Цветные металлы и их сплавы маркировка

Обновлено: 16.05.2024

Цветные металлы — это все существующие металлы за исключением железа и его сплавов (чугуна и стали — они считаются черными). Сплавы цветных металлов в основном применяют в качестве конструкционных материалов для разных работ. Чтобы понимать их назначение, следует уметь правильно расшифровывать маркировку сплавов.

На что указывает маркировка цветных металлов и сплавов

Единой системы по маркировке цветных металлов и их сплавов не существует. Однако всегда они маркируются буквами и цифрами, где буквы обозначают принадлежность материала к той или иной группе, а цифры в разных группах материалов или сплавов могут обозначать разные вещи, например:

если это чистый металл, то степень его чистоты;
количество легирующих элементов;
номер сплава и т. д.

Маркировка меди и сплавов на ее основе

Когда речь идет о технической меди, то маркировка содержит букву М. Далее указываются цифры, обозначающие степень ее чистоты. Например, медь М3 включает в себя больше примесей по сравнению с материалом М000. Буквы в конце означают следующее:

Б-безкислородный материал;
Р — раскисленный;
К-катодный.

Медь в чистом виде часто применяется в качестве проводникового материала в электротехнических целях. Материал хорошо поддается пайке, деформации и свариванию, единственный минус — плохо поддается резке.

В медных сплавах маркировка имеет буквенно-цифровую систему, по которой можно определить их химический состав. Так, легирующие элементы указаны своими начальными буквами, например:

К-кремний;
Ф-фосфор;
Б-бериллий;
О-олово и т. д.

Латунь

Латунью называют сплав меди и цинка . Они подразделяются на такие виды:

двухкомпонентные (простые) — включают в себя преимущественно медь и цинк, а также примеси в незначительном количестве;
многокомпонентные (специальные) — помимо основных элементов есть дополнительные легирующие.

Маркировка простой латуни включает в себя букву «Л», обозначающую тип сплава, а также двузначное число, которое означает среднее количество меди в составе.

Двухкомпонентные сплавы хорошо поддаются давлению и могут иметь такие формы, как:

трубки и трубы с разным сечением;
полосы;
листы;
прутки с разным профилем;
проволоки.

Если изделия имеют большое внутреннее напряжение, то они склонны к растрескиванию. А если их долго хранить на открытом воздухе, то могут появиться поперечные и продольные трещины. Чтобы такого не случилось, снимите внутреннее напряжения, проведя отжиг при температуре до 300 градусов.

Маркировка многокомпонентной латуни после буквы «Л» содержит буквы, обозначающие легирующие элементы в составе (помимо цинка). Далее идет ряд цифр через дефис, первая цифра — это среднее количество меди (в %), а затем — каждого легирующего элемента в порядке, соответствующем буквенному обозначению. Порядок букв и цифр зависит от того, какого элемента сколько содержится.

Первыми идут те, которых больше, далее указываются элементы по нисходящей. Литейные латуни маркируют буквами как ЛЦ (вторая буква — это цинк), затем идет число, обозначающее процентное количество содержания цинка. Далее маркировка идет, как и в других случаях. Такие виды материалов применяют при производстве втулок, судостроительных материалов, подшипников, арматуры и вкладышей.

Бронза

Под бронзой понимается сочетание меди с другими элементами, цинк при этом не выступает основным компонентом. Бронза бывает деформируемой и литейной. Маркировка такого материала начинается с буквосочетания «Бр».

Бронза имеет отличные литейные свойства и используется для фасонного литья. Еще ее применяют в качестве антифрикционного и коррозионно-устойчивого материала при производстве:

червячных колес;
ободков;
втулок;
зубчатых колес;
арматуры;
седла клапана и т. д.

Помимо перечисленных особенностей, стоит отметить, что все медные сплавы отличаются высокой устойчивостью к низким температурам.

Характеристики алюминия и алюминиевых сплавов

Алюминий может выпускаться как катанка, слитки, чушки и многое другое, а также как деформируемый полуфабрикат (профили, прутки, листы и многое другое). По степени наличия примесей материал может иметь три вида чистоты:

особую;
высокую;
техническую.

Первичный алюминий маркируют буквой «А», а также числом, обозначающим количество примесей в нем.

Данный материал хорошо поддается деформации, но режется плохо. Посредством прокатки может использоваться для производства фольги.

Алюминиевые сплавы бывают деформируемыми и литейными.

Маркировка литейных алюминиевых суррогатов включает в себя их основной состав. Преимущественно она начинается с буквы «А», которая указывает на алюминий как основной материал. Затем стоят буквы и числа, в зависимости от других элементов и их процентного содержания в сплаве. Некоторые начинаются с букв «АЛ», что означает литейный сплав алюминия, затем идет цифра, соответствующая номеру материала. Если в начале стоит буква «В», то это указывает на высокую прочность.

Алюминий и его сплавы имеют широкий спектр использования. Так, технический алюминий может применяться в электротехнике как проводник тока вместо меди. А литейные сплавы часто используют в пищевой и холодильной сфере при производстве деталей сложной формы, обладающих устойчивостью к коррозии и небольшой плотностью. Например, это рычаги, поршни компрессоров и многое другое.

А деформируемые алюминиевые суррогаты в этой же сфере применяются при производстве деталей посредством обработки давлением. Это заклепки, емкости и прочее.

Ключевое преимущество алюминиевых материалов — высокая хладостойкость.

Титан и титановые сплавы

Титан и сплавы из него маркируются согласно существующим ГОСТ буквами и цифрами. Закономерностей при маркировке не существует. Однако ключевая особенность в этом случае — это обязательное присутствие буквы «Т». Числа обозначают условный номер титанового сплава.

