Материаловедение. 10 л.р.. Коллекция макрошлифов, изломов и сварных швов

Название	Коллекция макрошлифов, изломов и сварных швов
Анкор	Материаловедение. 10 л.р..docx
Дата	10.04.2018
Размер	3.64 Mb.
Формат файла
Имя файла	Материаловедение. 10 л.р..docx
Тип	Исследование #17872
страница	13 из 14

1 ... 6 7 8 9 10 11 12 13 14

^{В двухфазных α+β-латунях пластичность резко снижена, поэтому они удовлетворительно деформируются в горячем состоянии. Обычно их деформируют при температуре несколько выше 700ºС.}

^{Повышение содержания цинка удешевляет латуни, улучшает их обрабатываемость резанием, способность прирабатываться и противостоять износу. Вместе с тем уменьшается теплопроводность и электрическая проводимость, которые составляют 20-50% от характеристик меди.}

^{Примеси повышают твердость и снижают пластичность латуней. Особенно неблагоприятно действуют свинец и висмут, которые в однофазных латунях вызывают красноломкость. Поэтому однофазные латуни в основном выпускают в виде холоднокатаных полуфабрикатов: полос, лент, проволоки, листов, из которых изготовляют детали методом глубокой вытяжки (радиаторные трубки, снарядные гильзы, сильфоны, трубопроводы), а также детали, требующие по условиям эксплуатации низкую твердость (шайбы, втулки, уплотнительные кольца и др. ).}

^{В двухфазные латуни иногда добавляют свинец для улучшения обрабатываемости резанием и повышения антифрикционных свойств.}

^{В виду невысокой пластичности эти латуни выпускают в виде горячекатаного полуфабриката: листов, прутков, труб, штамповок. Из них изготовляют втулки, гайки, тройники, штуцеры, токопроводящие детали электрооборудования и др.}

^{Бронзы.}^{Двойные или многокомпонентные сплавы меди с оловом, алюминием, свинцом, бериллием, кремнием, хромом и другими элементами, среди которых цинк не является основным легирующим, называют бронзами.}

^{Бронзы обозначаются буквами Бр, за которыми ставятся буквы и числа. В маркировках деформируемых бронз сначала помещают буквы – символы легирующих элементов, а затем числа, указывающие их содержание. Например, БрАЖ9-4 содержит 9% алюминия, 4% железа, остальное - медь. В марках литейных бронз после каждой буквы указывается содержание этого легирующего элемента. Например, БрО6Ц6С3 содержит 6% цинка, 3% свинца, остальное – медь.}

^{В зависимости от легирующего элемента бронзы могут быть оловянистыми, алюминиевыми, бериллиевыми, кремнистыми, марганцовистыми, свинцовистыми и др. наиболее широкое распространение получили четыре первых вида бронз. Используют также многокомпонентные бронзы.}

^{Оловянные бронзы.}^{В практике применяют сплавы, содержание олова в которых не превышает обычно 12-12%, так как при более высоком их содержании бронзы хрупки. В отличие от латуней оловянистые бронзы склонны к ликвации, в их микроструктуре можно отчетливо видеть дендриты выделяющихся соединений. Эти бронзы характеризуются пониженной жидкотекучестью, поэтому в них не образуются усадочные раковины, но возникает мелкая пористость, распределенная по объему. Это позволяет получать отливки сложной формы без усадочных раковин. Пластичность литых бронз – низкая. Двойные оловянные бронзы применяют редко, так как они дороги. По коррозионной стойкости в морской воде оловянистые бронзы превосходят медь и латунь. Их легируют цинком (}^Zn^{), железом (}^Fe^{), фосфором (}^P^{), никелем (}^Ni^{), свинцом (}^Pb^).

^{Бронзы хорошо обрабатываются резанием, паяются, хуже свариваются.}

^{Среди медных сплавов оловянные бронзы имеют самую низкую литейную усадку, поэтому их используют для получения сложных фасонных отливок. Для удешевления оловянных бронз содержание олова в некоторых стандартизированных литейных бронзах снижено до 3-6%. Большое количество}^Zn^и^Pb^{повышает их жидкотекучесть, улучшает плотность отливок, антифрикционные свойства и обрабатываемость резанием.}

^{Литейные оловянистые бронзы подразделяют на машинные, предназначенные для фасонного литья деталей машин (БрОЗЦ12С5, БрОЗЦ7С5Н1) и антифрикционные с хорошим сопротивлением истиранию (}^{БрО5Ц5С5, БрО4Ц4С17, БрО10Ц2 и др.).}

