Реферат на Тему Сплавы Меди

Уважаемый гость, на данной странице Вам доступен материал по теме: Реферат на Тему Сплавы Меди. Скачивание возможно на компьютер и телефон через торрент, а также сервер загрузок по ссылке ниже. Рекомендуем также другие статьи из категории «Рефераты».

Реферат на Тему Сплавы Меди.rar
Закачек 3256
Средняя скорость 7775 Kb/s

Реферат на Тему Сплавы Меди

Дата создания: 07.11.1998

Для деталей машин используют сплавы меди с цинком , оловом, алюми-

нием, кремнием и др. (а не чистую медь) из-за их большей прочности: 30-40

кгс/мм^2 у сплавов и 25-29 кгс/мм^2 у технически чистой меди (табл . 35-39).

Медные сплавы (кроме бериллиевой бронзы и некоторых алюминиевых

бронз) не принимают термической обработки, и их механические свойства и

износостойкость определяются химическим составом и его влиянием на струк-

туру. Модуль упругости медных сплавов (900-12000 кгс/мм^2 ниже , чем у

Основное преимущество медных сплавов — низкий коэффициент трения

(что делает особенно рациональным применением их в парах скольжения), со-

четающийся для многих сплавов с высокой пластичностью и хорошей стойко-

стью против коррозии в ряде агрессивных сред и хорошей электропроводно-

Величина коэффициента трения практически одинакова у всех медных

сплавов, тогда как механические свойства и износостойкость, а также поведе-

ние в условиях коррозии зависят от состава сплавов , a следовательно, от струк-

туры. Прочность выше у двухфазных сплавов, а пластичность у однофазных.

Марки медных сплавов .

Марки обозначаются следующим образом.

Первые буквы в марке означают: Л — латунь и Бр. — бронза.

Буквы, следующие за 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 процентное

содержание элементов. Порядок расположения цифр, принятый для латуней,

отличается от порядка, принятого для бронз.

В марках латуни первые две цифры (после буквы) указывают

содержание основного компонента — меди. Остальные цифры, отделяемые друг

от друга через тире, указывают среднее содержание легирующих элементов.

Эти цифры расположены в том же порядке, как и буквы, указывающие

присутствие в сплаве того или иного элемента. Таким образом содержание

цинка в наименовании марки латуни не указывается и определяется по

разности. Например, Л86 означает латунь с 68% Cu (в среднем) и не имеющую

других легирующих элементов, кроме цинка; его содержание составляет (по

разности) 32%. ЛАЖ 60-1-1 означает латунь с 60% Cu , легированную

алюминием (А) в количестве 1% , с железом (Ж) в количестве 3% и марганцем

(Мц) в количестве 1%. Содержание цинка (в среднем) определяется вычетом из

100% суммы процентов содержания меди, алюминия, железа и марганца.

В марках бронзы (как и в сталях) содержание основного компонента —

меди — не указывается, а определяется по разности. Цифры после букв,

отделяемые друг от друга через тире, указывают среднее содержание

легирующих элементов; цифры расположенные в том же порядке, как и

буквы, указывающие на легирование бронзы тем или иным компонентом.

Например, Бр.ОЦ10-2 означает бронзу с содержанием олова (О)

3%.Содержание меди определяется по разности (из 100%). Бр.АЖНЮ-4-4

означает бронзу с 10% Al , 4% Fe и 4% Ni (и 82% Cu). Бр. КМц3-1 означает

бронзу с 3% Si , и 1% Mn (и 96% Cu).

1. Медно-цинковые сплавы. Латуни (табл. 35) .

По химическому составу различают латуни простые и сложные,

а по структуре — однофазные и двухфазные.

Простые латуни легируются одним компонентом: цинком.

Однофазные простые латуни имеют высокую пластичность; она

наибольшая у латуней с 30-32% цинка (латуни Л70 , Л67). Латуни с более

низким содержанием цинка (томпаки и полутомпаки) уступают латуням Л68 и

Л70 в пластичности, но превосходят их в электро- и теплопроводности. Они

поставляются в прокате и поковках.

