Ознакомление с основными марками цветных сплавов и композиционных материалов, их свойствами и применением

Вид материала

Содержание

2. Цветные сплавы
Деформируемые алюминиевые сплавы
3. Твердые сплавы
4. Композиционные материалы
Марки сплавов для изучения
Марка сплава
Механические свойства и назначение некоторых специальных латуней
Деформируемые латуни (ГОСТ 15527-70)
Литейные латуни (ГОСТ 17711-72)
Состав и свойства сложных латуней (ГОСТ 17711-72)
Остальное – цинк
Алюминиевые бронзы
Кремнистая бронза
Бериллиевая бронза
Свинцовистая бронза
Деформируемые и литейные оловянистые бронзы
Деформируемы бронзы (ГОСТ 5017-74)
Литейные бронзы (ГОСТ 613-79)
Химический состав и механические свойства литейных оловянных бронз (ГОСТ 613-79)
Химический состав и механические свойства деформируемых оловянных бронз (ГОСТ 5017-74)
...
Полное содержание

Подобный материал:

УПРАЖНЕНИЕ №2

ЦВЕТНЫЕ, ТВЁРДЫЕ СПЛАВЫ.

КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Цель работы: ознакомление с основными марками цветных сплавов и композиционных материалов, их свойствами и применением.

1. КРАТКАЯ ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Уровень технического развития общества в значительной мере зависит от тех материалов, которые оно имеет. Разнообразие применяемых материалов обусловлено различием комплекса свойств, необходимых деталям и конструкциям в процессе эксплуатации. В настоящее время существует 3 группы используемых материалов:

1) металлические материалы (чёрные и цветные); 2) неметаллические материалы (керамические материалы; стекло; полимеры); 3) композиты, которые могут быть на металлической и неметаллической основе. В связи с особенностями структурного строения каждая группа материалов характеризуется определёнными физико-химическими свойствами. Например, чистые металлы и сплавы в настоящее время полностью не удовлетворяют требованиям новой техники, так как имеют низкие жаростойкость и усталостную прочность. А керамические материалы, имея малую плотность и высокую жаростойкость, отличаются недостаточной ударной вязкостью и низкой стойкостью к термоциклированию. Поэтому для получения лучшего комплекса свойств создаются композиции, в которых собраны все лучшие качества различных составляющих.

^ 2. ЦВЕТНЫЕ СПЛАВЫ

В данной работе изучаются цветные сплавы на медной и алюминиевой основах.

1. Сплавы на медной основе.

Медные сплавы имеют высокие механические и технологические свойства, хорошо сопротивляются коррозии и износу. Сплавы на медной основе разделяют в зависимости от состава на две основные группы: латуни и бронзы.

Латуни – это сплавы меди с цинком, где содержание цинка не превышает 45 %. Они маркируются буквой “Л” – латунь и цифрами, указывающими содержание меди в процентах, остальное цинк (Л90, Л62 и т.д.)

Все латуни по технологическому признаку подразделяются на две группы:

а) деформируемые латуни (основной способ производства обработка давлением), из которых приготовляют ленты, проволоку, трубы, листы, прутки и т.д. (см. в табл. 3).

б) литейные латуни (основной способ производства изделий – литьё, чаще фасонное литьё), они обладают хорошей жидкотекучестью, антифрикционными свойствами, малой склонностью к ликвации (см. в табл. 3). Эти латуни имеют более высокие механические свойства и применяют их для изготовления подшипников, втулок, вкладышей, гаек, нажимных винтов, червячных колёс, пароводяной аппаратуры и т.д.

Латуни с содержанием цинка до 39 % хорошо деформируются в холодном состоянии. При содержании цинка от 39 % до 45 % латуни малопластичны в холодном состоянии, поэтому подвергаются горячей обработку давлением. Они имеют более высокую прочность и износостойкость.

По химическому составу латуни подразделяются на двойные (простые сплавы – только с Zn), называемые томпак, и специальные (многокомпонентные) (см. таблицу 4).

Специальные многокомпонентные латуни – это двухфазные латуни с добавками легирующих элементов, например, Sb (олово) повышает прочность, увеличивает коррозионную стойкость; Pb (свинец) улучшает обрабатываемость резанием; Al (алюминий) повышает механические свойства; Ni (никель) повышает прочность и коррозионную стойкость; Si (кремний) повышает твёрдость, улучшает износостойкость; Fe (железо) улучшает жидкотекучесть. По технологическому признаку многокомпонентные латуни также подразделяются на литейные и деформируемые. Легирующие элементы повышают прочность, но уменьшают пластичность. При маркировке специальных латуней после буквы “Л” – латунь стоят первые русские буквы каждого легирующего элемента и цифры, указывающие количество входящих легирующих добавок в процентах. Например, ЛАЖ60-1-1 – латунь, содержащая 60 % меди, 1 % алюминия, 1 % железа, остальное цинк; ЛКС80-3-3 – 80 % меди, около 3 % кремния, 3 % свинца, остальное цинк.