^{Деформируемые бронзы содержат до 6-8% олова. деформируемые бронзы характеризуются хорошей пластичностью, чем литейные. Деформируемые бронзы обладают высокими упругими свойствами и сопротивлением усталости. Их используют для изготовления круглых и плоских пружин в точной механике, электротехнике, химическом машиностроении и других областях промышленности.}

^{Химический состав и механические свойства оловянных бронз приведены в табл. 16.}

Таблица 16
Химический состав и механические свойства оловянных бронз

Марка бронзы	Содержание, мас. %			прочих элементов	σ_в, МПа	σ_0,2, МПа	δ, %	Ψ, %	KCU, МДж/ м²	HB
	Sn	Pb	Zn	прочих элементов	σ_в, МПа	σ_0,2, МПа	δ, %	Ψ, %	KCU, МДж/ м²	HB
	Деформируемые бронзы (ГОСТ 5017-74)
БрОФ6,5-0,15	6-7	-	-	0,1-0,25 Р	400	250	65	80	0,49	70
БрОФ6,5-0,4	6-7	-	-	0,26-0,4 Р	400	250	65	80	0,59	80
БрОФ4-0,25	3,5-4	-	-	0,1-0,2 Ni 0,2-0,3 P	340	-	50	85	-	63
БрОЦ4-3	6,5-4	-	2,7-3,3	-	350	65	40	-	0,39	60
БрОЦС 4-4-2,5	3-5	1,5-3,5	3-5	-	350	130	40	34	0,36	60
Литейные бронзы (ГОСТ 613-79)
БрО3Ц7С5Н1	2,5-4	3-6	6-9,5	0,5-2,0 Ni	210	170	5	-	-	60
БрО3Ц12С5	2-3,5	3,6	8-15	-	210	-	5	-	-	60
БрО3Ц4С17	3,5-5,5	14-20	2-6	-	150	-	6	-	-	60
БрО5Ц5С5	4-6	4-6	4-6	-	180	100	4	-	2,05	60
БрО10Ц2	9-11	-	1-3	-	250	180	5	-	1,47	80
БрО10Ф1	9-11	-	-	0,4-1,1 P	270	195	3-10	10	0,88	90

^{Алюминиевые бронзы}^{вытесняют оловянистые, так как по многим свойствам их превосходят и занимают в промышленности первое место по объему использования бронз. Алюминиевые бронзы отличаются высокими механическими, антикоррозионными и антифрикционными свойствами. С этой целью алюминиевые бронзы легируют железом и марганцем. Алюминиевые бронзы в сравнении с оловянными бронзами обладают меньшей стоимостью и более высокими механическими свойствами.}

^{Однофазные бронзы (БрА5, БрА7) имеют хорошую пластичность и относятся к деформируемым. Они обладают наилучшим сочетанием прочности (σ}_в^{= 400-500 МПа) и пластичности (δ = 60%). Двухфазные бронзы выпускают в виде деформируемого полуфабриката, а также применяют для изготовления фасонных отливок. Двухфазные бронзы отличаются высокой прочностью (σ}_в^{= 600 МПа) и твердостью (>100НВ).}

^{В табл. 17 приведен химический состав и указано назначение алюминиевых бронз.}

Таблица 17

Химический состав и назначение алюминиевых бронз

Марка бронзы	Al	Легирующие элементы	Назначение
БрА5 .	4-6	-	Ленты, полосы
БрА7 .	6-8	-	Ленты, полосы
БрАМц9-2	8-10	1,5-2,5 Mn	Прутки, полосы, ленты, фасонное литье
БрАЖМц10-3-1,5	9-11	2-4 Fe 1-2 Mn	Прутки, поковки, трубы, фасонное литье
БрАЖС7-1,5-1,5	6-8	1-1,5 Fe 1-1,5 Pb	Фасонное литье
БрАЖН10-4-4Л	9,5-11	3,5-5,5 Fe 3,5-5,5 Ni	Прутки, поковки, трубы, фасонное литье
БрАЖН11-6-6	10,5-11,5	5-6,5 Fe 5-6 Ni	Фасонное литье

^{Кремнистые бронзы}^{характеризуются хорошими механическими, упругими и антифрикционными свойствами. По механическим свойствам они превосходят оловянные бронзы, кроме того, они более дешевы.}

^{Кремнистые бронзы содержат до 3% кремния. При содержании кремния более 3% эти бронзы становятся хрупкими и поэтому не применяются. Кремнистые бронзы обладают пластичностью, хорошей обрабатываемостью давлением, они хорошо свариваются и паяются, удовлетворительно обрабатываются резанием. Литейные свойства кремнистых бронз ниже, чем оловянных. Алюминиевых бронз и латуней. Легирование цинком способствует улучшению литейных свойств этих бронз.}

^{Кремнистые бронзы выпускают в виде ленты, полос, прутков, проволоки. Для фасонных отливок они применяются редко. Их используют вместо более дорогих оловянных бронз при изготовлении антифрикционных деталей}^{(БрКН1-3), (БрКМц3-1), а также для замены бериллиевых бронз при производстве пружин. Мембран и других деталей приборов, работающих в пресной и морской воде.}

^{Бериллиевые бронзы}^{характеризуются чрезвычайно высокими пределами упругости, твердостью, пределом прочности и коррозионной стойкостью в сочетании с повышенными сопротивлениями усталости и износу.}

^{Бериллиевые бронзы являются теплостойкими материалами, устойчиво работающими при температурах до 310…340ºС. Бериллиевые бронзы обладают высокой теплостойкостью и электропроводностью, при ударах не образуют искр. Они хорошо обрабатываются резанием, свариваются точечной и роликовой сваркой.}

^{Бериллиевые бронзы выпускают преимущественно в виде полос, лент, проволоки. Вместе с тем из них можно получить качественные фасонные отливки.}

^{Несмотря на уникальные свойства эти бронзы используют не очень широко из-за дороговизны и дефицитности бериллия (БрБ2). Легированные никелем}⁽^Ni^{), титаном (}^Ti^{), кобальтом (Со), магнием (}^Mg^{) позволяет уменьшить содержание бериллия до 1,7-1,9%, без заметного снижения механических свойств (БрБНТ1,7 и БрБНТ1,9).}

^{Из бериллиевых бронз изготавливают детали ответственного назначения: упругие элементы точных приборов (плоские пружины, пружинные контакты, мембраны); детали, работающие на износ (кулачки, шестерни, червячные передачи); подшипники, работающие при высоких скоростях, больших давлениях и повышенных температурах.}

^{Антифрикционные сплавы.}^{В машиностроении применяют как подшипники качения, так и подшипники скольжения. Подшипники скольжения применяют в виде вкладышей. Трение происходит в подшипниках между вкладышем подшипника и трущейся деталью (оси, валы). Для вкладышей подшипников должен быть подобран такой материал, который предохранил бы от износа вал, сам минимально изнашивался, создавая условия для нормальной смазки, и облегчал работу трущегося узла, т.е. уменьшал коэффициент трения.}

^{Основными требованиями к антифрикционным сплавам являются низкие значения коэффициента трения со стальной поверхностью вала и высокая износостойкость подшипников. Для их удовлетворения необходимо, чтобы поверхности вала и вкладыша были разделены пленкой смазки. Высокие антифрикционные свойства обеспечиваются структурой сплава, которая состоит из мягкой и пластичной основы и включений твердых частиц. Мягкая основа прирабатывается к валу и вместе с твердыми включениями образует оптимальный антифрикционный рельеф с пространством для удерживания смазочных материалов.}

^{Для повышения износостойкости вкладыши должны иметь высокие механические свойства и выдерживать достаточные удельные давления.}

^{Антифрикционные материалы должны иметь высокую теплопроводность для хорошего отвода тепла от трущихся поверхностей. Для изготовления подшипников скольжения заливкой трущихся поверхностей, заливаемые сплавы должны иметь низкую температуру плавления.}

^{Чаще всего в качестве антифрикционных материалов применяют специальные бронзы и баббиты.}

^{Из сплавов на основе меди наилучшими антифрикционными свойствами обладают свинцовистые бронзы, например БрС30. Эти бронзы часто легируют никелем и оловом (БрОС8-12, БрОСН10-2-3). Легирование повышает не только механические, но и коррозионные свойства бронз.}

^{Специальные подшипниковые сплавы, баббиты, имеют минимальный коэффициент трения со сталью, хорошо прирабатываются}

^{к валу и легко удерживают смазку, благодаря вязкой основе они легко поглощают посторонние твердые частицы, не образуя задиров вала.}

^{Баббитами называют антифрикционные сплавы, основу которых составляют олово или свинец. Они отличаются низкими темпера- турами плавления (350…450°С) и хорошей прирабатываемостью.}

^{Недостатком бронз является их высокая стоимость и сравнительно невысокая механическая прочность.}

^{Баббиты обозначают буквой}^Б^{, справа от которой ставиться цифра, показывающая процент олова или буква, характеризующая специальный элемент, входящий в сплав. Например, Б83, Б16, Б6 означает, что в эти баббиты входит соответственно 83, 16 и 6% олова. БН означает, что в сплав вводится никель, БТ – теллур, т.е. обозначение носит условный характер, не показывающий полностью состав сплава. Химический состав сплава и примерное назначение баббитов приведены в табл. 18.}

1 ... 6 7 8 9 10 11 12 13 14