Двухфазные простые латуни имеют хорошие ковкость (но главным

образом при нагреве) и повышенные литейные свойства и используются не

только в виде проката, но и в отливках. Пластичность их ниже чем у

однофазных латуней, а прочность и износостойкость выше за счет влияния

более твердых частиц второй фазы.

Прочность простых латуней 30-35 кгс/мм^2 при однофазной структуре и

40-45 кгс/мм^2 при двухфазной. Прочность однофазной латуни может быть

значительно повышена холодной пластической деформацией. Эти латуни

имеют достаточную стойкость в атмосфере воды и пара (при условии снятия

напряжений, создаваемых холодной деформацией).

2. Оловянные бронзы (табл. 36) .

Однофазные и двухфазные бронзы превосходят латуни в прочности и

сопротивлении коррозии (особенно в морской воде).

Однофазные бронзы в катаном состоянии, особенно после значительной

холодной пластической деформации, имеют повышенные прочностные и

упругие свойства (δ>= 40 кгс / мм^2).

Для двухфазных бронз характерна более высокая износостойкость.

Важное преимущество двухфазных оловянистых бронз — высокие литейные

свойства; они получают при литье наиболее низкий коэффициент усадки по

сравнению с другими металлами, в том числе чугунами. Оловянные бронзы

применяют для литых деталей сложной формы. Однако для арматуры котлов и

подобных деталей они используются лишь в случае небольших давлений пара.

Недостаток отливок из оловянных бронз — их значительная микропористость.

Поэтому для работы при повышенных давлениях пара они все больше

заменяются алюминиевыми бронзами.

Из-за высокой стоимости олова чаще используют бронзы, в которых

часть олова заменена цинком (или свинцом).

3. Алюминиевые бронзы (табл. 37) .

Эти бронзы (однофазные и двухфазные) все более широко заменяют латуни и оловян­ные бронзы.

Однофазные бронзы в группе медных сплавов имеют наибольшую

пластичность (δ до 60%). Их используют для листов (в том числе небольшой

толщины) и штамповки со значительной деформацией. После сильной холодной

пластической деформации достигаются повышенные прочность и упругость.

Двухфазные бронзы подвергают горячей деформации или применяют в

виде отливок. У алюминиевых бронз литейные свойства (жидкотекучесть)

ниже, чем у оловянных; коэффициент усадки больше, но они не образуют

пористости, что обеспечивает получение более плотных отливок.Литейные

свойства улучшаются введением в указанные бронзы небольших количеств

фосфора. Бронзы в отливках используют, в частности, для котельной арматуры

сравнительно простой формы, но работающей при повышенных напряжениях.

Кроме того, алюминиевые двухфазные бронзы, имеют более высокие

прочностные свойства, чем латуни и оловянные бронзы. У сложных

алюминиевых бронз, содержащих никель и железо, прочность составляет

Все алюминиевые бронзы, как и оловянные, хорошо устойчивы против

коррозии в морской воде и во влажной тропической атмосфере.

Алюминиевые бронзы используют в судостроении, авиации, и т.д..В

виде лент, листов, проволоки их применяют для упругих элементов, в

частности для токоведущих пружин.

4. Кремнистые бронзы (табл. 38)

Применение кремнистых бронз ограниченное. Используются

однофазные бронзы как более пластичные. Они превосходят алюминиевые

бронзы и латуни в прочности и стойкости в щелочных (в том числе сточных)

Эти бронзы применяют для арматуры и труб, работающих в указанных

Кремнистые бронзы, дополнительно легированные марганцем, в результате сильной холодной деформации приобретают повышенные прочность и

упругость и в виде ленты или проволоки используются для различных упругих

5. Бериллиевые бронзы .

Бериллиевые бронзы сочетают очень высокую прочность (σ до

120 кгс/мм ^2) и коррозионную стойкость с повышенной электропроводностью.

Однако эти бронзы из-за высокой стоимости бериллия используют лишь для

особо ответственных в изделиях небольшого сечения в виде лент, проволоки

для пружин, мембран, сильфонов и контактах в электрических машинах,

аппаратах и приборах.

