до золотисто-жёлтого
• обладает высокими твёрдостью и прочностью,
• хорошими антифрикционными и литейными свойствами,
• легко обрабатывается резанием
• Т пл =930-1140 °C .

С u 85%

С u 50%

С u 35%

Классификация бронзовых сплавов по технологии обработки:

Маркировка бронзовых сплавов

среднее содержание элемента в %

среднее

бронза

Элемент, входящий в сплав

Буква пока

количество меди в бронзе , высчитывается как разность между 100% всего состава и количеством добавок.

Легирующие элементы

А – алюминий

Б – бериллий

Ж – железо

К – кремний

О – олово

С – свинец

Ф – фосфор

Х – хром

Мц – марганец

Mr – магний

Мш – мышьяк

Н – никель

Ц – цинк

Ср – серебро

Су – сурьма

Цр – цирконий

Оловянные бронзы: литейные

• относительно низкая жидкотекучесть
• малая объемная усадка
• литье антифрикционных деталей
• арматуры, предназначенной для эксплуатации в водной среде, паре, в маслах и под высоким давлением
• в производстве подшипников, шестерен, втулок, частей насосов, маслооуплотнительных колец

Свинцовые бронзы

• относятся к литейным оловянным сплавам
• невысокие механические свойства
• применяется в изготовлении подшипников, сальников и фасонных отливок

Оловянные бронзы: деформируемые

подшипники

пружины,

зубчатые колеса

токоведущие пружины, штепсельных разъемов, контактов

трубки контрольно-измерительных приборов, манометрических пружин

Маркировка бронзовых оловянных деформируемых сплавов

среднее содержание элемента в %

бронза

среднее

Элемент, входящий в сплав

Буква пока

количество меди в бронзе , высчитывается как разность между 100% всего состава и количеством добавок.

обработка бронзовых оловянных деформируемых сплавов

Бериллиевая бронза

• Бериллий значительно увеличивает твердость и прочность бронзы, что они могут превосходить высококачественные стали
• после закалки имеет высокие упругие свойства
• высокий уровень жаропрочности, коррозионной стойкости
• устойчива к низкой температуре
• не магнитится и не дает искрений при ударах
• при наличии добавок кобальта, железа и никеля можно подвергать термической обработке
• изготавливают пружины, пружинящих деталей, а также мембран в часовой промышленности.

Сплав меди с марганцем

• высокие механические качества
• повышенная жаропрочность
• высокая коррозионная стойкость
• применяется в топочной арматуре

Кремниевая бронза

• немагнитны и морозостойки,
• высокие упругие свойства,
• устойчивы к щелочным средам и сухим газам
• сверхвысокие механические, антифрикционные и упругие свойства
• хорошо паяется, обрабатывается давлением и при любых температурах.
• применяется в морском судостроении, при изготовлении антифрикционных деталей, подшипников, пружин, сточных труб, газо- и дымопроводов

Литейные безоловянные сплавы

• хорошие коррозионные и антифрикционные свойства
• высокая прочность
• используются для изготовления деталей, которые эксплуатируются в особо тяжелых условиях: зубчатые колеса, клапаны, втулки, шестерни для мощных турбин и кранов, червяки, которые работают в паре с упрочненными стальными деталями

Алюминиевая бронза

• высокий предел упругости, текучести, временным сопротивлением,
• обладают хорошей коррозионной устойчивостью низким коэффициентом трения
• изделия из сплавах успешно эксплуатируются в самых неблагоприятных условиях (повышенная влажность, воздействие морской воды и др.).
• фасонное литьё и ленты высокоответственные детали типа шестерен, втулок, фланцев литьем и обработкой давлением.
• Из бронзы БрА5 изготавливают медали монеты

Изготовление бронзы

Баббит    антифрикционный сплав на основе олова или свинца, предназначенный для использования в виде слоя, залитого или напыленного по корпусу вкладыша подшипника скольжения

Баббиты

• легирующие присадки: Sb , Cu , Ni , As , С d , Te , Ca , Na, Mg .
• температура плавления — 300—440 °C.
• имеет низкий коэффициент трения
• оловянные баббиты обладают высокой коррозионной стойкостью, износостойкостью и теплопроводностью.
• свинцовы баббиты обладают более высокой рабочей температурой, чем на основе олова.
• применяется для подшипников, имеющих прочный стальной или бронзовый корпус.

Мельхиор сплав меди, в основном, с никелем, иногда с добавками железа и марганца

• серебристый цвет
• высокая коррозионная стойкость
• температура плавления 1170°С
• хорошо обрабатывается давлением (штампуется, режется, чеканится) в холодном и горячем состоянии, паяется, полируется
• большая механическая прочность
• применяют для изготовления посуды, художественных изделий, монет серебристого цвета, термогенераторы, точные резисторы, медицинского инструмента

Нейзильбер  — сплав меди с 5—35 % никеля и 13—45 % цинка.

• серебристый цвет
• высокая коррозионная устойчивость, прочность и упругость при деформации,
• удовлетворительная пластичность в горячем и холодном состоянии
• легируют свинцом для лучшей механической обработки
• применяют для изготовления деталей точных приборов, медицинских инструментов, паровой и водяной арматуры, ладов для гитар, а также для изготовления орденов, медалей и ювелирных изделий: филиграни и финифти