Технический титан может маркироваться как ВТ1−0 или ВТ1−00. Все остальное означает титановые сплавы и имеет другие маркировки, которые обозначаются по-разному, и все их перечислить не удастся.

Ключевое преимущество титана и материалов на его основе — это отличное сочетание таких свойств, как:

относительно низкая плотность;
очень высокая устойчивость к коррозии;
высокая механическая прочность.

Но есть у них и недостатки — это дефицитность и дороговизна. По этой причине применение этого материала в холодильной и пищевой промышленности ограничено. Титановые сплавы преимущество применяются в таких отраслях:

судостроение;
ракетостроение;
авиационное строительство;
химическое машиностроение;
транспортное машиностроение.

Материалы могут применяться при высоких температурах до 500 градусов. Изделия на основе титановых материалов производятся методом обработки под давлением, а также посредством литья. По составу литейные сплавы соответствуют деформируемым, но при маркировке в конце указываются буквой «Л».

Магний и сплавы: маркировка и описание

Технический магний обладает не самыми лучшими свойствами, поэтому его не используют как конструкционный материал. А вот магниевые сплавы в соответствии со стандартами подразделяются на литейные и деформируемые.

В соответствии с ГОСТ литейные маркируются как «МЛ», а также цифрой, обозначающей их условный номер. В некоторых моделях после цифр идут такие строчные буквенные обозначения:

«пч» — повышенной чистоты;
«он» — материал общего назначения.

А деформируемые магниевые сплавы маркируются буквами «МА», а также цифрой, соответствующей условному номеру материала. После числа тоже может идти обозначение «пч».

Магниевые материалы имеют отличное сочетание таких свойств, как:

низкая плотность;
высокая устойчивость к коррозии;
относительно высокая прочность;
хорошие технологические качества.

На основе магниевых сплавов производят детали простой и сложной формы, обладающие высокой устойчивостью к коррозии. Например:

арматуру;
горловины;
насосные корпусы;
бензиновые баки;
барабаны тормозных колес;
штурвалы;
фермы и т. д.

Свинец и олово в чистом виде и сплавы

Свинец в чистом виде в холодильной или пищевой промышленности почти не применяется, а олово в пищевой отрасли используется как покрытие пищевой тары. При его маркировке «О» означает олово, цифры же — его условный номер. С повышением номера количество примесей повышается. Буквосочетание «пч» указывает на повышенную чистоту материала. В пищевой промышленности с целью лужения консервной жести используется олово, маркируемое как О1 и О2.

В зависимости от назначения свинцовые или оловянные сплавы подразделяются на две категории:

Баббиты представляют собой сложные сочетания из свинца и олова, дополнительно в них присутствуют медь, сурьма и прочее. Их маркируют буквой «Б», а также числом, указывающим на процентное соотношение олова в составе. Помимо буквы «Б» могут быть еще буквы, обозначающие особые добавки, например:

Н — никелевый баббит;
С — свинцовый баббит и прочие.

Полный химический состав установить только по марке баббита невозможно. В отдельных случаях даже количество олова не указывается, хотя в марке БН его присутствует порядка 10 процентов. Есть баббиты и без олова (в частности, свинцово-кальциевые).

Данный материал признан лучшим антифрикционным и используется преимущественно в подшипниках скольжения.

Вторая категория — припои. Они в зависимости от своих признаков делятся по следующим признакам:

по температуре расплавления;
по ключевому компоненту;
по методу плавки и другим особенностям.

В частности, по температуре расплавления припои бывают следующих типов:

особо легкоплавкие (температура плавления составляет около 145 градусов);
легкоплавкие (от 145 до 450 градусов соответственно);
среднеплавкие (от 450 до 1100 градусов);
высокоплавкие (1100−1850 градусов);
тугоплавкие (температура от 1850 градусов и выше).

Первые две категории используются с целью низкотемпературной пайки, а прочие для высокотемпературной соответственно.

По своему ключевому компоненту припои бывают таких видов:

оловянными;
алюминиевыми;
кадмиевыми;
галлиевыми;
свинцовыми;
цинковыми и т. д.

Цветные металлы и их сплавы могут иметь разное назначение и разные технические характеристики. Определить их особенности можно по нанесенной маркировке, которую нужно уметь расшифровывать.

Маркировка цветных металлов и сплавов

Латунью называют сплав меди и цинка. Они подразделяются на такие виды:

В литейных видах после этих букв идут буквы с цифрами, означающие элементы и их процентное содержание в сплаве. Остальное подразумевается как медь. В некоторых случаях на маркировке в конце стоит буква «Л», указывающая на то, что материал является литейным.

Ключевое преимущество титана и материалов на его основе — это отличное сочетание таких свойств, как:

Магниевые материалы имеют отличное сочетание таких свойств, как:

В частности, по температуре расплавления припои бывают следующих типов:

По своему ключевому компоненту припои бывают таких видов:

Цветные металлы и сплавы. Марки, свойства и применение

Ценные свойства цветных металлов обусловили их широкое применение в различных машинах современного производства. Медь, алюминий, цинк, магний, титан и дру гие метадгы и их сплавы являются незаменимыми материалами для приборостроительной и электротехнической промышленности, самолетостроения и радиоэлектроники, ядерной и космической отраслей техники.

1. Медь и ее сплавы

В настоящее время медь широко используется в электромашиностроении, при строительстве линий электропередач, для изготовления оборудования телеграфной и телефонной связи, ради- и телевизионной аппаратуры. Из меди изготовляют провода, кабели, шины и другие токопроводящие изделия. Большое количество меди идет на производство бронзы, латуни и других медных, а также алюминиевых и железных сплавов.

