Главная Обратная связь

Дисциплины:






Медно-никелевые сплавы -это сплавы на основе меди, основным легирующим компонентом является никель .их подразделяют на конструкционные и электротехнические сплавы.



Цветные металлы и сплавы

легкие алюминиевые, магниевые и титановые сплавы широко применяются в авиационной промышленности, используют в строительстве, машиностроении, приборостроении, судостроении. Медь обладает высокой электрической проводимо­стью применяется в электротехнике, является основой промышленных сплавов(латуней,бронз). Основой жаростойких, и электротехнических сплавов является никель. он используется как легирующий элемент в специальных сталях. Цветная металлургия - отрасль промышленности, включающая добычу и обогащение руд, производство и обработку цветных металлов. Цветные металлы отличаются меньшим содержанием ценного компонента в руде, их производство требует обогащения сырья.

 

Алюминий и его сплавы

Содержание в земной коре составляет 8,8%. По распространенности занимает первое место среди цветных металлов. В свободном виде не встречается, содержится в минералах(боксит, алунит, нефелин, корунд). Основные запасы в Свердловской, Челябинской, Белгородской обл., Кемерово.

Алюминий - элемент III группы системы Менделеева, атомный номер 13, масса 26,98. Кристал.решет.– гранецентрированная. не имеет аллотропических изменений. серебристо-белый металл, пластичный, с высокой электропроводностью, темп. плавл - 660 °С; кипения - 24520 С. В расплавл. состоянии жидкотекуч, поддается литью, обладает электропроводимостью. Диамагнитен. хорошо сваривается сваркой. вытягивается в проволоку, но плохо поддается резанию. Химически активен. при высоких температурах может быть одновалентным. реагирует с кислородом, на воздухе покрывается оксидной пленкой. Взаимодействует с кислотами с едкими щелочами. При нагревании соединяется с галогенами (хлором, азотом) стоек к действию коррозии.

Применение. используется для изготовления фольги, в консервной промышле, токопроводящих изделий, в производстве зеркал-отражателей.Технический алюминий применяют для изготовления деталей, не несущих нагрузки,(трубопроводы, кабели, электропроводы, конденсаторы), как раскислитель при выплавке чугуна и стали, как компонент ракетного топлива, лакокрасочных изделий.

Деформируемые - для получения листов, ленты, фасонных профилей, проволоки. Они подвергаются механической и термической обработке, которая существенно изменяет их свойства. Эти сплавы разделяют на: сплавы упрочняемые и не уп­рочняемые термической обработкой. Термически не упрочняемые - обладают умеренной прочностью, коррозионной стойкостью, хорошей свариваемостью и пластичностью, используют для изготовления короззионностойких изделий(корпусов и мачт судов).Термически упрочняемые - приобретают высокие механические свойства и сопротивляемость коррозии при термической обработке. Они о обрабаты­ваются резанием, сваривают­ся с помощью сварки. Наиболее распространены сплавы алюминия с медью, магнием, марганцем (дюралюмины-имеют хорошее сочетание прочности и пластичности) и алюминия с медью, магнием, марганцем и цинком (сплавы высокой прочности).



Высокопрочные сплавыхарактеризуются большими значениями временного сопротивления. Они пластичны, трещиностойки и со­противляемы коррозии. Данные сплавы обладают лучшей коррозионной стойкостью, чем дюралюмины. используют для изготовления изделий работающих в условиях сжатия (стрингеры, , лонжероны).

К высокопрочным относятся Магналии- отличаются прочностью и устойчивостью к корро­зии в воде, к воздействию кислот, Применяются как конструкционный материал(сварные баки, заклепки, бензопроводы, масло­проводы); изготовления арматуры строительных сооружений; деталей холодильных установок. При содержании Мg выше 6% склонны к межкристалличе­ской коррозии.

Жаропрочные алюминиевые сплавы применяют для изготовления деталей (поршни, головки цилиндров, диски), работающих при повышенных температурах. Жаропрочность достигается за счет легирования сплавов никелем, железом, титаном. обладают высокой пластичностью и технологичностью в горячем состоянии, отличаются пониженной коррозионной стойкостью(защищают от коррозии анодированием и лакокрасочными покрытиями).

