Презентация цветные металлы материаловедение
Обновлено: 24.04.2024
Материалы с особыми
технологическими свойствами.
Износостойкие материалы. Материалы с
высокими упругими свойствами.
Материалы с малой плотностью.
Материалы с высокой удельной
прочностью. Материалы, устойчивые к
воздействию температуры и рабочей
среды.
Материалы с особыми технологическими свойствами.
Медь – имеет гранецентрированную кристаллическую
решетку, и не имеет полиморфных превращений.
Температура плавления 1083ОС, плотность 8,9 г/см3.
Физические свойства: высокая пластичность,
свариваемость, тепло- и электропроводность,
коррозионнаястойкость. Механические свойства меди
зависят от ее состояния (смотри вышеприведенную
таблицу). Недостатки: высокая плотность, плохая
обрабатываемость резанием и низкая жидкотекучесть.
Медь применяется для изготовления электрических
проводов, кабелей, теплообменников, деталей и узлов
самолетов, судов и др.
Материалы с особыми технологическими свойствами. Латуни
Медные сплавы обладают высокой пластичностью δ–до 65%. По
прочности уступают сталям σв300 –500 МПа. Они делятся на латунии
бронзы. Латуни – сплавы меди с цинком. Практическое значение
имеют латуни, содержащие до 45% Zn. Однофазные латуни содержат
до 39% цинка и представляют собой твердый раствор, остальные –
двухфазные и содержат в структуре электронное соединение CuZn. С
увеличением цинка цвет сплавов меняется от красноватого до светложелтого. Латуни с содержанием меди 90% и более называются
томпаком, 80-85% - полутомпаком. В марках деформируемых латуней
указывается содержание легирующих элементов в %. В марках
литейных латуней указывается содержание Zn, а количество
легирующих элементов ставится за соответствующей буквой.
Применение: ленты, листы, проволока, детали с низкой
твердостью(шайбы, втулки, уплотнительные кольца), детали,
изготовленные методом глубокой вытяжки (радиаторные трубки,
снарядные гильзы). Легированные латуни применяют в речном и
морском и судостроении, т.к. они коррозионностойкие.
Материалы с особыми технологическими свойствами.
Бронзы
Бронзы – сплавы меди с оловом, алюминием, кремнием,
бериллием, кадмием, хромом и др. Различают оловянные
бронзы и безоловянные (алюминиевые, бериллиевые,
кремнистые и др). Из оловянных бронз практическое
значение имеют бронзы, содержащие до 10% олова..
Применение: паровая и водяная аппаратура, подшипники,
зубчатые колеса, пружины и др. Из безоловянных бронз
самыми распространенными являются алюминиевые,
которые превосходят оловянные по механическим
свойствам (БрА7, БрАЖН10-4-4). Бериллиевые бронзы
(БрБ2) имеют высокую прочность (σв=1200 МПа) и
упругость. Из них изготавливают мембраны, пружины в
приборах.
Примеры маркировки медных сплавов
Л80 – цифра показывает среднее содержание
меди. ЛАН-59-3-2 латунь, содержит 59% Cu,
3% алюминия, 2% никеля, остальное – цинк
(деформируемый сплав). ЛЦ40Мц3А латунь,
содержит 40% Zn, 3% марганца, и 1%
алюминия (литейный сплав). Оловянные
латуни ЛО70-1 называются морскими.
БрОФ10-1 – оловянная бронза с содержанием
олова 10%, фосфора – 1%, остальное – медь.
Для условий больших давлений и ударных
нагрузок(крестовины ж/д рельсов, ковши экскаваторов) –
высоко-марганцовистая аустенитная сталь 110Г13Л (1,1%С и
13%Мn. Л-литейная, т.к. плохо обрабатывается резанием). Для
средних условий изнашивания (обработка резанием стальных
отливок, поковок, для высокоскоростного резания сталей)
применяют спеченные твердые сплавы. Структура:
специальные карбиды (WC, TiC, TaC), связанные кобальтом.
Высокоуглеродистые стали – хромистые и быстрорежущие:
Х12, Х12М, Р18, Р6М5. Для более легких условий
изнашивания применяют низко- и среднеуглеродистые стали с
различными видами поверхностного упрочнения и чугуны. В
частности, для деталей, работающих в условиях граничной
смазки (гильзы цилиндров, коленчатые валы, поршневые
кольца и др.). В чугунах графит оказывает смазывающее
действие и повышает его износостойкость.
Материалы, устойчивые к усталостному виду изнашивания.