ГОСТ 859-2001 предусматривает следующие марки меди:

катодная — МВ4к, МООк, МОку, МОк, М1к;
бескислородная — М006, М06, М1б;
катодная переплавленная — Mly, Ml;
раскисленная — М1р, М1ф, М2р, МЗр, М2, М3 (для раскисления используется фосфористая медь).

Обладая замечательными свойствами, медь в то же время как конструкционный материал не удовлетворяет требованиям машиностроения, поэтому ее легируют, т.е. вводят в ее состав такие металлы, как цинк, олово, алюминий, никель и др., за счет чего улучшаются ее механические и технологические свойства.

По химическому составу медные сплавы подразделяют на латуни, бронзы и медноникелевые, по технологическому назначению — на деформируемые, используемые для производства полуфабрикатов (проволоки, листа, полос, профиля), и литейные, применяемые для литья деталей.

2. Латунь

Латунь — сплав меди с цинком и другими компонентами. Латуни, содержащие кроме цинка другие легирующие элементы, называются сложными, или специальными, и именуются по вводимым, кроме цинка, легирующим компонентам. Например: железомарганцовая (ЛЖМц59-1-1), алюминиевоникелькремнистомарганцовая (ЛАНКМц75-2-2,5-0,5-0,5) и др.

В обозначении марок латуней принята буквенно-цифровая система. Первая буква означает «латунь», остальные буквы соответствуют условным обозначениям химических элементов, входящих в латунь; первая цифра указывает на содержание меди, остальные цифры — на содержание других легирующих элементов. Содержание цинка в обозначении марки не указывается. Для того чтобы определить содержание цинка в латуни, необходимо от 100% вычесть процентное содержание меди и других химических элементов, входящих в данную латунь. Например: томпак Л90 — это латунь, содержащая 90% меди, остальное — цинк; латунь алюминиевая ЛА77-2 — 77% меди, 2% алюминия, остальное — цинк; латунь алюминиевоникель- кремнистомарганцовая ЛАНКМц75-2-2,5-0,5-0,5 -75% меди, 2% алюминия, 2,5% никеля, 0,5% кремния, 0,5% марганца, остальное — цинк.

По сравнению с медью латуни обладают большей прочностью, коррозионной стойкостью и упругостью. Детали получают литьем, давлением и резанием. Латуни, обрабатываемые давлением, нормируются ГОСТ 15527-2004. Из них изготовляют полуфабрикаты (листы, ленты, полосы, трубы конденсаторов и теплообменников, проволоку, прутки, фольгу, поковки, штамповки), медали и значки, художественные изделия, музыкальные инструменты, сильфоны, гибкие шланги, застежки- молнии, подшипники скольжения и разную фурнитуру. В табл. 27 приводятся марки этих латуней, их основные свойства и области применения.

Таблица 27. Латуний, их основные свойства и применение

Литейные латуни поставляются в виде чушек ( ГОСТ 1020-97) и служат сырьем для получения латуней определенных марок для фасонных отливок (ГОСТ 17711-93) — это различная арматура, работающая при температурах до 250°С и подвергающаяся гидровоздушным испытаниям; детали, работающие в морской воде (при условии их протекторной защиты); подшипники и втулки неответственного назначения, гайки нажимных винтов, детали без притираемых поверхностей, сепараторы подшипников, шестерни, детали, подвергающиеся лужению или заливке баббитом; детали судо- и автомобилестроения и др. (табл. 28).

Таблица 28. Марки литейных латуней

ГОСТ 17711-80 кроме химического состава нормирует механические свойства медноцинковых сплавов: предел прочности σ_в — от 146 до 705 МПа (от 15 до 72 кгс/мм 2 ), относительное удлинение δ — от 6 до 20%, твердость — от 587 до 1600 МПа (от 60 до 165 кгс/мм 2 ).

Маркировка цветных сплавов за рубежом

За рубежом маркировка никелевых сплавов, как и в России, близка к обозначениям, применяемым для сталей. Например, немецкая марка NiCr7030 означает сплав, в котором более 60% никеля, 20–32% хрома, около 5% железа.

2. Алюминиевые сплавы

В США наиболее широко применяется система обозначений Алюминиевой Ассоциации, которая является международной.

Литейные алюминиевые сплавы в этой системе сгруппированы в серии по видам легирования и имеют трехзначные обозначения.

Первая цифра каждой серии характеризует химический состав сплава: 1 — чистый алюминий, 2 — Al-Cu, 3 — Al-Si-Mg, Al-Si-Cu, 4 — Al-Si, 5 — Al-Mg, 7 — Al-Zn, 8 — Al-Sn. Промышленных сплавов серии с 6 и 9 не существует. Обычно для того, чтобы подчеркнуть, что сплав литейный, в конце его марки через точку ставится ноль. Например, 238.0, 308.0.

Для деформируемых сплавов применяется единая четырехзначная система обозначений, в которой первое число, как и ранее, указывает на вид легирования сплава: 1 — чистый алюминий, 2 — Al-Cu, 3 — Al-Mn, 4 — Al-Si, 5 — Al-Mg, 6 — Al-Mg-Si, 7 — Al-Zn-Mg, Al-Zn-Mg-Cu, 8 — прочие типы легирования.

Второе число обозначения указывает на порядковый номер модификации сплава относительно исходного сплава (в исходном — вторая цифра 0) или свидетельствует о чистоте сплава по примесям. Последнее двузначное число обозначает непосредственно сплав и дает информацию о его чистоте. Если сплав опытный, то впереди ставят индекс X и маркировка становится пятизначной.

Число состояний полуфабрикатов из алюминиевых сплавов в США составляет несколько сотен.