Указанные свойства бериллиевые бронзы после закалки и старения,

т.к. растворимость бериллия в меди уменьшается с понижением температуры.

Выделение при старении частиц химического соединения CuBe повышает

прочность и уменьшает концентрацию бериллия в растворе меди .

;font-family:’Arial Narrow'»>Реферат на тему: «Сплавы на основе меди: примеры и применение.»

;font-family:’Arial Narrow'»> Студентки ;font-family:’Arial'»>I-ого ;font-family:’Arial Narrow'»> курса Конновой Дарьи.

;font-family:’Arial Narrow'»>1. Введение.

;font-family:’Arial Narrow'»>Пожалуй, стоит начать с определения самого слова «медь». От латинского « ;font-family:’Arial Narrow'» xml:lang=»en-US» lang=»en-US»>Cuprum ;font-family:’Arial Narrow'»>» — химически элемент, находящийся в таблице Менделеева в первой группе побочной подгруппы, третьего периода, характеризующийся хорошей ковкостью, мягкостью, устойчивостью против атмосферной коррозии и коррозии в пресной и морской воде, а также тепло- , электропроводимостью.

;font-family:’Arial Narrow'»>Знакомство человечества с медью относится к более ранней эпохе, чем с железом; это объясняется с одной стороны более частым нахождением меди в свободном состоянии на поверхности земли, а с другой — сравнительной легкостью получения ее из соединений. Древняя Греция и Рим получали медь с острова Кипра (Cyprum),откуда впоследствии и произошло название данного химического элемента.

;font-family:’Arial Narrow'»>2. ;font-family:’Arial Narrow'»>Производство меди.

;font-family:’Arial Narrow'»>Медь добывают из оксидных и сульфидных руд, но 80% всей меди добывают из сульфидных руд, путем обогащения, ибо, как правило, медные руды содержать много пустой породы. Медь получают методом ее выплавки, который характеризуется несколькими операциями: обжиг, плавка, конвертирование, огневое и электролитического рафинирования (этот процесс решает сразу две задачи — глубокое рафинирование меди от примесей, что обеспечивает ее высокую электропроводность, и попутно извлечение ценных золота, серебра и селена). В процессе обжига большая часть примесей, которыми обычно являются FeS ;font-family:’Arial Narrow’;vertical-align:sub»>2 ;font-family:’Arial Narrow'»> и Fe ;font-family:’Arial Narrow’;vertical-align:sub»>2 ;font-family:’Arial Narrow'»>O ;font-family:’Arial Narrow’;vertical-align:sub»>3, ;font-family:’Arial Narrow'»>превращается в оксиды. Получающиеся в процессе обжига оксиды железа, цинка и других примесей отделяются в виде шлака при плавке. Жидкий медный штейн (Cu ;font-family:’Arial Narrow’;vertical-align:sub»>2 ;font-family:’Arial Narrow'»>S с примесью FeS) поступает в конвертор, где через него продувают воздух. В ходе конвертирования выделяется диоксид серы и получается черновая или сырая медь. Для извлечения ценных (Au, Ag, Te и т.д.) и для удаления вредных примесей черновая медь подвергается сначала огневому, а затем электролитическому рафинированию. В ходе огневого рафинирования жидкая медь насыщается кислородом. При этом примеси железа, цинка и кобальта окисляются, переходят в шлак и удаляются. А медь разливают в формы. Получающиеся отливки служат анодами при электролитическом рафинировании.
Основным компонентом раствора при электролитическом рафинировании служит сульфат меди — наиболее распространенная и дешевая соль меди. Для увеличения низкой электропроводности сульфата меди в электролит добавляют серную кислоту. А для получения компактного осадка меди в раствор вводят небольшое количество добавок. Металлические примеси, содержащиеся в неочищенной («черновой») меди, можно разделить на две группы.