Применяются для изготовления подшипников качения и
зубчатых колес. Высокая контактная выносливость может быть
обеспечена при высокой твердости поверхности. Поэтому к
материалам данной группы относятся: подшипниковая сталь
(высокоуглеродистая сталь после сквозной закалки и низкого
отпуска. Марки: ШХ4, ШХ15, ШХ15ГС, ШХ20ГС, где буква Ш
означает шарикоподшипниковую сталь. Детали
крупногабаритных роликовых подшипников диаметром до 2 м
изготавливают из сталей 12ХН3А, 12Х2Н4А, подвергая их
цементации на большую глубину. Антифрикционные
материалы. Предназначены для изготовления подшипников
скольжения. Они имеют низкий коэффициент трения
скольжения и малую скорость изнашивания сопряженной
детали – стального или чугунного вала.
Баббиты– мягкие антифрикционные сплавы на оловянной или
свинцовой основе. Баббиты применяют в виде тонкого
покрытия( <1мм) рабочей поверхности опоры скольжения. Бронзы–
применяют для монолитных подшипников скольжения. Иногда их
заменяют латунями. Алюминиевые сплавы – так же имеют высокие
антифрикционные свойства. В настоящее время наибольшее
распространение получили многослойные подшипники (стальное
основание + слой свинцовой бронзы + тонкий слой никеля +
баббиты. Фрикционные материалы - Материалы с высоким
коэффициентом трения, высокой теплопроводностью и
теплостойкостью, а так же высокой прочностью и минимальным
износом. Их применяют в тормозных устройствах и механизмах,
передающих крутящий момент. К этой группе материалов относятся
металлические спеченные материалы на основе железа и меди.
Материалы с высокими упругими
свойствами
Сюда относятся стали и сплавы, имеющие
высокие предел упругости, предел
выносливости. Рессорно-пружинные стали
(углеродистые и легированные) – для
жестких упругих элементов: 65, 70,75, 80, 85,
60Г, 60СГА, 60С2ХА и др. Для упругих
элементов приборов – бериллиевые бронзы, у
которых предел упругости приблиз. как у
сталей, а модуль упругости почти в 2 раза
меньше.
Материалы с малой плотностью. Алюминий и его сплавы
Легкие материалы широко применяют в авиации,
ракетной и космической технике и других отраслях
промышленности: алюминий, магний, композиционные
материалы, пластмассы. Al– металл серебристо-белого
цвета, не имеет полиморфных превращений, имеет
гранецентрированную кубическую решетку, температуру
плавления 660ОС, плотность 2,7 г/см3, хорошую тепло- и
электропроводность, высокую пластичность и
коррозионную стойкость. Ввиду низкой прочности
алюминий применяют для ненагруженных деталей
(цистерны для перевозки нефти, трубопроводы, посуда и
т.д.), теплообменников в холодильниках. Благодаря
высокой электропроводности из алюминия изготавливают
провода, конденсаторы, кабели и др.
Алюминиевые сплавы подразделяют на Деформируемые (в том числе спеченные) – листы,
прутки, профили -Литейные – для фасонного литья.
Деформируемые алюминиевые сплавы делятся на
термически упрочняемые и термически не
упрочняемые. К термически неупрочняемым
относятся сплавы алюминия с марганцем (АМц) и с
магнием (АМг2, АМг3, АМГ6). Их применяют для
изделий, получаемых глубокой вытяжкой, сваркой, от
которых требуется высокая коррозионная стойкость
(трубопроводы для бензина и масла, сварные баки), а
также для корпусов и мачт судов, лифтов, узлов
подъемных кранов и др.
К сплавам, упрочняемым термической обработкой относятся
дуралюмины - (маркируют буквой Д, цифра – условный номер
(Д1)). Характеризуются хорошим сочетанием прочности и
пластичности и относятся к сплавам системы Алюминий–Медь–
Магний. Дуралюмины широко применяют в авиации, в
строительстве. Из сплава Д1 изготавливают лопасти воздушных
винтов, из Д18 – заклепочный алюминиевый сплав Литейные
алюминиевые сплавы. Наиболее распространены силумины–
сплавы алюминия с кремнием (АЛ2, АЛ4, АЛ9). Из них
изготавливают средние и крупные литые детали ответственного
назначения (корпус компрессора, головки цилиндров).
Гранулированные и порошковые Al-сплавы. Гранулирование
производится распылением расплава при высоких скоростях
охлаждения 105-108ОС/с. При этом повышаются механические
свойства. Гранулы брикетируют, а затем подвергают пластическому
деформированию. Спеченные алюминиевые порошки (САП)
обладают высокой жаропрочностью (до 500 ОС).