Литейные алюминиевые сплавы-содержат почти те же легирующие компоненты, что и деформируемые сплавы, но в большем количестве. пред­назначены для изготовления фа­сонных отливок. Выпускают 35 марок литейных алюминиевых сплавов.

Сплавы на основе алюминия и кремния называют силуминами-обладают высокой жидкотекучестью, неболь­шой усадкой, высокой прочностью и пластичностью. Сплавы на основе алюминия и магния имеют высокую удельную прочность, обрабатываются резанием,имеют высокую коррозионную стойкость. используют для изготовления литых деталей (корпусов компрессоров, картеров двигателей).

гра­нулированные и порошковые алюминиевые сплавы. Гранулирование производится распылением рас­плава, при этом получаются гранулы. В гранулируемых сплавах повышаются механические и физические свойства. Гранулы брикетируют, а затем под­вергают пластическому деформированию. гранулируемые алюминиевые сплавы, отличающиеся высоким содержанием легирующих элемен­тов (Мn, Сг, Zn,), нерастворимых или малорастворимых в алюминии. Из них изготавливают прессованные полуфабрикаты и листы алюминие­вых сплавов.

 

С помощью порошковой металлургии изготавливают спеченные алюминиевые порошкии спеченные алюминиевые сплавы.САП характеризуется высокой прочностью и жаропроч­ностью при повышенных температурах. САС обладают высокой жаропрочностью до 500 °С. Исполь­зуются в приборостроении как материа­лы с низким коэффициентом линейного расширения.

Композиционные алюминиевые сплавы.Волокнистые ком­позиционные материалы получают, армируя алюминиевые сплавы борными волокнами. Их использу­ют для изготовления стрингеров, труб. Для этих материалов характерны высокие значения циклической прочности. сплавы, армированные стальной проволокой могут подвергаться деформации изгибом, обладают ударной вязко­стью и жаропрочностью.

. Медь и ее сплавы

Содержание меди в земной коре невелико – 0, 004-0,007%. источники меди – медистые песчаники и руды. Руды подразделяют на оксидные и сульфидные. Сульфидные руды (медный блеск, медный колчедан, кислородосодержащий малахит - из них выплавляется 90% меди.

В Оренбургской обл 76% запасов меди. Богатейшее месторождение Галльское. Медные месторождения есть на Камчатке, Курильских островах и Урале, в районе Норильска.

 

Медь - элемент I группы системы Менделеева, атомн номер 29, масса 63,55. Кристал решет – гранецентрированная кубическая, не имеет полиформизма. Металл красного цвета, ковкий, хороший проводник тепла и электричества, темп плавл - 1083°С, темп кипен - 25670. Медь диамагнитна. Химически малоактивна. В сухом воздухе и не окисляется. с кислородом реагирует, образуя два оксида красного и CuO черного цвета. вступает в реакции с галогенами, серой, селеном. Кислоты на медь не действуют. В атмосфере покрывается зеленоватой пленкой.имеет высокую коррозионную стойкость.

Примеси снижают тепло-электропроводность, пластичность, коррозионную стойкость. Холодная пластическая деформация увеличивает прочность, твердость и упругость меди.

 

прокатывается в тонкие листы и ленту, из нее производят микропроволоку. хорошо полируется, паяется, сваривается.является художественным материалом. плохая обрабатываемость (резание, жидкотекучесть,).Чистая медь используется в электротехнике, в теплообменниках. потребляется для приготовления минеральных пигментов, в качестве микроудобрений, катализаторов. Медь необходимый для растений и животных микроэлемент.

Медные сплавы –подразделяются на латуни, бронзыи медно-никелевыесплавы.

Латуни -двойные многокомпонентные сплавы на основе меди, основной легирующий элемент-цинк. от количества цинка меняется цвет латуни и механические свойства. обладают большей прочностью, коррозийной стойкостью и лучшей обрабатываемостью (резанием, литьем, давлением).

Латуни с содержанием более 90% меди на­зывают томпаком.Медно-цинковые сплавы легированные несколькими элементами называются специальными латунями. К легирующим элементам относятся алюминий, олово, никель, кремний. Латуни всех марок стойки в пресной воде и в сухом паре. В среде аммиака латуни не стойки.

«Автоматная» латунь» используется для изготовления деталей (винтов, болтов, гаек, шайб и др.), на станках-автоматах.

 

 

Латуни подразделяют на деформируемые и литейные. Деформируемые латуни используются при производстве изделий и полуфабрикатов с различными способами обработки металлов давлением. Это латуни типа томпак, полутомпак и сложные латуни. Выпускают в виде полуфабрикатов(проволоки, лент, листов, труб). Они применяются в химическом машиностроении. Деформируемые латуни упрочняются при обработке давлением;

Литейные латунииспользуют для фасонного литья. применяют сложнолегированные сплавы. Легирующие элементы по-разному влияют на литейные свойства сплавов. Например, железо и марганец снижают жидкотекучестъ, олово. Для литья арматуры используют кремнистую латунь. имеют хорошие литейные свойства, , темп плавления их ниже. Из латуней получают изделия (радиаторные трубки, , гибкие шланги). Латуни, содержащие свинец, используют в условиях трения (в типографских машинах).

 

Бронзы-Сплавы меди с оловом, алюминием, кремнием, марганцем, свинцом. Бронза обладает стойкостью к коррозии, высокими литейными и антифрикционными свойствами, бронзы легируют железом, никелем, титаном, цинком. Введение марганца повышет коррозионую стойкость, железа - прочности, цинк - улучшет литейные свойства. различают более 10 типов бронз (алюминиевые, кремнистые, бериллиевые, марганцевые)

Оловянные бронзы - содержат в 4-6% олова, имеют высокие механические, антифрикционные и антикоррозийные свойства; отливаются и обрабатываются резанием. Для улучшения качества вводят свинец(повышающий антифрикционные свойства) цинк-улучшает литейные, механические и антифрикционные свойства.

Различают деформируемые и литейные оловянные бронзы. Деформируемые бронзы поставляются в виде полуфабрикатов (прутки, проволоки, ленты, полосы) в твердом и мягком состояниях. применяют для вкладышей подшипников, втулок деталей. При легировании фосфором используют для изготовления деталей для трения (подшипники, втулки, клапаны)Литейные оловянные бронзы содержат большое количество олова, цинка, свинца, фосфора. применяют для получения различных фасонных отливок. для литья художественных изделий.

Безоловянные бронзы содержат алюминий, железо, бериллий, кремний, свинец или различное сочетание этих элементов. Алюминиевые бронзысодержат 4-11% алюминия, имеют высокую коррозийную стойкость, хорошие механические свойства. Они делятся на деформируемые и литейные. хорошо обрабатываются давлением в горячем состоянии. Из них изготавливают детали химических аппаратов, арматуру, подшипники скольжения. используются в качестве заменителей оловянных. Из алюминиевой бронзы делают монеты.

Бериллиевые бронзы обладают высокими механическими свойствами, стойкостью против коррозии и удовлетворительной электро-теплопроводностью. упрочняются закалкой со старением.обладают высокой прочностью и малой пластичностью. Используют для изготовления упругих элементов(токоведущих пружин, мембран, пружинных контактов) Хромовые бронзы) обладают высокими механическими свойствами, хорошей электро- и теплопроводностью. Серебро повышает механические свойства изации бронз. Бронзы упрочняются закалкой в воде. применяют в двигателестроении.Марганцовистые бронзыимеют невысокие механические свойства, и обладают высокой пластичностью и й сопротивляемостью коррозии, сохраняют механические свойства при повышенных температурах. Сплавы хорошо подвергаются пайке и сварке. используются для производства паровой арматуры.

Медно-никелевые сплавы -это сплавы на основе меди, основным легирующим компонентом является никель .их подразделяют на конструкционные и электротехнические сплавы.

Куниали(медь - никель - алюминий) Их подвергают термической обработке. служат для изготовления деталей повышенной прочности(пружин). Нейзилъберы(медь - никель - цинк) имеют белый цвет. хорошо сопротивляются атмосферной коррозии; применяют в приборостроении, художественных изделий, медицинского инструмента. Мельхиоры(медь - никель - добавки железа и марганца). Обладают высокой коррозионной стойкостью. применяют для изготовления теплообменных аппаратов, штампованных. Из него изготавливают посуду, украшения.Константан(медь - никель - марганец) сплавы с высоким удельным электросопротивлением; используемые для изготовления электронагревательных элементов и электроизмерительных приборов.

 

. Никель и его сплавы

Содержание никеля в земной коре составляет 8-10-3%,в воде— 0,002 мг/л. содержится в различных минералах.Известно более 50 минералов никеля(миллерит,никелин, хлоантит). добывают из суль­фидных медно-никелевых и силикатно-окисленных руд. Миро­вые запасы исчисляются в 70 млн.т. месторождения: Норильского района,иМурманской области. Южного Урала.

 

Никель - элемент YIII группы системы Менделеева, атомн номер 28, масса 58,69. Кристал реш-гранецентрированная кубическая. Это серебристо-белый металл. Темп плавл-1455°, темп кип - 2900°; ферромагнетик,

Чистый никель — пластичный материал, легко обрабатывается, под­дается прокатке, волочению и ковке.Из него можно получить тончайшие листы и проволоку.химически малоактивный элемент. на воздухе покрывается тонкой защитной пленкой оксида. Не взаимодействует ни с водой, ни с влагой воздуха. С кислотами никель реагирует медленно. хорошо реагирует с разбавленной азотной кислотой, не реагирует с растворами щелочей

Применение никеля. Это конструкционный материал для химической аппаратуры и ядерных реакторов, для аккумуляторных электродов.применяют для изготовления листов и труб. используется для изготовления сплавов из железа и цветных металлов в производстве жаропонижающих сплавов, в качестве коррозионностойких материалов.

Так же широкое значение имеют жаропрочные материалы, способные выдерживать большие нагрузки при высоких температурах.Для придания сплавам необходимых свойств вводят титан, молибден, бор, кальций и цирконий. Из этих сплавов производят трубы, листы, профили для деталей.

Полезные свойства сплавов никеля-ферромагнетизм, высокая коррозионная стойкость в газовых и жидких средах, высокая температура плавления и кипения и др.

 

широко используются медно-никелевые сплавы, обладающие высокой пластичностью в сочетании с высокой коррозионной стойкостью, важными электрическими свойствами. Сплавы никеля мельхиор и нейзильбер используются для изготовления посуды и столовых приборов.

Алюмель -сплав, применяется в пирометрии в качестве отрицательного термоэлектрода и в виде компенсационных проводов. Хромель сплав никеля с хромом, обладают хорошим сочетанием термоэлектрических свойств и жаростойкости. изготовляют в виде проволоки и применяют с алюмелем для измерения температуры. Нихром,группы жаростойких сплавов никеля с хромом. применяются как материал для нагревательных элементов электрических печей, бытовых приборов; для изготовления деталей, работающих при высокой температуре. Хромаль(хром и алюминий), группы жаростойких сплавов на основе железа, имеют высокую жаростойкость) и удельного электрического сопротивления. Температура плавления 1500-15100, применяются в виде проволоки,для нагревательных элементов электрических печей. Нимоник,группы жаропрочных сплавов на основе никеля, содержащих Сг, Тi, А1. Сплавы хорошо поддаются обработке давлением. Изготовляются в виде прутков, листов, труб; применяются как материал для деталей двигателей, ракет и т.д.Ковар – имеет низкий коэффициент теплового расширения Температура плавления К. 14500,. Во влажной среде подвержен коррозии, требует защитных покрытий. При впайке образует прочное сцепление, что используется в электровакуумной технике при изготовлении корпусов различных ламп, приборов.

 

 





sdamzavas.net - 2017 год. Все права принадлежат их авторам! В случае нарушение авторского права, обращайтесь по форме обратной связи...