Презентация - "Презентация "Цветные металлы и сплавы""

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.