Материалы с высокой удельной прочностью
Наибольшей удельной прочностью обладают сплавы титана,
бериллия и композиционные материалы. Титан – металл
серебристо-белого цвета, плотность 4,5 г/см3, температура
плавления 1672ОС. Имеет две полиморфные модификации. Титан
легкий, прочный, тугоплавкий, более коррозионно-стойкий, чем
нержавеющие стали (за счет пленки TiO2). Титан обрабатывается
давлением в холодном и горячем состоянии, хорошо сваривается, но
плохо обрабатывается резанием. Недостаток: низкий модуль
упругости (в 2 раза меньше, чем у железа и никеля), что затрудняет
изготовление жестких конструкций. Высокая прочность титана
сохраняется так же в условиях глубокого холода: при -269ºС σв
=1250 МПа. Сплавы маркируют буквами "ВТ" и порядковым
номером: ВТ1-00, ВТЗ-1, ВТ4, ВТ8, ВТ14. Применение: в авиации,
ракетной технике, судостроении, химической и др. отраслях
промышленности (Обшивка сверхзвуковых самолетов, детали
реактивных авиационных двигателей, баллоны для сжатых и
сжиженных газов, обшивка морских судов и подводных лодок).
Металлы, склонные к пассивированию используют
как легирующие элементы в сплавах. Хромистые
стали (хрома более 12,5%) коррозионно-стойкие
при невысоких температурах (до 30оС) во влажной
атмосфере воздуха, водопроводной и речной воде,
азотной и многих органических кислотах. В
морской воде происходит коррозионное
растрескивание. Дополнительное легирование Ni
или Mn высокохромистых сталей позволяет
получать в результате т/о однофазную аустенитную
структуру. Сталь приобретает высокую
коррозионную стойкость с повышенной
прочностью и пластичностью
Жаростойкие материалы, способные
сопротивляться коррозионному воздействию газа
при высоких температурах. Отличная
жаростойкость у Au, Ag, Pt, т.к у них малое
химическое сродство к кислороду. Хорошая
жаростойкость у Al, Zn, Sn, Pb, Cr, Mn, Be, т.к на
поверхности образуются плотная оксидная пленка
с хорошими защитными свойствами. Металлы и
сплавы, обладающие плохой жаростойкостью (Ti,
Fe) защищают жаростойкими покрытиями, либо
легированием (в сплавы на основе Fe вводят Cr до
30%)
Жаропрочные материалы. Аустенитные
жаропрочные стали применяются при
температурах выше 600оС. Основные
легирующие элементы – Cr и Ni . Марки:
10Х18Н12Т, 37Х12Н8Г8МФБ,
10Х11Н20Т3Р и др. Никелевые сплавы –
применяют для изготовления сопловых
лопаток турбин (до 1150оС), дисков
турбин (до 600 - 800оС). Марки:
ХН60ВМТКЮ,ХН77ТЮР и др.
Цветные металлы. Цветные металлы - это определенная и большая группа металлов, в технической и промышленной классификации отделяемая от железа и его сплавов, - презентация
Презентация на тему: " Цветные металлы. Цветные металлы - это определенная и большая группа металлов, в технической и промышленной классификации отделяемая от железа и его сплавов," — Транскрипт:
2 Цветные металлы - это определенная и большая группа металлов, в технической и промышленной классификации отделяемая от железа и его сплавов, называемых черными металлами, по сути это не железные металлы, не содержащие в себе или своих сплавах железо, или в некоторых из них его содержание является второстепенным, это сравнительно дорогостоящие, но широко применяемые человеком металлы в различных сферах, обладающие различными преимуществами перед железом, главным из которых является их долговечность и сохранение свойств, способность образовывать защитную оксидную пленку и не ржаветь.
3 Разнообразие цветных металлов
4 Цветные металлы - это медь, алюминий, цинк, олово, свинец, никель, хром, серебро и т.п. Они имеют общее свойство образовывать на поверхности оксидную пленку, которая предотвращает дальнейшее разрушение металла. Цветной металл в промышленности подвергают различным видам механической обработки, а также воздействуют на него давлением. Процессы, производимые над цветным металлом, включают ковку, штамповку, прессование, резание, прокатку, сварку, пайку
5 Некоторые изделия из распространенных цветных металлов
6 Цветные металлы - это распространенное сырье для производства металлопроката, металлических конструкций и изделий из металла. Оно востребовано большинством областей современной промышленности. Область применения цветных металлов очень широка: машиностроение, радиоэлектроника, сфера высоких технологий, бытовые коммуникации. Цветной металл обычно представлен изделиями проката, которые являются своего рода полуфабрикаты для дальнейшего использования.
7 Прокат из цветного металла
8 Цветные металлы - это группа металлов, отличающихся от железа некоторыми особенностями: антикоррозийностью, способностью образовывать сплавы кислотоупорные, огнестойкие, антифрикционные и высокого сопротивления (электр. и механ.). К цветным металлам относятся медь, олово, свинец, цинк, алюминий, магний и никель.медь
9 Некоторые цветные металлы в таблице Дмитрия Ивановича Менделеева
10 Цветные металлы - это техническое название всех металлов и их сплавов (кроме железа и его сплавов, называемых чёрными металлами). Термин «Цветные металлы» в русском языке соответствует термину «не железные металлы» во многих др.языках: английский - non-ferrous metals; французский - мétaux non-ferreux, métaux non-ferrugineux; немецкий - Nichteisenmetalle (также farbige Metalle - цветные металлы и Buntmetalle, дословно - пёстрые металлы).