Бронзы- это сплавы меди с другими различными элементами: оловом, свинцом, алюминием, кремнием, бериллием и др. Как легирующая добавка в бронзы может включаться и цинк в небольших количествах.

Маркируются бронзы буквами “Бр” (бронза), затем указываются буквенные обозначения легирующих элементов, входящих в сплав, а за ними по порядку цифры, показывающие содержание этих элементов в процентах, остальное медь. Например, БрОФ10-1 бронза оловянная (олова - 10 %, фосфора - 1%, остальное медь); БрАЖМц10-3-1 бронза алюминиевая (алюминия - 10%, железа - 3%, марганца - 1 %, остальное медь).

В технике широко применяются бронзы ( см. таблицы 5 и 6). Различают деформируемые и литейные оловянистые бронзы (при содержании олова менее 5-6 %). Деформируемые оловянистые бронзы изготовляют в виде лент, листов, прутков, трубок, путём прессования и штамповки. Литейные оловянистые бронзы применяют для изготовления антифрикционных деталей, пароводяной арматуры, вкладышей подшипников. Оловянистые (оловянные) бронзы характеризуются высокими антифрикционными свойствами, хорошей жидкотекучестью, низкой литейной усадкой.

В оловянистые бронзы для улучшения обрабатываемости резанием добавляют свинец, для повышения механических и литейных свойств – цинк и фосфор, для повышения коррозионной стойкости – никель.

Специальные (безоловянистые) бронзы также находят широкое применение, так как имеют высокие механические и технологические свойства, коррозионную стойкость (таблица 5).

Безоловянистые бронзы – это сплавы меди с марганцем, алюминием, никелем, свинцом, бериллием и другими элементами. Они также могут быть двойными и сложнолегированными, используются для получения деталей давлением или литьём.

Марганцовистые бронзы отличаются высокими коррозионными свойствами, высокой пластичностью, хорошо обрабатываются давлением, сохраняют механические свойства при повышенных температурах, например БрМц5 – до температуры 400-450⁰ С.

Алюминиевые бронзы – двойные (БрА5 и БрА7) и сложнолегированные (добавки Ni, Mn, Fe и др.) обладают повышенной коррозионной стойкостью и имеют высокие механические и технологические свойства.

Свинцовистые бронзы (БрС30, БрОС10-10, БрОСН10-2-3) являются литейными сплавами, они применяются как антифрикционный материал для высоконагруженных подшипников, работающих в условиях больших удельных давлений.

Кремнистые бронзы (БрКМц3-1) с содержанием кремния до 3 % отличаются высокой пластичностью и хорошими литейными свойствами, упругостью и коррозионной стойкостью. Эти бронзы легко обрабатываются резанием, давлением, свариваются. Применяют для изготовления пружин и других упругих деталей, работающих при повышенных температурах (до 250⁰ С), в агрессивных средах.

Бериллиевые бронзы (БрБ2, БрБНТ2-1-1) относятся к деформируемым сплавам, имеют высокие прочностные свойства, высокую упругость, сопротивляемость коррозии, свариваются и обрабатываются резанием. Применяют как материала для упругих элементов (пружин, мембран, торсионов), работающих в коррозионных средах, а также для деталей, работающих на износ (кулачки полуавтоматов и др.).

2. Сплавы на основе алюминия

Широкое применение сплавов на алюминиевой основе обосновано их относительно высокими механическими и литейными свойствами, малой плотностью. Все сплавы алюминия можно разделить на группы:

1) деформируемые, из которых получают полуфабрикаты - листы, проволоку, ленты, прутки, а также поковки и штамповки различными методами обработки давлением, а именно: прессованием, прокаткой, ковкой, штамповкой, они имеют высокую пластичность;

2) литейные, из которых получают фасонное литье отливкой в земляные или металлические формы, применяют литье под давлением, сплавы имеют хорошую жидкотекучесть, малую склонность к образованию горячих трещин.

^ Деформируемые алюминиевые сплавы подразделяются на: 1) сплавы, не упрочняемые термообработкой, 2) сплавы, упрочняемые термической обработкой. К сплавам первой группы можно отнести сплавы алюминия с марганцем (АМц) или с магнием (АМг2, АМг3, АМг5, АМг6), имеющие умеренную прочность и пластичность, хорошую свариваемость, коррозионную стойкость. К сплавам второй группы, упрочняемым термообработкой, относятся: дуралюмины - сплавы алюминия с медью, магнием и марганцем (Д1, Д16, Д20), сплавы авиаль (АВ), высокопрочные алюминиевые сплавы (В95, В96) и сплавы для ковки и штамповки.