Система обозначения состояний распространяется на все виды полуфабрикатов из деформируемых алюминиевых сплавов, кроме слитков. Она основана на последовательности основных термических обработок для получения различных состояний. Обозначение состояний следует за обозначением сплава. Основное состояние обозначается буквой, а их разновидности — одной или несколькими цифрами после буквы. Могут быть некоторые различия при той же последовательности основных операций, обусловливающих различие в характеристиках, тогда вводятся дополнительные символы.

В Японии для обозначения литейных алюминиевых сплавов в марке сначала стоит сочетание AC. Последующее выражение состоит из числа, характеризующего группу сплавов, относящихся к определенной системе легирования, и букв, являющихся символом определенного сплава в данной группе. Разбиение на группы таково: 1 — Al-Cu, 2 — Al-Cu-Si, 3 — Al-Si, 4 — Al-Si-Mg, 5 — Al-Si-Cu, Al-Cu-Ni-Mg, 7 — Al-Mg, 8 — Al-Si-Cu-Mg. Промышленных сплавов серии с цифрами 6 и 9 не существует.

Что касается деформируемых алюминиевых материалов, то система обозначения марок в Японии совпадает с американской.

В Германии система обозначений легких металлов устанавливается DIN 1700. Стандартные обозначения базируются на химических символах основных легирующих элементов с добавлением перед ними или после них буквенных или цифровых обозначений.

В кратком обозначении на первом месте ставится Al (основной металл), потом следует символ основного легирующего элемента с числом, соответствующим его среднему содержанию в сплаве, например, AlMn; AlMg3; AlMg4,5Mn; AlZnMgCu1,5.

Чистый алюминий обозначается символом алюминия и числом содержания его в процентах, например Al99,5 — металл, содержащий 99,5% Al.

В обозначение первичного алюминия вводится буква H, например, A99,5H — первичный алюминий чистотой 99,5%.

Алюминий повышенной чистоты обозначается буквой R, например, Al99,99R — алюминий повышенной чистоты в чушках минимальной чистоты 99,99%; Al99,98R — алюминий повышенной чистоты в виде полуфабриката минимальной чистоты 99,98%.

Для сплавов чистота основного металла алюминия отмечается обозначением степени чистоты, например, Al99,9Mg1; для алюминия повышенной чистоты вместо степени чистоты пишется только значок R, например, AlRMg1.

Обозначение степени чистоты часто опускается.

При обозначении деформируемых полуфабрикатов иногда перед маркой сплава через дефис ставится буква, указывающая на область применения: E — проводниковый материал для электротехники; S — сварочный материал; L — припой; Sd — электродная проволока. Например, E-AlMgSi0,5; S-AlMg5; L-AlSi12.

Плакированный полуфабрикат обозначается дополнением pl перед буквой F, например, AlCuMgPplF37.

Перед обозначением марок литейных алюминиевых сплавов дается указание на метод литья:

G — литье, а когда вторая буква отсутствует, то отливка в землю или песчаные формы;
GK — литье в кокиль;
GD — литье под давлением.

Далее идут символы элементов и числа, указывающие их среднее содержание.

В конце обозначения марки сплава может быть указана его термическая обработка.

Для литейных сплавов с повышенным допустимым содержанием меди, которая не является легирующим элементом, краткое обозначение дополняется стоящим в скобках символом Cu, например GD-AlSi12(Cu).

Качественная обработка поверхности обозначается дополнительно сочетанием EQ и классом качества, например AlMg3F23EQ-E6.

Цифровая система обозначения регламентируется DIN 17007. Полная система состоит из семи позиций: 1 — основа сплава или материала (0 — для чистого железа и ферросплавов, 1 — для стали, 2 — для тяжелых металлов, 3 — для легких металлов, 4–8 — для неметаллических материалов); позиции от 2-й до 5-й — специфика марки, определяется в основном химическим составом или технологией получения сплава; позиции 6 и 7 — приведенное число, указывается для всех легких металлов по единой системе обозначения состояний поставки материалов.

Для алюминия установлена серия от 3.0000 до 3.4999. Последующее подразделение этой серии осуществляется путем присвоения номера (цифровой маркировки) материалу в соответствии с типом сплава и степенью его чистоты.

Знак EQ, предназначенный для обозначения качества, прибавляется и к номеру материала от E0 до E6.

Пример построения номера материала для алюминия:

Основа сплава, алюминий — номер 3.
Цифры от 0 до 5 присваиваются основным легирующим элементам по следующему шифру: 1 — Cu, 2 — Si, 3 — Mg, 4 — Zn, 0 — другие элементы или сплав без легирующих добавок.
Цифра указывает на дополнительную легирующую добавку, со следующей расшифровкой: 5 — Mn, Cr; 6 — Pb, Bi, Ca, Cd, Sb, Sn; 7 — Ni, Co; 8 — Ti, B, Be, Zr; 9 — Fe и 0 — прочие элементы.
Числа 0–2 указывают на относительно низкое, 3–6 — среднее и 7–9 — высокое содержание основных легирующих элементов.
Числа от 0 до 3 обозначают литейные сплавы; 4 — сплавы для литья под давлением; 5 — первый стандартный (внесенный в DIN) деформируемый сплав соответствующего типа; 6–7 — другие деформируемые сплавы подобного типа (модификации); 8 и 9 — деформируемые сплавы на базе Al99,9 (металл, содержащий 99,9% Al) и соответственно Al99,9R (металл повышенной чистоты с 99,9% Al) (4 применяется исключительно для материалов авиационной техники).

Например, сплав AlCuMg2, в котором Cu 4,0– 4,8%, Mg 1,2–1,8%, имеет цифровое обозначение 3.1355.

Для указания состояния полуфабрикатов используются так называемые F-числа, например, AlMg3F18. Они указывают минимальные значения предела прочности в 10 Н/мм 2 .

Алюминиевые сплавы Франции при маркировке впереди имеют букву A, далее через тире идут символы легирующих элементов с числами, соответствующими их среднему содержанию. Последним стоит символ основного легирующего элемента. Например, A-S5U3G — литейный алюминиевый сплав с химическим составом Si (S) 4,5–6%; Cu (U) 2,6–3,6%; Mg(G) 0,15–0,4%, остальное — алюминий и примеси; A-S12UNG — сплав с химическим составом Si(S) 11,5–13,5%; Cu(U) 0,8–1,5%; Ni(N) 0,6–1,3%; Mg(G) 0,8–1,5%; остальное — алюминий и примеси.

3. Медь и медные сплавы

В США используется Унифицированная система нумерации металлов и сплавов (Unified Numbering System for Metals and Alloys — UNS). Обозначение состоит из буквы C (copper) и пятизначного номера, соответствующего химическому составу. Сплавы с номерами меньше 80000 — обрабатываемые давлением, больше — литейные.

Обрабатываемые давлением сплавы в стандартах Германии имеют буквенно-цифровую систему обозначений: Cu — означает, что сплав на основе меди, основные легирующие элементы обозначены их химическими символами. Следующие за ними числа показывают массовую долю элементов. Литейные сплавы имеют другую, более сложную систему обозначений. Все сплавы (и обрабатываемые давлением, и литейные) имеют также цифровые обозначения, поэтому для каждого сплава Германии приводятся два обозначения: буквенно-цифровое и цифровое.

Обрабатываемые давлением сплавы в стандартах Японии имеют такую же систему обозначений, как и в США, только число цифр — четыре. При этом сплавы, чьи обозначения совпадают с обозначениями сплавов США (за исключением пятой цифры в марке США), близки по составу к соответствующим сплавам США (например, японский медно-никелевый сплав C7060 и американский C70600).

Приведем примеры обозначения зарубежных сплавов.

В США по ASTM S8A-77: B133, B152, B359, C11000.

В Германии по DIN 1787-73: ECu57, ECu58.

В Японии по JIS H3510, H3100, H3300: C1100.

В США деформируемые латуни определяются по ASTM: B36, B475, B171, B121, B591, B 289, B135, B694, B453, B283, B111, B587, B359, B124, B592 и маркируются буквой и цифрами. Например, C2100, C26800, C28000, C4100, C46400, C3800, C68700.

В Германии — по DIN 17660, DIN 17673. Они маркируются по элементам и их химическому составу. Например, CuZn5, CuZn20, CuZn38Sn1, CuZn40Mn2.

В Японии — по JIS: H3100, H3250, H3300.

Сплавы маркируются, как и в США, буквенноцифровым способом. Например, C2100, C2680, C2800, C3560, C3710, C3603, C6782.

В зарубежных странах также маркировки бронз аналогичны латунным, в Японии иногда уточняют дополнительно тип (класс) материала.

4. Титановые сплавы

Для сплавов США общего назначения, поставляемых по ASTM, впереди идет слово Grade (сорт, марка), далее — порядковый номер сплава. Для сплавов авиационного назначения, поставляемых по AMS (спецификация авиационных материалов), числа и буквенные индексы характеризуют номинальный состав сплава. Сорта технического титана маркируются буквами CP и числами, означающими предел текучести в ksi (6,9Н/мм 2 ). Для сплавов военного назначения, поставляемых по MIL (военная спецификация), буквенные индексы A, AB и B характеризуют фазовый состав сплавов (α, α+β, β), далее следуют их порядковые номера. Сплавы, используемые в производстве прутковых и проволочных электродов для сварки и поставляемые в соответствии со стандартом AWS (Американское общество сварки), маркируются словом ERTi и порядковым номером сплава (для сортов технического титана) или сочетанием цифр и буквенных индексов, отражающих номинальный состав сплава.

Для сплавов Великобритании, поставляемых по стандартам B.S. (Британский стандарт, авиационная серия), буквенные индексы в марке характеризуют систему легирования, а для сортов технического титана ставятся буквы CP и предел прочности в Н/мм 2 ; для сплавов, поставляемых по стандартам фирмы IMI, являющейся основным производителем титана в Великобритании, буквы в марке означают индекс фирмы и условные номера сплавов.

Для сплавов Германии, поставляемых по DIN и WL (стандарт авиационных материалов), ставится индекс Ti, далее буквенные и цифровые символы, характеризующие номинальный химический состав (для сплавов) или порядковые номера (для сортов технического титана), а также условные номера, входящие в систему кодирования.

Для сплавов Франции, поставляемых по AESMA (Ассоциация европейских производителей для авиастроения), ставятся индекс Ti и условные номера для кодирования; для сплавов, поставляемых по AIR (Французский авиационный стандарт), — буква T и значения предела текучести в ksi (для сортов технического титана) или условные буквенные и цифровые символы, характеризующие состав сплава (для легированных сплавов).

Для сплавов Японии общего назначения, поставляемых по JIS, впереди ставится слово “класс”, а затем порядковый номер сплава; для сплавов авиационного назначения, поставляемых по фирменным стандартам, — цифровые и буквенные индексы по системе, аналогичной принятой в AMS.

Наряду со свойствами важным критерием качества полуфабрикатов из титановых сплавов является характер их структуры. Несмотря на некоторые различия принципов ее оценки и требований, установленных в российских и зарубежных стандартах, общий подход к допустимой и недопустимой структурам является однотипным.

Более полная и комплексная информация по химическому составу и уровню механических свойств конкретных полуфабрикатов из титановых сплавов в определенных структурных состояниях приведена в соответствующих стандартах.