11 Не все цветные металлы имеют яркие отличающиеся цвета, но некоторые полностью оправдывают это название
12 Цветные металлы - это простые вещества, отличающиеся блеском и обладающее такими качествами, как способность проводить электрический ток и тепло, ковкость. Сюда относятся все сплавы и металлы, кроме железа. Поэтому во многих европейских странах вместо понятия «цветной металл» используется «не железный».
13 Литые детали из цветных металлов
14 Цветные металлы - это наиболее дорогой и ценный технический материал. К цветным металлам, наиболее широко применяемым в технике, относятся медь, алюминий, олово, свинец, цинк, магний, титан и их сплавы. В чистом виде цветные металлы используют редко, в основном их применяют в виде сплавов.
15 Золото - один из наиболее дорогих цветных металлов
16 Цветные металлы - это металлы, полученные из цветных руд методом высокотемпературной плавки. Такие металлы согласно своим физико- химическим свойствам подразделяют на: легкие металлы - это алюминий, магний, титан и др, - обладают малым удельным весом и плотностью.Тяжелые металлы - это медь, никель, свинец, олово цинк. Наиболее часто применяются и пром производстве металлы второй группы. Вся продукция из цветных металлов обладает отличительными свойствами, выгодно отличающими ее от продукции из черных металлов
17 Выплавка золотых слитков
18 Цветные металлы - это техническое назва ние категории металлов и их сплавов, за исключением железа и сплавов, в состав которых оно входит. В русскоязычной тер минологии понятие цветных металлов экви валентно нежелезным металлам в европей ской классификации. Многие классифика ции на других языках также цветные металлы обозначают как нежелезные.
19 Слитки очень востребованного цветного металла -алюминия
20 Свойства цветных металлов Для цветных металлов характерны такие свойства, как коррозионная устойчивость, химическая инертность по отношению к определенным видам сред, высокая теплопроводность и электропроводность, стабильность физических свойств в широком диапазоне температур. Изделия из цветных металлов более долговечны, чем из других материалов. Чистые цветные металлы характеризуются отсутствием примесей и добавок сторонних химических элементов, и представляют собой только один химический элемент например Cu - медь
22 Самое главное отличие цветных металлов от чёрных - это то, что они не ржавеют и значительно более долгое время сохраняют свои свойства. Однако это совсем не значит, что на них никак не влияют агрессивные внешние факторы. Так, цинк и оцинкованные поверхности со временем приобретают белесый, меловатый оттенок. Это происходит под влиянием кислорода и влаги. Как и в случае черных металлов, эти факторы окисляют металл на поверхности. Тем не менее, цветные металлы хороши тем, что влага и кислород действуют только на поверхность металла и не могут проникнуть внутрь.
24 На сегодняшний день цветные металлы имеют огромное значение для производства любого типа техники. Металл является химически простым веществом, обладающим такими характеристиками, как ковкость, теплопроводность, электропроводность; внешне отличается особым блеском. Некоторые металлы (медь, магний, алюминий) обладают сравнительно высокими теплопроводностью и удельной теплоемкостью, что способствует быстрому охлаждению места сварки, требует применения более мощных источников теплоты при сварке, а в ряде случаев предварительного подогрева детали.
26 Для некоторых металлов (медь, алюминий, магний) и их сплавов наблюдается довольно резкое снижение механических свойств при нагреве, в результате чего в этом интервале температур металл легко разрушается от ударов, либо сварочная ванна даже проваливается под действием собственного веса (алюминий, бронза)
27 Свойства некоторых цветных металлов по отношению к железу
28 Все цветные сплавы при нагреве в значительно больших объемах, чем черные металлы, растворяют газы окружающей атмосферы и химически взаимодействуют со всеми газами, кроме инертных. Особенно активные в этом смысле более тугоплавкие и химически более активные металлы: титан, цирконий, ниобий, тантал, молибден. Эту группу металлов часто выделяют в группу тугоплавких, химически активных металлов.
31 Материалы для презентации взяты из интернет источника: etally_Non_ferrous_metal__eto.html
Материаловедение. Цветные металлы и сплавы
Министерство образования и молодёжной политики Ставропольского края
Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение
«Невинномысский индустриальный колледж»
Дисциплина
«Материаловедение»
Тема: Цветные металлы и
сплавы
Специальность 15.02.08
«Технология машиностроения»
2015 г.
10/1/16 06:23:48 PM
Мансурова Л.П.
1
2. Сегодня понедельник, 21 декабря 2015 г.
3
10/1/16 06:23:48 PM
Цветные
металлы и
сплавы
это
металлы и
сплавы, не
являющиеся
чёрными
(все, кроме
железа,
хрома,
марганца и
их сплавов).
По своим физическим
свойствам и назначению
цветные металлы условно
подразделяются на:
• тяжёлые медь, свинец,
цинк, олово, никель
• лёгкие алюминий, титан,
магний
• малые висмут, кадмий,
сурьма, ртуть
• легирующие вольфрам,
молибден, ванадий
• драгоценные золото,
серебро, платина
• редкие галлий, германий,
индий, цирконий
10/1/16 06:23:49 PM
Цветная металлургия –
отрасль металлургии,
которая включает добычу,
обогащение руд цветных
металлов и выплавку
цветных металлов и их
сплавов.
Производственный
комплекс отрасли состоит
из горнодобывающих
предприятий,
обогатительных фабрик,
металлургических и
металлообрабатывающих
заводов
4
М – медь Cu
А – алюминий Al
Мц марганец Mn
С свинец Pb
Б бериллий Be
Мг – магний Mg
Ср – серебро Ag
Ж железо Fe
Мш мышьяк As
10/1/16 06:23:49 PM
Обозначения компонентов цветных сплавов:
Су – сурьма Sb
К – кремний Si
Н – никель Ni
Т – титан Ti
Кд –
кадмий Cd
О – олово Sn
Ф – фосфор P
Х – хром Cr
Ц цинк Zn
10
10/1/16 06:23:49 PM
Алюминий – легкий металл
серебристобелого цвета с высокой
электро и теплопроводностью, стойкий
к коррозии
Пример обозначения: А999 алюминий
особой чистоты, в котором содержится
не менее 99,999 % Al; А5 алюминий
технической чистоты в котором 99,5
% алюминия.
11
Алюминиевые сплавы сочетают в себе лучшие
свойства чистого алюминия и повышенные
прочностные характеристики легирующих добавок.
Так, железо, никель, титан повышают
жаропрочность алюминиевых сплавов. Медь,
марганец, магний обеспечивают упрочняющую
термообработку алюминиевых сплавов. В результате
легирования и термической обработки удается в
несколько раз повысить прочность (σв с100 до 500
МПа) и твердость (НВ с 20 до 150) алюминия. Все
сплавы алюминия подразделяют
на деформируемые и литейные.
10/1/16 06:23:49 PM
12
Магний — самый легкий из технических цветных
металлов, его плотность 1,740 кг/м3, температура
плавления 650 °С. Технически чистый магний
непрочный, малопластичный металл с низкой
тепло и электропроводностью. Для улучшения
прочностных свойств в магний добавляют
14
алюминий, кремний, марганец, торий, церий, цинк,
цирконий и подвергают термообработке.
10/1/16 06:23:49 PM
Титан — серебристобелый металл с
высокой механической прочностью и
высокой коррозионной и химической
стойкостью. Для производства титана
используют рутил, ильменит, титанит и
другие руды, содержащие 10 — 40
% двуокиси титана ТiO2.
16. Тантал
17. Ванадий
18. Сурьма
19. Цирконий
20. Молибден
10/1/16 06:23:50 PM
Медные сплавы: бронзы, латуни, сплавы меди с никелем
Бронзы это сплавы меди с оловом (4 33%Sn хотя
бывают без оловянные бронзы), свинцом (до 30%Pb),
алюминием (511%AL), кремнием (45%Si), сурьмой и
фосфором (ГОСТ 49379,ГОСТ 61379,ГОСТ 5017
74,ГОСТ 1817578).
БрА9Мц2Л бронза, содержащая 9%Al, 2%Mn,
остальноеCu
Бр0Ф8,00,3 бронза наряду с медью содержащая
8%Sn и 0,3%P
Л указывает, что сплав литейный.
21
10/1/16 06:23:50 PM
Латуни сплавы меди с цинком (до
50%Zn) и небольшими добавками
алюминия, кремния, свинца, никеля,
марганца
22
23. Получение цветных металлов Цех электролиза меди
26. Электролиз меди
27. Цех электролиза алюминия
10/1/16 06:23:51 PM
Технологический процесс получения алюминия
осуществляется путем разложения криолито
глиноземного расплава постоянным током. Процесс
электролиза протекает непрерывно с момента пуска
ванны до ее полного выхода из строя. На катоде
выделяется жидкий алюминий.
28
Цветные металлы и сплавы Ю.А.Дементьев Краевое государственное образовательное учреждение начального профессионального образования «Профессиональное училище. - презентация
Презентация на тему: " Цветные металлы и сплавы Ю.А.Дементьев Краевое государственное образовательное учреждение начального профессионального образования «Профессиональное училище." — Транскрипт:
1 Цветные металлы и сплавы Ю.А.Дементьев Краевое государственное образовательное учреждение начального профессионального образования «Профессиональное училище 46»
3 Медь и ее сплавы. Медь отличается от большинства металлов следующими свойствами: высокая теплопроводность высокая электропроводность высокая коррозионная стойкость высокая пластичность
5 Маркировка технической меди Обозначение марки технической меди включает: букву М (обозначает медь); цифры (обозначают номер марки).
6 Техническая медь содержит: медь-99-99,9%; примеси (сурьма, висмут, сера, свинец, никель и др.). Механические свойства ряда марок технической меди приведены в таблице.
7 Латуни ЛАТУНИ сплавы меди и цинка с различными легирующими добавками (алюминий, кремний, никель, марганец, железо, свинец, олово и др.).
8 Классификация латуней В зависимости от химического состава латуни делятся на две группы: Простые латуни состоят только из меди и цинка. Специальные латуни содержат кроме меди и цинка от 1 до 8 % различных легирующих элементов.
9 Маркировка латуней Обозначение марки латуни включает: букву Л (обозначает «латунь») буквы А, К, Н, Мц, Ж, С, О (обозначают легирующие элементы) цифры (показывают процентное содержание меди и легирующих элементов)
11 Свойства латуней Латуни обладают хорошими литейными свойствами. Превосходят медь по прочности, вязкости и коррозионной стойкости. Хорошо обрабатываются резанием.
12 В зависимости от назначения латуни разделяются на две группы: литейные, из которых изделия получаются способом литья обрабатываемые давлением, из которых получаются прутки, листы, поковки, штамповки
13 Бронзы БРОНЗЫ сплавы меди и олова, а также сплавы меди с другими элементами (алюминий, кремний, марганец, бериллий, свинец). В зависимости от химического состава бронзы делятся на две группы: Оловянистые бронзы сплавы меди и олова. Безоловянистые бронзы сплавы меди с другими элементами.
15 Маркировка бронз Обозначение марки бронзы включает: буквы Бр (обозначают «бронза») буквы О, А, К, Н, Мц, Ж, Б, С, Ф, Ц (обозначают легирующие элементы) цифры (показывают процентное содержание олова и легирующих элементов)
16 Свойства бронз Бронзы имеют высокую коррозионную стойкость, хорошие антифрикционные свойства. Хорошо обрабатываются резанием.
17 По технологическим свойствам различают: деформируемые бронзы литейные бронзы Из бронз изготавливают антифрикционные детали; изделия, работающие в воде и парах
18 Алюминий и его сплавы Алюминий отличается от большинства металлов следующими свойствами: высокая электропроводность хорошая пластичность высокая коррозионная стойкость малый удельный вес
20 Маркировка технического алюминия Обозначение марки технического алюминия включает: букву А (обозначает алюминий) цифры (обозначают номер марки)
21 Силумины СИЛУМИНЫ сплавы алюминия и кремния с добавками магния, марганца, железа, меди и др. Обозначение марки силуминов включает: буквы АЛ (обозначают литейный сплав алюминия) цифры (обозначают номер сплава)
22 Свойства силуминов Силумины обладают хорошими литейными и механическими свойствами. Обрабатываемость резанием удовлетворительная. Силумины применяются для изготовления деталей приборов, двигателей, самолетов.
23 Дюралюминий ДЮРАЛЮМИНИЙ алюминиевый сплав, содержащий медь, магний, марганец. Обозначение марки дюралюминия включает: букву Д (обозначают сплав типа дюралюминия) цифры (обозначают номер сплава) буквы после цифр (указывают состояние полуфабрикатов)
24 Состояние полуфабрикатов М мягкий, отожженный Т закаленный Н нагартованный В повышенное качество выкатки П сплав для проволоки А улучшенный алюминий Б листы без плакировки
26 Свойства дюралюминия Дюралюминий имеет увеличенную прочность, твердость, коррозионную стойкость. Хорошо деформируется. Обрабатываемость резанием удовлетворительная. Дюралюминий применяется для изготовления деталей и элементов конструкций средней прочности, штампованных деталей, заклепок и т. д.
27 Контрольные вопросы 1.К сплавам цветных металлов относятся: а)латуни б) СИЛУМИНЫ в)нержавеющие стали
28 2.Простая латунь содержит: а)медь б)никель в)цинк 3.Сколько меди содержит латунь Л К 80-3? а) 3%. б)8%. в)80 %.
29 4.Бронзы относятся к: а)сплавам меди б)жаропрочным сплавам в) алюминиевым сплавам 5.Медный сплав БрАЖМ содержит: а)железо б) ОЛОВО в)никель
30 6.Алюминиевые сплавы имеют: а)высокую коррозионную стойкость б)низкую электропроводность в)большой удельный вес
31 7.Силумин это: а)сплав меди с цинком б)сплав алюминия с кремнием в)сплав алюминия, содержащий медь, марганец, магний
32 8.Хорошо обрабатываются: а)алюминий б)латунь в)бронза 9.Дюралюминий имеет: а) низкую прочность б)повышенную твердость в)хорошую коррозионную стойкость
33 10. Буквы в обозначении марки Д16ТН означают: а)Д дюралюминий б)Н содержание никеля 1 % в)Т закаленный полуфабрикат.