Дуралюмины (Al-Cu-Mg-Mn) маркируют буквой "Д" и цифрами, указывающими порядковый номер сплава (Д1, Д16), и применяют для изготовления ответственных деталей с высокой прочностью, требующих долговечности при переменных нагрузках и т.д. Из сплава Д16 изготавливают строительные конструкции, кузова грузовых автомобилей, обшивки и другие детали самолетов.

Сплавы типа авиаль (Al-Mg-Si) уступают дуралюминам в прочности, но имеют лучшую пластичность в холодном и горячем состоянии, хорошо свариваются, обрабатываются резанием и сопротивляются коррозии. Используются для элементов конструкций с умеренными нагрузками, лопастей винтов вертолетов, кованных деталей двигателя, рам, дверей.

Высокопрочные сплавы (Al-Mg-Zn-Cu-Mn) маркируют буквой “В” и цифрами, указывающими порядковый номер сплава. Прочность этих сплавов больше, а пластичность меньше, чем у дуралюминов. Они обладают большей чувствительностью концентраторам напряжений и пониженной коррозионной стойкостью, хорошей обрабатываемостью резанием и свариваемостью. Применяют высокопрочные алюминиевые сплавы для широкой номенклатуры деталей самолётостроения, для силовых каркасов строительных конструкций.

Среди алюминиевых сплавов находят применение деформируемые сплавы для ковки и штамповки (табл. 6), маркируемые АК1. АК6 и т.д., где буквы указывают назначение сплава (алюминиевый ковочный), а цифра - его порядковый номер. В их состав кроме алюминия входят медь, магний, марганец, кремний. Кроме высоких механических свойств от этих сплавов требуется высокая пластичность в горячем состоянии. Из этих сплавов изготовляют картеры, двигатели, лопасти винтов, подмоторные рамы, крыльчатки и т.д.

Литейные сплавы на основе алюминия имеют высокую жидкотекучесть, сравнительно небольшую усадку, малую склонность к образованию горячих трещин наряду с высокими механическими свойствами и сопротивлением коррозии. Среди литейных сплавов находят широкое применение силумины - сплавы алюминия с кремнием, имеющие высокие литейные свойства. Маркируются они буквами "АЛ" (алюминиевый литейный) и цифрой, указывающей порядковый номер сплава в ГОСТе. Например: АЛ2, АЛ4 и т.д. Сплавы алюминия с медью (АЛ7, АЛ12) имеют высокие механические свойства при комнатной и повышенной температурах и хорошо обрабатываются резанием.

Силумины применяют для малонагруженных корпусов деталей (кронштейны, детали патрубков, барабаны, корпуса тормозов).

^ 3. ТВЕРДЫЕ СПЛАВЫ

Кроме металлических конструкционных материалов в данной работе рассматриваются и материалы, полученные методами порошковой металлургии, где исходными материалами являются порошки с размером частиц от 1 мм и до долей микрон.

Важнейшими характеристиками порошков являются: текучесть, прессуемость и спекаемость. На свойства порошков, их поведение при прессовании и спекании оказывают влияние следующие факторы: 1) размер частиц; 2) форма частиц; 3) плотность порошков, зависящая от внутренней пористости; содержание окислов и т.д.; 4) химическая активность порошков, суммирующая поверхностную и внутреннюю энергию. Например, металлические порошки, отличаясь высокой химической активностью, интенсивно поглощают газы из окружающей среды, хорошо спекаются, но плохо прессуются.

В технике получили широкое применение твердые сплавы на основе карбидов тугоплавких металлов - вольфрама, титана, тантала. Они применяются в качестве материала для изготовления режущей части инструментов, имеющих высокую износостойкость и теплостойкость (способность сохранять твердость при нагреве до 1000 °С). Эти качества в значительной степени зависят от величины зерна карбидов и количества связующего элемента - кобальта. При равном содержании кобальта повышенную прочность будут иметь сплавы с более крупными карбидными частицами. Сплавы с небольшим количеством кобальта имеют высокую твердость и износостойкость, но повышенную хрупкость и используются для чистового точения. Сплавы с повышенным содержанием кобальта применяют для черновой обработки, так как они характеризуются высокой эксплуатационной прочностью, но невысокой износостойкостью.

Применяют следующие типы твердых сплавов на основе карбидов вольфрама, титана, тантала со связующим элементом - кобальтом: ВК-(WC+Со), ТТК-(WC+TiС+ТаС+Со), ТК-(WС+ТiС+Со). Марки сплавов см. в таб. 8.

Сплавы группы "ВК" применяют для изготовления инструмента для обработки хрупких материалов: чугуна, бронзы, фарфора, стекла. Сплавы группы "ТК" - для обработки вязких материалов: сталей, латуней и т.п. Сплавы группы "ТТК" - для обработки горных пород, бурении нефтяных скважин.