5. Циркониевые сплавы

В США получили распространение сплавы типа циркалоев, в которых основным легирующим элементом является олово. Например, циркалой-2 (Zr-2); циркалой-4 (Zr-4) и ZIRLO. Сплав ZIRLO по эксплуатационным свойствам близок к российскому сплаву Э635.

Во Франции применяются сплавы M4 и M5. Сплав M5 — полный аналог российского сплава Н- 1.

Цветные металлы являются более дорогими и дефицитными по сравнению с черными, однако область их применения в промышленности непрерывно расширяется. Наиболее широкое применение имеют сплавы на основе алюминия, меди, магния, титана.

Для обозначения элементов, содержащихся в цветных металлах и сплавах, приняты следующие прописные буквы русского алфавита:

А - алюминий, Б - бериллий, Ж - железо, К - кремний, Кд - кадмий, Мц - марганец, М - медь, Мг - магний, Мш - мышьяк, Н - никель, О - олово, С - свинец, Су - сурьма, Ц - цинк, Ф - фосфор, Т - титан.

Алюминий и его сплавы

В зависимости от степени чистоты первичный алюминий делится на три класса: особой чистоты А999 (99,999% Al), высокой чистоты А995, А99, А97, А95 (99,995 … 99,95% Al) и технической чистоты А85, А8, А7, А7Е, А6, А5, А5Е, А0 (99,85 . 99,0% Al) – ГОСТ 11069-74. Буква Е указывает на то, что алюминий имеет гарантированные электротехнические характеристики.

В качестве постоянных примесей в алюминии присутствуют железо, кремний, медь, марганец, цинк и титан. В качестве основных легирующих элементов в алюминиевых сплавах применяют медь, магний, кремний, марганец, цинк, реже никель, бериллий и др.

Алюминиевые сплавы классифицируют по технологии изготовления, способности к термической обработке и свойствам. Все сплавы алюминия можно разделить на три группы: деформируемые, литейные и спеченные (получаемые методом порошковой металлургии).

Деформируемые алюминиевые сплавы делятся на сплавы неупрочняемые и упрочняемые термической обработкой.

К деформируемым алюминиевым сплавам неупрочняемым относятся сплавы системы АI - Мn и АI - Мg .

ГОСТом 4784-97 определены марки неупрочняемого деформируемого алюминия и его сплавов (и сопоставление их с марками по международным стандартам ИСО 209-1):

алюминий-АД000(А199,8),АД00(А199,7),АД00Е(ЕА199,7), АД0(А199,5) и т.д.;

система Al–Mn - ММ (АlМnМg0,5), АМц, АМцС, Д12 (АlМn1Мg1). Состав сплавов марки ММ: Si = 0,6%, Fe = 0,7%, Cu = 0,3%, Mn = 1,0-1,5%, Mg = 0,2-0,6%, Cr = 0,1%, Zn = 0,25%, Ti = 0,1%; марки АМц: Si = 0,6%, Fe = 0,7%,Cu = 0,05-0,20%, Mn = 1-1,5%, Zn = 0,1%.

система Al - Mg - АМг0,5, АМг1, АМг1,5, АМг2, АМг2,5, АМг3, АМг3,5, АМг4, АМг4,5, АМг5, АМг6. Цифры, следующие за буквами АМг, соответствуют примерному содержанию магния в этих сплавах. Например, в сплаве АМг1,5 содержится Si = 0,4%, Fe = 0,5%, Cu = 0,15%, Mn = 0,1-0,5%, Mg = 1,7-2,4%, Cr = 0,15%, Zn = 0,1%.

Все остальные алюминиевые сплавы относятся к упрочняемым термической обработкой.

Алюминиевые сплавы повышенной пластичности и коррозионной стойкости обозначаются буквами АД – алюминий деформируемый. ГОСТ 4784-97 определяет марки (системы Al – Mg - Si) АД31(AlMg07Si), АД31Е(E-AlMgSi), АД33(AlMg1SiCu), АД35(AlSi1MgMn), АВ (сплав авиаль). Цифры указывают чистоту алюминия, буква Е –сплав с электрическими свойствами. Состав сплава АД31: Si = 0,2-0,6%, Fe = 0,5%, Cu = 0,1%, Mn = 0,1%, Mg = 0,45-0,9%, Cr = 0,1%, Zn = 0,2%.

Алюминиевые сплавы для изготовления проволоки для холодной высадки имеют в маркировке букву П :Д1П, Д16П, Д19П, АМг5П, В95П. Сплавы, предназначенные для изготовления сварочной алюминиевой проволоки, имеют в маркировке буквы Св:СвА99, СвА97, СвА85Т, СвА5, СвАМц, СвАМг3, СвАМг5, СвАМг6, СвАМг63, СвАМг61, СвАК5, СвАК10.

Литейные алюминиевые сплавы ГОСТ 1583-93 делит на 5 групп:

I группа – на основе системы Al – Si – Mg: АК12 (АЛ2), АК13(АК13),АК9(АК9),АК9с(АК9с),АК9ч(АЛ4),АК9пч (АЛ4-1), АК8л(АЛ34), АК7(АК7), АК7ч(АЛ9), АК7пч(АЛ91), АК10Су(АК10Су) и др.;

II группа - системы Al – Si – Cu: АК5Мч (АЛ5-1), АК5М (АЛ5), АК5М2 (АК5М2), АК5М7 (АК5М7), АК6М2 (АК6М2), АК5М4 (АК5М4), АК8М3 (АК8М3), АК8М3ч (ВАЛ8), АК9М2 (АК9М2) и др.;

III группа – системы Al–Cu:АМ5(АЛ19),АМ4,5Кд (ВАЛ10);

IV группа – системы Al – Mg: АМг4К1,5М (АМг4К1,5М), АМг5К (АЛ13), АМг5Мц (АЛ28). АМг6л (АЛ23) и др.;

V группа – системы Al- прочие компоненты: АК7Ц9 (АЛ11), АЦ4Мг(АЛ24), АК9Ц6(АК9Ц6) и др.

Буква Ав марках означает алюминиевый сплав, остальные буквы и цифры – название легирующего компонента и его содержание. В конце марки иногда указывается степень чистоты сплава: ч – чистый, пч – повышенной чистоты, оч – особой чистоты, л - литейный.

Пример расшифровки сплава марки АК12М2МгН (АЛ30): алюминий литейный (системы Al-Si-Cu), содержащий кремния 11 – 13% (К12), меди 1,5 – 3% (М2),магния 0,8 – 1,3% (Мг), никеля 0,8 – 1,3% (Н), остальное- алюминий.

Маркировка алюминиевых сплавов не отличается системой и единообразием. Поэтому в настоящее время вводится единая четырехцифровая маркировка алюминиевых сплавов. Первая цифра обозначает основу всех сплавов (алюминию присвоена цифра 1); вторая - главный легирующий элемент или группу главных легирующих элементов; третья цифра или третья со второй соответствует старой маркировке; четвертая цифра – нечетная (включая 0) указывает, что сплав деформируемый, четная - что сплав литейный.

Например, сплав Д1 обозначают 1110, Д16 - 1160, АК4 – 1140, АМг5 – 1550, АК6 – 1360 и т.д. Некоторые новые сплавы имеют только цифровую маркировку: 1915, 1925 и др.

В промышленности используют дисперсно-упрочненныекомпозиционные материалына алюминиевой основе.

Спеченные алюминиевые порошки - САП-1, САП-2, САП-3, САП-4 – алюминий в виде порошка или пудры, упрочненный частицами оксида алюминия Al₂O₃. Получают их путем последовательного брикетирования, спекания и прессования окисленной с поверхности алюминия пудры. Цифры - условный порядковый номер сплава, но с увеличением номера возрастают содержание Al₂O₃ в сплаве, его прочность, твердость и жаропрочность. При этом уменьшается пластичность сплава.

Спеченные алюминиевые сплавы – САС-1, САС-2, где цифры – условный порядковый номер сплава, изготовленные, в основном, по той же технологии что и САП, вместо алюминиевого порошка в основе имеют окисленные сплавы. В своем составе сплавы имеют 25-30% Si; 5-7% Ni; остальное – Al.

Медь и ее сплавы

По ГОСТ 859-2001 в зависимости от содержания примесей различают марки технической меди: М00б(99,99% Cu), М0б(99,97% Cu+Ag), М1б(99,95% Cu+Ag), М00(99,96%Сu), М0(99,93%Сu+Аg), М1(99,90%Сu+Аg), М1р(99,90%Cu+Ag), М2 (99,7% Cu+Ag), М3 (99,5% Cu+Ag) и др. Буква ″б″ в конце марки (М0б) означает - бескислородная, а "р" (М1р) – раскисленная.

Медь образует многие распространенные сплавы: латуни, бронзы и медно-никелевые (мельхиор, нейзильбер, куниаль, константан, манганин, копель и др.).

Латуни – сплавы меди с цинком. Они бывают двойные (простые) и многокомпонентные (легированные).

По технологическому признаку латуни подразделяют на деформируемые и литейные.

Двойные деформируемые латуни маркируются буквой Л (латунь) и цифрой, показывающей среднее содержание меди в процентах (остальное -цинк): Л96, Л90, Л85, Л80, Л70, Л68, Л63, Л60 (ГОСТ 15527-70*).

Латуни с содержанием меди 90% и более (Л96, Л90) называют томпак, при 80 – 85% меди (Л85, Л80) – полутомпак.

Легированные деформируемые латуни маркируются буквойЛ и буквами, обозначающими название легирующего элемента. Цифры, отделенные друг от друга через тире, идущие после букв, показывают содержание меди (первая) и легирующих элементов (соответственно буквам) в процентах (остальное – цинк): ЛАЖ60-1-1, ЛЖМц59-1-1, ЛО70-1, ЛАНКМц75-2-2,5-0,5-0,5 и др. (ГОСТ 15527-70).

Называют легированные латуни по легирующим добавкам. Например, ЛА77-2- алюминиевая деформируемая латунь, содержащая 77% Cu, 2%Al(A), остальное (21%)- Zn; ЛО90-1 – оловянный томпак, содержащий 90% Cu, 1% Sn (О), остальное (9%) - Zn.

В марках литейных латуней указывается содержание цинка, а количество каждого легирующего элемента ставится непосредственно за буквой, обозначающей его название:ЛЦ14К3С3, ЛЦ30А3, ЛЦ16К4, ЛЦ37Мц2С2К, ЛЦ40Мц1,5, ЛЦ40С, ЛЦ30А3, ЛЦ40Мц3А и др. (ГОСТ 17711-93).

Пример расшифровки марки ЛЦ23А6Ж3Мц2: алюминиево – железомарганцовая литейная латунь, содержащая 23%Zn, 6%Al, 3%Fe, 2%Mn, остальное(66%) –Cu.

Бронзы – сплавы меди, в которых цинк или никель не являются основными легирующими элементами.

По химическому составу бронзы подразделяют на оловянные, в которых основным легирующим элементом является олово, и безоловянные, не содержащие олово в качестве легирующего компонента. Называют бронзы, как и латуни, по соответствующим добавкам.

По технологическому признаку бронзы делятся на литейные и деформируемые.

При маркировке бронз на первом месте стоят буквы Бр. Остальная запись марки сплава зависит от способа получения заготовок.

В литейных бронзах обозначение и количество легирующих компонентов выполнено в соответствии с латунями. В конце марки может дополнительно стоять прописная буква Л: БрО3Ц7С5Н1, БрО10Ц2, БрО10Ф1, БрО8Ц4, БрО10С10 и др. (ГОСТ 613-79); БрА9Мц2Л; БрА10Ж4Н4Л, БрСу3Н3Ц3С20Ф (Су – сурьма), БрА7Мц15Ж3Н2Ц2 и др. (ГОСТ 493-79) и т.д.

Пример расшифровки марки БрО3,5Ц7М5: оловянно–цинково-свинцовая литейная бронза с содержанием олова (О) 3,5%, цинка (Ц) 7%, свинца (С) 5%, остальное (84,5%) – медь; БрА7Мц15Ж3Н2Ц2: бронза безоловянная литейная с содержанием алюминия (А)6,6-7,5%, железа (Ж)2,5-3,5%, марганца (Мц)14,0-15,5%, никеля (Н) 1,5 - 2,5%, цинка (Ц) 1,5 - 2,5%.

Отличие обозначения марок деформируемых бронз от литейных такое же, как и у латуней: сначала в буквенном коде записываются все легирующие элементы, а затем – цифры через тире, указывающие в той же последовательности содержание компонентов в процентах: БрОФ6,5-0,4 , БрОЦ4-3, БрОЦС4-4-4 и др. (ГОСТ 5017-74*); БрА5, БрАЖН10-4-4, БрБНТ1,9 и др. (ГОСТ 18175-78*) и т.п.

Пример расшифровки марки БрБ2: безоловянная бериллиевая деформируемая бронза, содержащая 2% бериллия (Б),остальное – (98%) медь; БрБНТ1,7: безоловянная бериллиево – никелево – титановая деформирумая бронза, содержащая 1,7% бериллия (Б), менее 1% никеля и титана каждого, остальное (около 97%) – медь.

Медно – никелевые сплавы – это сплавы, в которых основным легирующим элементом является никель.

Промышленные медно – никелевые сплавы можно условно разделить на две группы: конструкционные и электротехнические. К первой группе относятся коррозионностойкие и высокопрочные сплавы типа мельхиор, нейзильбер, куниаль. В качестве дополнительных легирующих элементов в них добавляют Mn, Al, Zn, Fe, Co, Pb и др.

Маркировка медно–никелевых сплавов начинается с буквы М: МН19, МН25, МНЖМц 30-1-1 – мельхиор; МНЦ15-20, МНЦС16-29-1,8 – нейзильбер; МНА13-3, МНА6-1,5 – куниаль; МНМц40-1,5 –константан; МНМц43-0,5- копель; МНМц3-12- манганин; МНЖ5-1, МНЖМц10-1-1 и др. (ГОСТы 5063-73*, 5187-70*,492-73*).

Магний и его сплавы

ГОСТ 14957-76 предусматривает марки деформируемых магниевых сплавов: МА1, МА2, МА2-1, МА5, МА8, МА11, МА12, МА14, МА15, МА19. Буквы МА указывают, что сплав магниевый деформируемый, а цифры - условный порядковый номер.

Литейные магниевые сплавы (ГОСТ 2856-79*) выпускаются марок: МЛ3, МЛ4, МЛ4пч, МЛ5, МЛ5пч, МЛ5он, МЛ6, МЛ8, МЛ9, МЛ10, МЛ11, МЛ12, МЛ15 и МЛ19. Буквы МЛ указывают, что сплав магниевый литейный, цифры – порядковый номер сплава, буквы "пч" в конце марки - сплав повышенной чистоты, "он"-сплавобщего назначения. Пример расшифровки марки МЛ3: магниевый сплав литейный с порядковым номером 3, содержащий алюминия 2,5-3,5%, марганца 0,15-0,5%, цинка 0,5-1,5%

В последнее время марки магниевых сплавов стали указывать с помощью цифрового кода, например:МА1-2311, МА2 – 2311, МА2-1 – 2323 и т.п.

Титан и его сплавы

По технологии изготовления титановые сплавы подразделяются на деформируемые, литейные и порошковые.

Выпускаются деформируемыетитановые сплавы марок (ГОСТ 19807-91):ОТ4-0, ОТ4-1, ОТ4, ВТ3-1, ВТ5, ВТ5-1, ВТ6, ВТ6с, ВТ8, ВТ14, ВТ20, ВТ22, ПТ-7М, ПТ-3В, АТ3. Стоящие за буквами цифры являются условным порядковым номером. Основными легирующими добавками являются алюминий, кремний, марганец и др. Например, сплав ОТ4-0содержит следующие легирующие добавки:Al = 0,4-1,4%, Zr = 0,3%, Mn = 0,5-1,3%, Si=0,12%, Fe = 0,3%; ПТ-7М –Al=1,8 -2,5%, Zr = 2,0 - 3,0%, Si = 0,12%, Fe= 0,25%; AT3- Al = 2,0 - 3,5%, Cr= 0,2 - 0,5%, Si= 0,2 -0,4%, Fe= 0,2 - 0,5%.

Особенности маркировки литейныхтитановых сплавов – наличие буквы Л в конце обозначения марки: ВТ5Л, ВТ3-1Л, ВТ20Л и др.

Для изготовления деталей методом порошковой металлургии используют сплавы ВТ5, ВТ5-1, ОТ4, ВТ3-1 и т.д. Маркировка порошковых сплавов сохраняется без изменений.

Читайте также: