Сплавы на базе меди

МедныесплавыДля деталеймашин используют сплавы меди с цинком , оловом, алюми-нием, кремнием и др. а не чистуюмедь из-за их большей прочности 30-40кгс мм 2 у сплавов и 25-29 кгс мм 2 у технически чистой меди табл. 35-39 .Медные сплавы кроме бериллиевой бронзы и некоторых алюминиевыхбронз не принимают термическойобработки, и их механические свойства иизносостойкость определяютсяхимическим составом и его влиянием на струк-туру. Модуль упругости медныхсплавов 900-12000 кгс мм 2 ниже , чем устали . Основноепреимущество медных сплавов - низкий коэффициент трения что делает особенно рациональнымприменением их в парах скольжения , со-четающийся для многих сплавов свысокой пластичностью и хорошей стойко-стью против коррозии в рядеагрессивных сред и хорошей электропроводно-стью.Величинакоэффициент а трения практически одинакова у всех медныхсплавов, тогда как механическиесвойства и износостойкость, а также поведе-ние в условиях коррозии зависят отсостава сплавов , a следовательно, от струк-туры. Прочность выше у двухфазныхсплавов, а пластичность у однофазных.Марки медных сплавов.Маркиобозначаются следующим образом.Первые буквы вмарке означают Л - латунь и Бр бронза.Буквы, следующиеза буквой Л в латуни или Бр. В бронзе,означают А - алюминий, Б - бериллий, Ж -железо, К - кремний, Мц - марганец, Н - никель, О - олово, С - свинец,Ц - цинк, Ф фосфор.

Цифры,помещенные после буквы, указывают среднее процентноесодержание элементов.

Порядокрасположения цифр, принятый для латуней, отличается от порядка, принятогодля бронз.

Вмарках латуни первые две цифры после буквы указываютсодержание основного компонента -меди. Остальные цифры, отделяемые другот друга через тире, указываютсреднее содержание легирующих элементов. Эти цифры расположены в том жепорядке, как и буквы, указывающиеприсутствие в сплаве того или иногоэлемента. Таким образом содержаниецинка в наименовании марки латунине указывается и определяется поразности.Например, Л86 означаетлатунь с 68 Cu в среднем и не имеющуюдругих легирующих элементов, кроме цинка егосодержание составляет поразности 32 . ЛАЖ 60-1-1 означаетлатунь с 60 Cu , легированнуюалюминием А в количестве 1 , с железом Ж вколичестве 3 и марганцем Мц в количестве 1 . Содержаниецинка в среднем определяется вычетом из100 суммы процентов содержаниямеди, алюминия, железа и марганца.

Вмарках бронзы как и в сталях содержание основного компонента -меди - не указывается, аопределяется по разности.Цифры после букв, отделяемые друг от друга черезтире, указывают среднее содержаниелегирующих элементов цифрырасположенные в том же порядке, как ибуквы, указывающие на легированиебронзы тем или иным компонентом.Например, Бр.ОЦ10-2 означает бронзус содержанием олова О 4 и цинка Ц 3 .Содержание медиопределяется по разности из 100 . Бр.АЖНЮ-4-4означает бронзу с 10 Al , 4 Fe и4 Ni и 82 Cu . Бр. КМц3-1 означаетбронзу с 3 Si , и 1 Mn и 96 Cu .1. Медно-цинковыесплавы. Латуни табл. 35 . Похимическому составу различают латуни простые и сложные, а по структуре - однофазные идвухфазные.Простые латуни легируются однимкомпонентом цинком.Однофазныепростые латуни имеют высокую пластичность онанаибольшая у латуней с 30-32 цинка латуни Л70 , Л67 . Латуни с болеенизким содержанием цинка томпаки иполутомпаки уступают латуням Л68 иЛ70 в пластичности, но превосходятих в электро- и теплопроводности.

Онипоставляются в прокате и поковках.

Двухфазные простые латуни имеют хорошиековкость но главнымобразом при нагреве и повышенныелитейные свойства и используются нетолько в виде проката, но и вотливках.

Пластичность их ниже чем уоднофазных латуней, а прочность и износостойкость вышеза счет влиянияболее твердых частиц второй фазы.Прочностьпростых латуней 30-35 кгс мм 2 при однофазной структуре и40-45 кгс мм 2 при двухфазной.Прочность однофазной латуни может бытьзначительно повышена холоднойпластической деформацией.Эти латуниимеют достаточную стойкость ватмосфере воды и пара при условииснятиянапряжений, создаваемых холоднойдеформацией .2. Оловянныебронзы табл. 36 .Однофазные идвухфазные бронзы превосходят латуни в прочности исопротивлении коррозии особенно вморской воде . Однофазные бронзы в катаном состоянии,особенно после значительнойхолодной пластической деформации,имеют повышенные прочностные иупругие свойства 948 gt 40кгс мм 2 . Для двухфазных бронз характерна более высокаяизносостойкость.

Важное преимущество двухфазныхоловянистых бронз - высокие литейныесвойства они получают при литьенаиболее низкий коэффициент усадки посравнению с другими металлами, втом числе чугунами.

Оловянные бронзыприменяют для литых деталей сложнойформы. Однако для арматуры котлов иподобных деталей они используютсялишь в случае небольших давлений пара.Недостаток отливок из оловянныхбронз - их значительная микропористость. Поэтому для работы при повышенныхдавлениях пара они все большезаменяются алюминиевыми бронзами.Из-за высокой стоимости олова чаще используютбронзы, в которыхчасть олова заменена цинком илисвинцом .3. Алюминиевыебронзы табл. 37 .Эти бронзы однофазные и двухфазные все более широко заменяют латуни и оловян ные бронзы.

Однофазные бронзы в группе медных сплавовимеют наибольшуюпластичность 948 до 60 . Ихиспользуют для листов в том числе небольшойтолщины и штамповки созначительной деформацией. После сильной холоднойпластической деформации достигаютсяповышенные прочность и упругость.Двухфазныебронзы подвергают горячей деформации или применяют ввиде отливок.

У алюминиевых бронзлитейные свойства жидкотекучесть ниже, чем у оловянных коэффициентусадки больше, но они не образуютпористости, что обеспечиваетполучение более плотных отливок.Литейныесвойства улучшаются введением вуказанные бронзы небольших количествфосфора. Бронзы в отливкахиспользуют, в частности, для котельной арматурысравнительно простой формы, ноработающей при повышенных напряжениях.Кроме того,алюминиевые двухфазные бронзы, имеют более высокиепрочностные свойства, чем латуни иоловянные бронзы.

У сложныхалюминиевых бронз, содержащихникель и железо, прочность составляет55-60 кгс мм 2.Все алюминиевыебронзы, как и оловянные, хорошо устойчивы противкоррозии в морской воде и вовлажной тропической атмосфере.Алюминиевыебронзы используют в судостроении, авиации, и т.д Ввиде лент, листов, проволоки ихприменяют для упругих элементов, вчастности для токоведущих пружин.4. Кремнистыебронзы табл. 38 Применениекремнистых бронз ограниченное.Используютсяоднофазные бронзы как болеепластичные.

Они превосходят алюминиевыебронзы и латуни в прочности истойкости в щелочных в том числе сточных средах.Эти бронзыприменяют для арматуры и труб, работающих в указанныхсредах.Кремнистыебронзы, дополнительно легированные марганцем, в результате сильной холоднойдеформации приобретают повышенные прочность иупругость и в виде ленты илипроволоки используются для различных упругихзлементов. 5. Бериллиевые бронзы.Бериллиевыебронзы сочетают очень высокую прочность 963 до120 кгс мм 2 и коррозионнуюстойкость с повышенной электропроводностью.Однако эти бронзы из-за высокойстоимости бериллия используют лишь дляособо ответственных в изделияхнебольшого сечения в виде лент, проволокидля пружин, мембран, сильфонов иконтактах в электрических машинах, аппаратах и приборах.Указанныесвойства бериллиевые бронзы после закалки и старения, т.к. растворимость бериллия в меди уменьшается с понижением температуры.Выделение при старении частицхимического соединения CuBe повышаетпрочность и уменьшает концентрацию бериллия в растворе меди. Медные сплавы.

Оловянные бронзы. марка химический состав назначение Sn P Zn Ni Pb обрабатываемые давлением однофазные по ГОСТ 5017 49 Бр.ОФ6,5 0,15 6 7 0,1 0,25 8213 8213 8213 Ленты, сетки в аппара то строении, бумажной пром Мембраны, пружины, детали рабо тающие на трение.

Бр.ОЦ4 3 3,5 8213 2,7 3,3 8213 8213 литейные двухфазные по ТУ Бр.ОЦ10 2 9 11 8213 2 4 8213 8213 шестерни, втулки, подшипники. Бр.ОФ10 1 9 11 0,8 0,12 8213 8213 8213 То же, пластичность выше. Бр.ОНС11 4 3 8213 8213 8213 4 3 То же, при нагреве.

Втулки клапанов. Алюминиевые бронзы по ГОСТ 18175 72 марка химический состав назначение Al Fe Ni высокой пластичности однофазные Бр.А5 4 6 8213 8213 Ленты, полосы, для пружин. высокой прочности двухфазные Бр.АЖ 9 4 8 10 2 4 8213 Шестерни, втулки, арматура, в.т.ч для морской воды. Бр.АЖН10 4 4 9,5 11 3,5 5,5 3,5 5,5 То же, при больших давлениях и трении.Кремнистые бронзы по ГОСТ18175 72 марка химический состав назначение Si Mn Ni Бр.КМц 3 1 2,75 3,5 1 1,5 8213 Пружины, трубы, втулки в судостроении, авиации, химической промышлен ности.

Бр.КН 1 3 0,6 1,1 0,1 0,4 2,4 3,4 Втулки, клапаны, болты, и др. детали для ра боты в морской и сточных водах. Бериллиевые бронзы поГОСТ 18175 72 марка химический состав назначение Be Ni Ti Mg Бр.Б2 1,8 2,1 0,2 0,5 8213 8213 Высокопрочные и то коведущие пружины, мембраны, сильфоны.Бр.БНТ1,7 1,6 1,85 0,2 0,4 0,1 0,25 8213 Бр.БНТ1,9 1,85 2,1 0,2 0,4 0,1 0,25 8213 Бр.БНТ1,9Mr 1,85 2,1 0,2 0,4 0,1 0,25 0,07 0,13 Латуни марка химический состав назначение Cu Al Pb Sn другие Простые латуни Пластичные однофазные , деформируемые в холодном и горячем состоянии Л96 томпак 95,0 97,0 8213 8213 8213 8213 Трубки радиаторные, листы, ленты.

Л80 полутом пак 79,0 81,0 8213 8213 8213 8213 Трубки, лента, проволока. Л68 67,0 70,0 8213 8213 8213 8213 Листы, ленты для глубо кой вытяжки.Меньшей пластичности двухфазные , деформируемые в горячем состоянии и литейные.

ЛС59 1 57,0 60,0 8213 0,8 1,9 8213 8213 Листы, трубы, литье хорошая обрабатывае мость резанием. Сложные латуни Обрабатываемые давлением однофазные ЛА 77 2 76,0 79,0 1,7 2,5 8213 8213 8213 Трубы в морском и общем машиностроении ЛО70 1 69,9 71,0 8213 8213 1 1,5 8213 Трубы подгревателей Литейные двухфазные по ГОСТ 17711 72 ЛА 67 2,5 66 68 2 3 lt 1,0 8213 8213 Отливки в морском и общем машиностроении Сложные латуни повышенной прочности и стойкости против коррозии ЛАН 59 3 2 57,0 60,0 2,5 3,5 8213 8213 2 3 Ni Трубы, тяжело нагруженные детали в моторо- и судостроении ЛАЖ 60 1 1 58,0 61,0 0,75 1,5 lt 0,4 8213 0,8 1,5 Fe Литейные двухфазные по ГОСТ 17711 72 ЛМцЖ 55 3 1 53 58 8213 lt 0,5 1,3 4,5 0,5 1,5 Fe 4 3 Mn Массивное литье в судосроении.

ЛмцОС 58 2 2 2 57 60 8213 0,5 2,5 1,5 2,5 1,5 2,5 Mn Шестерни, зубчатые колеса.