^ 4. КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Композиционные материалы – материалы, состоящие из искусственно объединённых в монолит двух и более веществ с различными технологическими свойствами. При этом имеется граница раздела между составляющими данного материала. Свойства материала определяются каждым компонентом. Аналогов в природе этому материалу нет, он – создание человека. Так как многие материалы в виде волокон (тонких нитей) обладают очень высокими механическими свойствами в широком диапазоне температур, то появилась возможность создания высокопрочных композиций, где прочность и другие механические свойства зависят от свойств волокон и силы связи на границе раздела матрица-волокно. Матрица передает волокнам приложенную нагрузку посредством касательных сил, действующих на поверхность раздела.

В технике применяют различные композиты, представляющие металлическую матрицу, армированную высокопрочными волокнами - неметаллическими нитевидными монокристаллами (усами) или металлической проволокой.

Волокна из неметаллических материалов получают из окиси алюминия, нитридов бора, окиси хрома, двуокиси кремния, углерода и т.д. По масштабам производства среди всех неметаллических материалов первое место занимают углеродные волокна, превосходящие по своим механическим свойствам все жаростойкие волокнистые материалы.

Нитевидные монокристаллы - "усы" представляют собой иглообразные высокопрочные материалы с большим отношением длины к диаметру. Обычно применяют кристаллы длиной 100-2500 мкм и диаметром 1-10 мкм. Прочность монокристаллов во многих случаях приближается к теоретической. Производство монокристаллов сложно и требует больших материальных затрат.

Металлические волокна дешевы, технологичны, имеют стабильные свойства, но низкие характеристики прочности и жаропрочности. В качестве металлических волокон применяют проволоку из стали, титана и его сплавов, никеля, бериллия, вольфрама, молибдена, железоникелевых и кобальтовых сплавов и др.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Студенты составляют конспект по теоретической части работы.

2. Взять у преподавателя вариант индивидуального задания из таблицы 1.

3. Для изучаемых марок сплавов, имеющихся в индивидуальном задании, заполнить таблицу 2, пользуясь справочными данными из таблиц 3-14, а так же учебниками и справочниками.

ТРЕБОВАНИЯ К ОТЧЕТУ

Отчет о работе должен содержать теоретическое введение и заполненную таблицу №2 для своего варианта.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Какие металлы относятся к цветным металлам, каковы их свойства?

2. Как классифицируются сплавы цветных металлов по технологическим признакам?

2.а Как подразделяются сплавы на основе меди?

3. Какие сплавы называются латунями и как они маркируются?

4. Какие сплавы называются бронзами и как они маркируются?

5. Как подразделяются сплавы на основе меди по способу технологической обработки?

6. Какие сплавы на основе алюминия относятся к литейным сплавам и как они маркируются?

7. Какие сплавы на основе алюминия являются деформируемым? Как они маркируются?

8. Какие сплавы на основе алюминия можно упрочнять термической обработкой?

9. Каковы области применения алюминиевых сплавов?

10. Что такое композиционный материал?

11. Как изготавливают и где применят сплавы типа “ВК”, “ТК”, “ТТК”?

12. Где применяют материалы, изготовленные методами порошковой металлургии?

13. Какие типы волокон применяют в композитах и как они влияют на свойства получаемого материала?

14. Как влияет количество кобальта на механические свойства твёрдых сплавов?

ЛИТЕРАТУРА

1. Технология конструкционных материалов / Под ред. А.М. Дальского, Н.П. Дубинина и др. - М.: Машиностроение, 2000.

2 Фетисов Г.П., Карпман М.Г. и др. Материаловедение и технология металлов. - М.: Высшая школа, 2000.

3. Конструкционные материалы: справочник/ Под об. ред. Б.Н. Арзамасова. – М.Машиностроение, 1990.

4. Дорфман В.С., Летгфорд Н.И. и др. Современные материалы в автомобилестроении: Справочник. - М.: Машиностроение, 1977.

ВАРИАНТЫ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ ЗАДАНИЙ

Таблица 1

Некоторые материалы, применяемые в машиностроении

№ вариантов

^ Марки сплавов для изучения

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

Л96; БрОС5-2; ВКЗ; АЛ1; Д16

АК8; Л70; АЛ9; Т15К6; БрАМц10-2

Л90; БрСЗО; ВК4; АЛ27; Д1

АМц; Л80; АЛ19; БрА5; ВК8

АЛ2; Л68; БрОЦСН3-7-5-1 Т5К12; АМг2

Л63; ВК6; Д18; АЛ4; БрАЖ9-4Л

АК6; БрОФ4-0,25; ТЗОК4; АЛ6; ЛС74-3

АЛ2; Л60-1; ВК10; Д19 БрОЦС5-5-5

Т15К6; ЛН65-5; Д18; АЛ9; БрМг0,3

АЛ3; ЛА77-2; БрАЖНЮ-4-4; ВК20; АМг3

ЛО70-1; АЛ6; Т14К8; БрБНТ2-1-1; АМг5

ЛО90-1; БрАМц10-2; АМг2; АЛ30; Т5К10

АЛ9; ЛС59-1; БрАЖН10-4-4Л; ВК6; АК6

Т5К12; АЛ19; ЛО62-1; БрАН6-6; Д1

АЛ27; ЛС63-3; БрОЦС-4-4-2,5; АМг1 Т30К4

ЛО62-1; БрА7; АЛ19; АМг1; ВК20

ЛА77-2; БрС30; АМг4; АЛ32; Т14К8

АЛ20; ВК25; ЛК80-3; БрОЦ4-3; Д18

БрОФ6,5-0,15; АЛ27; АМг5; ВК15; ЛС60-2

Т14К8; АЛ32; АК8; ЛКС80-3-3; БрКМц3-1

Д20; АЛ6; ВК6; ЛЖМц59-1-1; БрОЦ4-3

ВКЗ; АМг6; ЛК80-3; АЛ8; БрА7

АК4; АЛ2; ЛЖС58-1-1; ВК25; БрБ2

АЛ3; БрА5; АК4-1; Т15К6; ЛАЖ60-1-1

ВК20; АЛ4; Л63; АК8; БрКН1-3

БрОФ6,5-0,15 ЛЖМц59-1-1 Д1 АЛ24 ВК3

БрМц5 Л90 В96 АЛ22 Т14К8

АЛ34 Д19 ЛС74-3 БрМц10-2Л ТТ20К9

ЛС63-3 Д18 АЛ27 БрОФ7-0,2 ВК25

Д16 БрС30 Л70 ВК4 АЛ6

Таблица 2

^ Марка сплава

Название сплава

Технологический способ изготовления заготовок из данного сплава

Примерный состав

Назначение

Таблица 3

^ Механические свойства и назначение некоторых специальных латуней

Марка латуней	Механические свойства				Назначение
	мягкой		твёрдой
	, кг/мм²	, %	, кг/мм²	, %
^ Деформируемые латуни (ГОСТ 15527-70)
ЛАЖ60-1-1 ЛЖМц59-1-1 ЛС59-1	45	45	75	8	Трубы и прутки
	45	50	70	10	Полосы, прутки, трубы, проволока
	40	45	65	16	Листы, ленты, прутки, трубы, проволока
^ Литейные латуни (ГОСТ 17711-72)
ЛК-80-3Л	(литьё в землю)		(литьё в кокиль)		Арматура, детали приборов с судостроении и в общем машиностроении
ЛК-80-3Л	25	10	30	15
ЛАЖМц 66- 6-3-2	60	7	65	7	Гайки нажимных винтов, работающих в тяжёлых условиях, червячные винты
ЛКС80-3-3	25	7	30	15	Подшипники, втулки, вкладыши
ЛМцЖ- 52-4-1	__	__	50	15	Арматура, детали ответственного назначения, подшипники

Примечание. В твёрдом состоянии (после наклёпа) степень деформации 50% в мягком – после отжига при температуре 600⁰ С.

Таблица 4

^ Состав и свойства сложных латуней (ГОСТ 17711-72)

Марка латуни	Структура	Содержание элементов¹, %		Механические свойства
Марка латуни	Структура	Cu	легирующие компоненты	, кг/мм²	, %
ЛС74-3 ЛС64-2 ЛС63-3 ЛС60-1 ЛС59-1 ЛО90-1 ЛО70-1 ЛО62-1 ЛО60-1 Ла77-2 АН65-5 ЛМц58-2 ЛК80-3 ЛАЖ60-1-1 ЛАН59-3-2 ЛЖМц59-1-1 ЛМп- А57-3-1	α α α+β α+β α+β α α α+β α+β α α α+β α+β α+β α+β α+β α+β	72-75 63-66 62-65 59-61 57-60 88-91 69-71 61-63 59-61 76-79 64-67 57-60 79-81 58-61 57-60 57-60 55-58,5	2,4-3 1,5-2,0 2,4-3,0 0,6-1,0 0,8-1,0 0,25-0,75 1,0-1,5 0,7-1,1 1,0-1,5 1,75-2,5 5,0-6,5 1,0-2,0 2,5-4,0 0,75-1,5 0,75-1,5 2,0-3,0 2,5-3,5 0,6-1,2 0,5-0,8 2,5-3,5 0,5-1,5	35 33 35 35 40 28 35 40 38 40 40 44 30 45 45 45 55	50 55 50 50 45 50 60 40 40 55 65 40 58 45 45 50 30

_________

¹ ^ Остальное – цинк

Таблица 5

Безоловянистые бронзы (ГОСТ 493-54, 18175-78)

Марка	Механические свойства			Назначение
Марка	, кг/мм²	, %	Твёрдость НВ	Назначение
^ Алюминиевые бронзы
БрАЖ9-4 БрАЖ9-4Л БрАЖН10-4-4^* БрАЖН10-4-4Л	60(85) 55 65(80) 65	40(5) 15 35(9) 10	110(180) 130 150(225) 190	Для обработки давлением (прутки, поковки) Фасонное литьё Для обработки давлением (прутки, трубы, поковки) Фасонное литьё
^ Кремнистая бронза
БрКМц3-1	38(70)	35(7)	80(180)	Прутки, проволока, ленты для изготовления пружин, сеток, простые фасонные отливки
^ Бериллиевая бронза
БрБ2^*	50(95)	30(1-2)	90(150)	Полосы, прутки, ленты, проволоки для пружин и пружинящихся деталей
^ Свинцовистая бронза
БрС30	6-8	4-6	-	Для заливки стальных вкладышей подшипников тяжелого нагружения (авиационные и дизельные двигатели и т.д.)

Примечание. В скобках даны свойства в нагартованном^* состоянии (твёрдое состояние).

___________

^* Подвергается термической обработке

Таблица 6

^ Деформируемые и литейные оловянистые бронзы

Марка	Механические свойства		Назначение
Марка	, кг/мм²	, %	Назначение
^ Деформируемы бронзы (ГОСТ 5017-74)
БрОФ6,5-0,15	30(60)	38(1)^*	Пружины, барометрические коробки, мембраны, антифрикционные детали
БрОЦ4-3	35(55)	40(4)^*	Для плоских и круглых пружин
БрОЦС4-4-2,5	35(65)	35(2)^*	Для антифрикционных деталей
^ Литейные бронзы (ГОСТ 613-79)
БрОЦСН3-7-5-1 БрОЦС3-12-5	18-20 18	14-16 10-16	Арматура, работающая в условиях морской и пресной воды, а также пара и давления до 25кг/мм²
БрОЦС5-5-5	18	6-10	Антифрикционные детали и арматуры
БрОЦС4-4-17	18-20	8-10	Антифрикционные детали (втулки, подшипники, вкладыши, червячные пары и т.д.)

____________

^* Свойства после наклёпа

Таблица 7

^ Химический состав и механические свойства литейных оловянных бронз (ГОСТ 613-79)

Марка сплава	Основные компоненты (остальное – Cu), %				Механические свойства			Примечание
Марка сплава	Sn	Zn	Ni	Pb	, кгc/мм²	, %	НВ	Примечание
БрОЦСН 3-7-5-1 БрОЦС 3-12-5	2,5-4,0 2,5-3,5	6,0-9,5 8,0-15,0	0,5-2,0 -	3,0-6,0 3,0-6,0	21 18 21 18	5 8 3 8	60 60 60 60	Арматура, работающая в пресной и морской воде и других слабокоррозионных средах, паровая арматура под давлением до 25 кгс/см², антифрикционные детали
БрОЦС 5-5-5	4,0-6,0	4,0-6,0	-	4,0-6,0	18 15	4 6	60 60	Антифрикционные детали
БрОЦС 4-4-7	3,5-5,0	2,0-6,0	-	14,0-20,0	15	5	60	Втулки, подшипники, вкладыши, червячные пары, антифрикционные детали
БрОЦС 3,5-7-5	3,0-4,5	6,0-9,0	-	3,0-6,0	18 15	4 6	60 60	Антифрикционные детали

Таблица 8

^ Химический состав и механические свойства деформируемых оловянных бронз (ГОСТ 5017-74)

Марка сплава	Основные компоненты (остальное – Cu), %				Механические свойства
Марка сплава	Sn	P	Zn	Прочие	Е, кгc/мм²	, кгc/мм²	, кгc/мм²	, %	НВ
БрОФ 6,5-0,15 БрОФ 6,5-0,4 БрОФ 4-0,25 БрОЦ 4-3 БрОЦС 4-4-2,5	6-7 6-7 3,5-4 3,5-4 3-5	0,1-0,25 0,26-0,40 0,25-0,30 - -	- - - 2,7-3,3 3-5	- 0,10-0,20 Ni - - 1,5-3,5 Pb	11000 11200 10000 8500 7500	40 40 34 35 35	25 25 - 6,5 13	65 60-70 32 40 40	70 80 65 60 60

Таблица 9

^ Химический состав некоторых алюминиевых деформируемых сплавов (ГОСТ 4784-74)

Марка сплава	Компоненты (остальное – Al), %				Примеси, % не более		Класс по свойствам
Марка сплава	Cu	Mg	Mn	Прочие	Fe	Si	Класс по свойствам
АМцС АМц АМг1 АМг2 АМг3 АМг4 АМг5 АМг6	- - -	- 0,4-1,7 1,8-2,8 3,2-3,8 3,8-4,8 4,8-5,8 5,8-6,8	1-1,4 1,0-1,6 0,2-0,6 0,3-0,6 0,5-0,8 0,5-0,8 0,5-0,8	- - 0,02-0,01 Ti 0,0002-0,005 Be 0,02-0,1 Ti 0,0002-0,005 Be 0,02-0,1 Ti 0,002-0,005 Be	0,25-0,45 0,7 0,4 0,5 0,4 0,5 0,4	0,15-0,35 0,6 0,4 0,5-0,8 0,4 0,5 0,4	Высокой пластичности
Д1 Д16	3,8-4,8 3,8-4,9	0,4-0,8 1,2-1,8	0,4-0,8 0,3-0,9	- -	0,7 0,5	0,7 0,5	Средней прочности
Д18 Д19	2,2-3,0 3,8-4,3	0,2-0,5 1,7-2,3	- 0,5-1,0	- 0,0002-0,05 Be	0,5 0,5	0,5 0,5	Высокой пластичности
В95	1,4-2,0	1,8-2,8	0,2-0,6	0,1-0,25 Cr 5,0-7,0 Zn	0,5	0,5	Высокой прочности
АК4 АК4-1	1,9-2,5 1,9-2,7	1,4-1,8 1,2-1,8	- -	0,8-1,3 Ni 0,8-1,3 Fe 0,5-1,2 Si 0,8-1,4 Ni 0,8-1,4 Fe 0,02-0,1 Ti	-	0,35	Высокой жаропрочности
АК6 АК8	1,8-2,6 3,9-4,8	0,4-0,8 0,4-0,8	0,4-0,8 0,4-1,0	0,7-1,2 Si 0,6-1,2 Si	0,7 0,7	- -	Высокой пластичности при повышенной t⁰ -ре

Таблица 10

^ Химический состав магналиев (ГОСТ 4784-74)

Марка сплава	Содержание, %
	добавок					примесей не более
	Mg	Mn	Si	Ti	Be	Fe	Si
АМг1 АМг2 АМг3 АМг4 АМг5 АМгП^* АМг6 АМг61^**	0,5-1,8 1,8-2,8 3,2-3,8 3,8-4,8 4,8- 5,8 4,7-5,7 5,8-6,8 5,5-6,5	- 0,2-0,6 0,3-0,6 0,5-0,8 0,5-0,8 0,2-0,6 0,5-0,8 0,8-1,1	- - 0,5-0,8 0,005-0,25 Cr - - - -	- - - 0,02-0,010 0,02-0,10 - 0,02-1,10 0,02-0,10 Zr	- - - 0,0002-0,005 0,0002-0,005 - 0,0002-0,005 0,0002-0,005	0,05 0,4 0,5 0,4 0,5 0,4 0,4 0,2	0,05 0,4 - 0,4 0,4 0,4 0,4 0,2

_________

^* Для заклёпок

^** Для судостроения

Таблица 11

^ Химический состав литейных сплавов (ГОСТ 2685-75)

Марка сплава

Содержание, %

добавок

примесей, не более

B,Cr,Zr

З,О,В

АЛ7

АЛ5

АЛ5-1

АЛ3

В124

АЛ1

АЛ21

АЛ19

АЛ33 (ВАЛ1)

АЛ20

4-5

1-1,5

1-1,5

1,5-3

3-4

3,75-4,5

4,6-6,0

4,5-5,3

5,5-6,2

3,5-4,5

-

4,5-5,5

4,5-5,5

4,5-5,5

8-11

-

-

-

-

1,5-2

-

0,35-0,6

0,4-0,55

0,35-0,6

0,15-0,35

1,25-1,75

0,8-1,3

-

-

0,7-1,2

-

-

-

0,6-0,9

0,1-0,3

-

0,15-0,25

0,6-1,0

0,6-1,0

0,15-0,3

-

-

-

-

-

1,75-2,25

2,6-3,6

-

0,8-1,2

1,2-1,7

-

-

0,08-0,15

-

0,1-0,3

-

-

0,15-0,35

0,15-

0,3 Ce

0,05-0,1

-

-

-

-

0,01-0,1B

-

0,1-0,2Cr

-

0,05-0,2Zr

0,15-0,25Cr

1,0

0,6

0,3

0,6

0,3

0,7

0,6

0,2

0,3

-

1,0

1,0

0,3

1,2

0,3

0,8

0,6

-

0,3

-

-

1,5

0,3

1,6

-

-

-

-

-

-

1,2

-

-

-

-

0,7

0,5

0,3

0,3

-

0,1

0,5

0,1

-

-

-

-

0,1

-

-

0,2

-

0,1

-

-

-

-

-

-

-

0,1

0,15

(Ti+Zn)

0,1 (Zn+Ce)

0,5

-

-

-

0,2

-

-

Таблица 12

^ Химический состав дуралюминов (ГОСТ 4784-74)

Марка сплава	Содержание добавок^*, %
	Cu	Mg	Mn	примесей не более
				Fe	Si
Д18 В65 Д1 Д1П Д16 Д16П Д19 Д19П ВАД-1	2,2-3,0 3,9-4,5 3,8-4,8 3,8-4,5 3,8-4,9 3,8-4,5 3,8-4,3 3,2-3,7 3,8-4,5	0,2-0,5 0,15-0,3 0,4-0,8 0,4-0,8 1,2-1,8 1,2-1,6 1,7-2,3 2,1-2,6 2,3-2,7	- 0,3-0,5 0,4-0,8 0,4-0,8 0,3-0,9 0,3-0,7 0,5-1,0 0,5-0,8 0,35-0,8	0,5 0,2 0,7 0,5 0,5 0,5 0,5 0,3 0,3	0,5 0,2Mn 0,25 0,7 0,5 0,5 0,5 0,5 0,3 0,2

______

^* Сплавы Д19, Д19П и ВАД-1 содержат 0,0002-0,005% Ве, ВАД-1 - ещё 0,03-0,10 % Ti и 0,07-0,2 % Zr.

Таблица 13

^ Химический состав (%, остальное – Al) литейных алюминиевых сплавов

(ГОСТ 2685-75)

Марка сплава	Si	Mg	Cu	Mn	Ti	Прочие
АЛ1 АЛ2 АЛ3 АЛ4 АЛ5 АЛ6 АЛ7 АЛ8 АЛ9 АЛ19 АЛ20 АЛ21 АЛ25 АЛ26 АЛ27 АЛ30 АЛ32	0,7 10,0-13,0 4,5-5,5 8,0-10,5 4,5-5,5 4,5-6,0 - - 6,0-8,0 - 1,5-2,0 0,5 11-13 20-22 - 11-13 7,5-8,5	1,25-1,75 - 0,35-0,6 0,17-0,3 0,35-0,6 - - 9,5-11,5 0,2-0,4 - 0,7-1,2 0,8-1,3 0,8-1,3 0,4-0,7 9,5-11,5 0,8-1,3 0,3-0,5	3,75-4,5 - 1,5-3,0 - 1-1,5 2,0-3,0 4,0-5,0 - - 4,5-5,3 3,5-4,5 4,6-6,0 1,5-3,0 1,5-2,5 - 0,8-1,5 1,0-1,5	- - 0,6-0,9 0,2-0,5 0,5 - - - - 0,6-1,0 0,15-0,3 0,15-0,25 0,3-0,6 0,4-0,8 - - 0,3-0,5	- - - - - - - - - 0,15-0,35 0,05-0,1 - 0,05-0,2 0,2 0,05-0,15 0,05-0,2 0,1-0,3	1,75-2,25 Ni - - - 0,15Zr - - - - - 0,15-0,25Cr 1,2-1,7Ni 2,6-3,6Ni 0,1-0,2Cr 0,8Fe 0,1-0,4Cr 0,05-0,27Zr 0,05-0,15Be 0,07Fe -

Таблица 14

^ Химический состав и свойства спеченных твёрдых сплавов

(ГОСТ 3882-74)

Группа сплава	Марка сплава	Состав шихты, %				кгс/мм²	HRA
Группа сплава	Марка сплава	WC	TiC	TaC	Co	не менее
Вольфрамовая	ВК3 ВК4 ВК6 ВК8 ВК10 ВК15 ВК20 ВК25	97 96 94 92 90 85 80 75	- - - - - - - -	- - - - - - - -	3 4 6 8 10 15 20 25	110 140 150 160 165 180 195 200	89,5 89,5 88,5 87,5 87,0 86,0 84,0 82,0
Титано- вольфрамовая	Т30К4 Т15К6 Т14К8 Т5К10 Т5К12	66 79 78 85 83	30 15 14 5 5	- - - - -	4 6 8 10 12	95 115 125 140 165	92,0 90,0 89,5 88,5 87,0
Титанотантало- вольфрамовая	ТТ7К12 ТТ8К6 ТТ20К9	81 84 71	4 8 8	3 2 12	12 6 9	165 125 130	87,0 90,5 89,0

Blog

Ознакомление с основными марками цветных сплавов и композиционных материалов, их свойствами и применением

Содержание