;font-family:’Arial Narrow'»>3. Медь и ее сплавы

;font-family:’Arial Narrow'»>Медь обладает следующими свойствами:

;font-family:’Arial Narrow'»>Плотность ;font-family:’Arial Narrow'»> — 8,93*10 ;font-family:’Arial Narrow’;vertical-align:super»>3 ;font-family:’Arial Narrow'»>кг/м ;font-family:’Arial Narrow’;vertical-align:super»>3 ;font-family:’Arial Narrow'»>;
;font-family:’Arial Narrow'»>Удельный вес ;font-family:’Arial Narrow'»> — 8,93 г/cм ;font-family:’Arial Narrow’;vertical-align:super»>3 ;font-family:’Arial Narrow'»>;
;font-family:’Arial Narrow'»>Температура плавления ;font-family:’Arial Narrow'»> — 1083 °C ;
;font-family:’Arial Narrow'»>Удельная теплота плавления ;font-family:’Arial Narrow'»> — 42 кал/г;
;font-family:’Arial Narrow'»>Температура кипения ;font-family:’Arial Narrow'»> — 2600 °C ;
;font-family:’Arial Narrow'»>Коэффициент теплопроводности ;font-family:’Arial Narrow'»> — 335ккал/м*час*град;

;font-family:’Arial Narrow'»>Как элемент 1 подгруппы имеет атомный номер 29 и атомную массу 63,546.

;font-family:’Arial Narrow'»>Кристаллической решеткой — гранецентрированного куба.

;font-family:’Arial Narrow'»>Некоторые примеси меди затрудняют обработку давлением в горячем состоянии, придавая ей хладноломкость, а некоторые, особенно P, As, Sb снижают электропроводность, что позволяет использовать медь в электротехнической промышленности для проводов, кабелей, шин и других токопроводящих частей, в машиностроении, судостроении, котлостроении для теплообменников. В большом количестве медь используют для изготовления важнейших конструкционных сплавов – латуней и бронз.

;font-family:’Arial Narrow'»>Основные сплавы меди, повышающие прочность и другие её свойства, получают путем введения в нее добавок, таких металлов, как цинк, олово, кремний, свинец, алюминий, марганец, никель. Как правило, на сплавы уходит более 30% меди.

;font-family:’Arial Narrow’;text-decoration:underline»>Латунь ;font-family:’Arial Narrow'»> — сплав меди с цинком, в котором меди от 60 до 90%, а цинка от 40 до 10% — прочнее меди и менее подвержена окислению. При присадке к латуни кремния и свинца повышаются ее антифрикционные качества, при присадке олова, алюминия, марганца и никеля возрастает антикоррозийная стойкость. Листы, литые изделия используются в машиностроении, особенно в химическом, в оптике и приборостроении, в производстве сеток для целлюлозно-бумажной промышленности. Например, литейная латунь ЛЦ30А3 содержит 30 % Zn, 3 % AL, Cu — основа.

;font-family:’Arial Narrow’;text-decoration:underline»>Бронза ;font-family:’Arial Narrow’;text-decoration:underline»>. ;font-family:’Arial Narrow'»> Раньше бронзой называли сплав, в котором самого металла около 80-94%, а олова 20-60%. В настоящее время же производят без оловянные бронзы. ( ;font-family:’Arial Narrow’;color:#000000″>БрОЦСН3-7-5-1- Детали арматуры (клапаны, задвижки, краны), работающие на воздухе, в пресной воде, масле, топливе, паре и при температуре 250° С)

;font-family:’Arial Narrow’;text-decoration:underline»>Алюминиевая бронза ;font-family:’Arial Narrow'»> содержит 5-11% алюминия. Этот сплав обладает высокими механическими свойствами в сочетании с антикоррозийной стойкостью.( ;font-family:’Arial Narrow'»>бронзовая чушка — ;font-family:’Arial Narrow'»>металл, получаемый отливкой в специальную форму(изложницу) и предназначенный для последующей переплавки в качестве исходного сырья.)
;font-family:’Arial Narrow’;text-decoration:underline»>Свинцовая бронза ;font-family:’Arial Narrow’;text-decoration:underline»>. ;font-family:’Arial Narrow'»> Содержит 25-33% свинца. В основном используют для изготовления подшипников, работающих при высоких давлениях и больших скоростях скольжения.
;font-family:’Arial Narrow’;text-decoration:underline»>Кремниевая бронза ;font-family:’Arial Narrow’;text-decoration:underline»>, ;font-family:’Arial Narrow'»> содержащая 4-5% кремния. Используется, как дешевый заменитель оловянных бронз.
;font-family:’Arial Narrow’;text-decoration:underline»>Бериллиевая бронза ;font-family:’Arial Narrow’;text-decoration:underline»>, ;font-family:’Arial Narrow'»> содержит 1,8-2,3% бериллия. Отличается твердостью после закалки и высокой упругостью. Нашла свою область применения в изготовлении пружин и пружинящих изделий. ;font-family:’Arial Narrow'»>
;font-family:’Arial Narrow’;text-decoration:underline»>Кадмиевая бронза ;font-family:’Arial Narrow’;text-decoration:underline»> ;font-family:’Arial Narrow’;text-decoration:underline»>- ;font-family:’Arial Narrow'»> сплав меди с небольшим количества кадмия, примерно до1%, — используют для изготовления арматуры водопроводных и газовых линий и в машиностроении.
;font-family:’Arial Narrow’;text-decoration:underline»>Припои ;font-family:’Arial Narrow’;text-decoration:underline»> — ;font-family:’Arial Narrow'»> сплавы цветных металлов, применяемых при пайке для получения монолитного паяного шва. Среди твердых припоев известен медносеребряный сплав.

;font-family:’Arial Narrow'»>4. Маркировка медных сплавов.

;font-family:’Arial Narrow'»>Маркировку медных сплавов, за исключением бронзы и латуни, можно опознать по первой букве «М». Первичная (чистая) медь обозначается одной буквой М, после которой идет цифра обозначающая степень чистоты металла. Широко известны такие чистые марки как медь М2 и М3. В соответствии с цифрой, идущей за буквой «М» в маркировке, обозначается уровень содержания меди, то есть чистота сплава. Так, наиболее качественный представитель однокомпонентного медного сплава, содержащий 99,9% чистой меди, маркируется как медь М1. Кроме того, в маркировке чистой меди пос ;font-family:’Arial Narrow'»>ле цифр могут идти буквы, обозначающие наличие легирующего элемента или степень раскисления. Например, М1ф – это медный сплав, содержание меди в котором равно 99,9%, а фосфора – 0,04%, что существенно превышает объём всех остальных примесей.

;font-family:’Arial Narrow'»>5. Применение меди и её сплавов.

;font-family:’Arial Narrow'»>Медь, ее соединения и сплавы находят широкое применение в различных отраслях промышленности.

;font-family:’Arial Narrow'»>В электротехнике медь используется в чистом виде: в производстве кабельных изделий, шин голого и контактного проводов, электрогенераторов, телефонного и телеграфного оборудования и радиоаппаратуры. Из меди изготавливают теплообменники, вакуум-аппараты, трубопроводы. Более 30% меди идет на сплавы.

;font-family:’Arial Narrow'»>Сплавы меди с другими металлами используют в машиностроении, в автомобильной и тракторной промышленности (радиаторы, подшипники), для изготовления химической аппаратуры.

;font-family:’Arial Narrow'»>Высокая вязкость и пластичность металла позволяют применять медь для изготовления разнообразных изделий с очень сложным узором. Проволока из красной меди в отожженном состоянии становится настолько мягкой и пластичной, что из нее без труда можно вить всевозможные шнуры и выгибать самые сложные элементы орнамента. Кроме того, проволока из меди легко спаивается серебряным припоем, хорошо серебрится и золотится. Эти свойства меди делают ее незаменимым материалом при производстве филигранных изделий.

;font-family:’Arial Narrow'»>Коэффициент линейного и объемного расширения меди при нагревании приблизительно такой же, как у горячих эмалей, в связи с чем при остывании эмаль хорошо держится на медном изделии, не трескается, не отскакивает. Благодаря этому мастера для производства эмалевых изделий предпочитают медь всем другим металлам.

Материалы собраны группой SamZan и находятся в свободном доступе


Статьи по теме