Презентация к уроку по материаловедению "Цветные металлы и сплавы"
Цветные металлы и сплавы
Цветные металлы по физико-химическим свойствам классифицируют условно на пять групп:
1.Тяжелые: медь, никель, свинец, цинк, олово.
2.Легкие: алюминий, магний, литий, натрий, калий, бериллий, кальций, стронций, барий.
3.Благородные: золото, серебро, платина и ее спутники.
4.Малые: висмут, мышьяк, сурьма, кадмий, ртуть, кобальт.
5.Редкие. К этой группе в зависимости от технологических особенностей производства, содержания в рудах и других свойств относят от 50 до 60 элементов.
При использовании металлов важное значение имеет сочетание механических свойств (пластичности, вязкости) со значительной прочностью, твердостью и упругостью. Эти свойства зависят не только от состава сплава или чистоты металла, но и от совершенства кристаллической решетки и структуры, определяемых термической и механической обработкой.
Цветные металлы и сплавы
Цветные металлы используют в чистом виде, в виде сплавов, как легирующие присадки при производстве сталей, как антикоррозионные покрытия, в виде порошков и различных химических соединений.
Свойства, характерные для чистых металлов, в значительной мере присущи и сплавам на их основе. Безусловно, свойства сплавов изменяются в зависимости от их состава и структуры. Так, например, сплавы на основе алюминия в сравнении с чистым металлом характеризуются более высокой прочностью, но более низкими показателями электропроводности и коррозионной стойкости. Температура плавления сплава, в зависимости от его состава, может оказаться как выше, так и ниже таковой у чистых компонентов.
Поэтому выбор материала для конкретного применения определяется комплексом требований, учитывающих действующие нагрузки, условия эксплуатации, требования по массе изделий, их удельной прочности и т.д. При этом, безусловно, следует учитывать и стоимость материала, конкурентоспособность изделий и другие факторы
Медь и медные сплавы
Медь - металл красновато-розового цвета, имеет кристаллическую решетку ГЦК. Температура плавления меди - 1083 °С - ниже, чем у железа, но медь имеет более высокую плотность (8,96 г/см3). Медь обладает хорошей технологичностью, прокатывается в тонкие листы, ленту. Из нее получают тонкую проволоку, она легко полируется, хорошо паяется и сваривается. Однако, она плохо обрабатывается резанием из-за высокой вязкости, имеет низкие литейные свойства, большую усадку. Медь характеризуется высокими электро- и теплопроводностью, пластичностью и коррозионной стойкостью в атмосфере, воде и ряде других агрессивных сред. В зависимости от содержания примесей в соответствии со стандартами различают следующие марки меди: М 00 (99,99% меди), М 0 (99,97% меди), М 1 (99,9% меди), М 2 (99,7% меди), М 3 (99,5% меди).
Латуни
Латуни - это сплавы на основе меди, основным легирующим элементом которых является цинк
Латуни маркируют буквой Л, после которой указывают последовательно буквенные символы легирующих элементов (заглавными буквами русского алфавита). Далее числами, разделенными тире, указывают вначале среднее содержание меди, а затем - содержание иных, кроме цинка, легирующих элементов. Следовательно, содержание основного легирующего элемента латуней - цинка - в маркировке не указывается (и символ цинка также отсутствует) и определяется путем вычитания из 100% суммарного содержания меди и других элементов (по маркировке). В отсутствие иных, кроме цинка, легирующих элементов марка латуни обозначается буквой Л и двумя цифрами, указывающими содержание меди, например, латунь Л 90. Это так называемые двойные, или простые, латуни.
Бронзы
Бронзы - это сплавы на основе меди, основными легирующими элементами которых являются иные, кроме цинка, компоненты, прежде всего: олово (оловянные бронзы); алюминий (алюминиевые бронзы); кремний (кремнистые бронзы); бериллий (бериллиевые бронзы); свинец (свинцовые бронзы).
Бронзы маркируют буквами Бр, вслед за которыми, как и в латунях, следуют последовательно символы всех без исключения легирующих элементов. После всех символов в той же последовательности указывается процентное содержание соответствующих элементов. В отличие от латуней, в маркировке бронз содержание основного компонента - меди- не указывается. Оно определяется по разнице между 100% и суммарным содержанием легирующих элементов.
Примеры маркировки медных сплавов:
- ЛС 59-1 - латунь, содержащая 59% Cu, 1% Pb, 40% Zn;
- ЛЖМц 59-1-1 - латунь, содержащая 59% Cu, 1% Fe, 1% Mn, 39% Zn:
- Бр ОЦСН 3-7-5-1 - бронза, содержащая 3% Sn, 7% Zn, 5% Pb, 1% Ni, 84% Cu:
- Бр А 5 - бронза, содержащая 5% Al и 95% Cu.
АЛЮМИНИЙ И СПЛАВЫ НА ЕГО ОСНОВЕ
Алюминий - металл серебристо-белого цвета. Он не имеет полиморфных превращений и характеризуется наличием кристаллической решетки ГЦК. Алюминий обладает малой плотностью (2,7 г/см3), низкой температурой плавления (660С), высокой теплопроводностью и электропроводимостью, высокой пластичностью и коррозионной стойкостью. Имеет низкие прочностные свойства.
Высокая коррозионная стойкость алюминия обусловлена быстрым образованием на его поверхности прочной и стойкой к воздействию многих коррозионно-активных сред пленки оксида алюминия.
АЛЮМИНИЙ И СПЛАВЫ НА ЕГО ОСНОВЕ
Сплавы на основе алюминия как конструкционный материал используются более широко, чем чистый алюминий. Алюминиевые сплавы характеризуются высокой удельной прочностью, способностью сопротивляться инерционным и динамическим нагрузкам, хорошей технологичностью. Все сплавы алюминия превосходят чистый алюминий по прочности (предел прочности ряда сплавов достигает 500-700 Н/мм2) и удельной прочности, которая у некоторых сплавов приближается к таковой для высокопрочных сталей. Большинство алюминиевых сплавов имеет хорошую коррозионную стойкость (за исключением сплавов с медью), высокие теплопроводность и электропроводимость. Они характеризуются достаточно высокими технологическими свойствами: хорошо обрабатываются давлением, свариваются точечной сваркой, в основном хорошо обрабатываются резанием. Большинство из них превосходят по пластичности магниевые сплавы и пластмассы.
АЛЮМИНИЙ И СПЛАВЫ НА ЕГО ОСНОВЕ
АЛЮМИНИЙ И СПЛАВЫ НА ЕГО ОСНОВЕ
Деформируемые алюминиевые сплавы
Дуралюмины - сплавы системы Al - Cu - Mg, содержат 2,5-5% Cu, 0,5-2% Mg , 0-1% Mn. Они характеризуются хорошим сочетанием прочности и пластичности. Дуралюмины используют для изготовления деталей самолетов, вертолетов, кузовов автомобилей, корпусов катеров, лодок и т.д. Для повышения коррозионной стойкости дуралюминов листы из них подвергают плакированию чистым алюминием.
Маркируются буквой Д (дюралюмин) и числом, обозначающим условный номер сплава: Д1, Д16, Д3 и т.д.
АЛЮМИНИЙ И СПЛАВЫ НА ЕГО ОСНОВЕ
Литейные алюминиевые сплавы
Изделия из таких сплавов изготавливают методом литья. Такие сплавы должны обладать высокой жидкотекучестью, малой усадкой.
Лучшими литейными свойствами обладают сплавы алюминия с кремнием -силумины. Высокая жидкотекучесть, малая усадка. Силумины хорошо свариваются, хорошо обрабатываются резанием при их легировании медью.
Литейные сплавы маркируют буквами АЛ (алюминиевый литейный) и цифрой, обозначающей условный номер сплава (АЛ2, АЛ4 и т.д.).
МАГНИЙ И СПЛАВЫ НА ЕГО ОСНОВЕ
Магний - металл серебристого цвета. Обладает гексагональной плотноупакованной (ГП) кристаллической решеткой. Магний имеет низкую плотность (1,74 г/см3), невысокую температуру плавления (649 °С), атомную массу 24,305 и порядковый номер 12 в периодической системе. Магний характеризуется также хорошей обрабатываемостью резанием и способностью восприним.
Основным преимуществом сплавов магния является их низкая плотность и высокая удельная прочность: предел прочности ряда сплавов достигает 250-400 Н/мм2 при плотности до 2 г/см3.
Основной недостаток сплавов магния - низкая коррозионная стойкость и склонность к окислению и самовозгоранию на воздухе даже при комнатной температуре. Это создает повышенную опасность в цехах по обработке и производству магниевых сплавов.
Магниевые сплавы классифицируются:
1. По технологии изготовления - на литейные (маркируют буквами МЛ) и деформируемые (маркируют буквами МА);
2. По механическим свойствам - на сплавы невысокой и средней прочности, высокопрочные сплавы и жаропрочные сплавы;
3. По склонности к упрочнению с помощью термической обработки - на сплавы, упрочняемые термической обработкой и сплавы, не упрочняемые термической обработкой.
Рабочие листы и материалы для учителей и воспитателей
Более 3 000 дидактических материалов для школьного и домашнего обучения
Читайте также: