химический каталог




МЕДИ СПЛАВЫ

Автор Химическая энциклопедия г.р. И.Л.Кнунянц

МЕДИ СПЛАВЫ, сплавы на основе меди, содержащие Zn, Sn, Al, Ni, Fe, Mn, Si, Be, Cr, Pb, P и др. легирующие элементы (в сумме до 50%). МЕДИ СПЛАВЫ с., состоящие из Сu и одного легирующего элемента, называют двойными или простыми, содержащие несколько легирующих элементов - многокомпонентными или сложными.

В двухкомпонентных МЕДИ СПЛАВЫс. легирующий элемент образует с Сu твердые растворы замещения, или интерметаллиды, имеющие определенное соотношение числа валентных электронов к числу атомов (э/а). Обычно э/а составляет 3/2 (например, для CuZn, Cu3Al, Cu5Sn), 21/13 (Cu5Zn8, Cu9Al4, Cu31Sn8) и 7/4 (CuZn3, Cu3Sn). Кроме того, в МЕДИ СПЛАВЫс. часто наблюдается образование более сложных интерметаллич. соединений.

По основным легирующим элементам МЕДИ СПЛАВЫс. разделяют на бронзы, латуни и медноникелевые сплавы.

Бронзы - сплавы Сu, легированные различные химический элементами (Sn, Аl, Be, Pb и др.), кроме Zn и Ni. Подробнее см. ст. Бронзы.

Латуни - медно-цинковые сплавы, содержащие от 4 до 50% Zn. Двойные латуни с содержанием Zn до 10% называют томпаками, до 20% - полутомпаками. Маркируют двойные латуни буквой "Л" и цифрой, указывающей на содержание Сu в сплаве. Среди двойных латуней наиболее распространены сплавы, содержащие 30, 32 и 37% Zn. Латуни с содержанием Zn до 32% являются однофазными (a -латуни), содержащие 32-50%-двухфазными системами (содержат a - и b -фазы). a -Латуни представляют собой твердые растворы замещения Zn в Сu и имеют гранецентрир. кубич. решетку; b -латуни образуют соединение с э/а = 3/2 и имеют объемноцентрир. кубич. решетку.

Сложные латуни получают дополнительной легированием простых латуней различные элементами, например Al, Mn, Sn, Ni, Fe. В марках легированных латуней буквами обозначают качеств. состав сплава, числами - содержание компонентов; первое число означает содержание Сu, следующие - легирующих добавоколо Легирующие элементы обозначают буквами: А-Аl, H-Ni, О-Sn, Ц-Zn, C-Pb, Ж-Fe, Мц-Mn, К-Si, Ф-Р, Т-Тi. Hаиболее распространены: оловянная адмиралтейская, или морская (ЛО62-1), алюминиевая, никелевая или алюмоникелевая (марка последней ЛАН59-3-2) и железомарганцевая (ЛЖМц59-1-1). Созданы также многофазные (дисперснотвердеющие) латуни, упрочнение которых достигается термодинамически обработкой со старением, например ЛАНКМц75-2-2,5-0,5-0,5.

Получают латуни сплавлснием меди с легирующими элементами, обычно в электрический индукционных печах. Получение латуни прямым сплавлением элементов затруднено из-за большой разницы температур плавления этих металлов и большой упругости пара Zn, поэтому при сплавлении обычно вводят лигатуру (небольшое количество готового сплава Cu-Zn), облегчающую сплавление компонентов. Обрабатывают латуни давлением (деформируемые латуни) или с использованием литья. Латуни отличаются хорошими механические свойствами, высокой коррозионной стойкостью, пластичностью, прочностью. Зависимость прочности, пластичности и электрический сопротивления латуней от содержания Zn показана на рисунке. Латуни превосходят Сu по прочности на растяжение: s раст для Сu 450 MПа, для ЛАЖ > 600 MПа, для b -латуни > 740 MПа при удлинении (d ) более 12%. Используют латуни для производства листов, лент, полос, труб, проволоки, которые изготовляют при горячей или холодной обработке расплава. Из полученных полуфабрикатов изготовляют электротехн. и машиностроит. детали, части приборов, медали, сетки и пр.



Зависимость электрический сопротивления (а), пластичности (б)и прочности (в)латуней от содержания Сu в сплаве: 1 - наклепанная латунь; 2 -отожженная латунь; 3 - литая латунь.

К медно-никелевым сплавам относятся мельхиоры (содержат 20-30% Ni и легирующие элементы Fe, Mn и др.), нейзильбер (5-35% Ni, 12-46% Zn), константан (40% Ni, 1,5% Mn), манганин (30% Ni, 12% Mn) и др. Никель образует с медью непрерывный ряд твердых растворов, его введение повышает коррозионную стойкость, твердость, прочность, модуль упругости и температуру плавления сплава, понижает его теплопроводность, электрический проводимость и температурный коэффициент электрический сопротивления. Медноникелевые сплавы обрабатывают давлением в горячем и холодном состоянии. Применяют в кораблестроении, для изготовления деталей, работающих при повышенной температуре и давлении.

Все МЕДИ СПЛАВЫс. обладают высокой стойкостью против атмосферной и газовой коррозии. Для латуней, нейзильбера, бериллиевых и др. бронз она составляет (0,5-30)* 10- 4 мм в год. Существенно замедляют их окисление Be, Zn и Al, способствующие образованию на поверхности сплава защитной пленки; заметно уменьшают коррозию также Si, Sn, Zn, Cd; не влияют - Fe, Ni, Co, Mn, Sb, Ag, P; присутствие в сплаве Сr, Se, As ускоряет его окисление. МЕДИ СПЛАВЫс. устойчивы в атмосфере СО2, сухого NH3, незагрязненного сухого и влажного водяного пара. При длительной (десятки лет) атмосферной коррозии латунь подвергается обесцинкованию. Этот процесс протекает вследствие селективной коррозии Zn или перехода в результате коррозии в раствор Сu и Zn с последующей осаждением Сu в сплаве. При этом наблюдается сохранение медного остова, изделие не меняет своей формы, но утрачивает прочность. Латуни с повыш. содержанием Zn наиболее подвержены такому виду коррозии. Склонность МЕДИ СПЛАВЫс. к обесцинкованию уменьшается в присутствии добавок As (не более 0,5% по массе). Подобная селективная коррозия характерна также для алюминиевых и оловянных бронз.

МЕДИ СПЛАВЫс. слабо поддаются почвенной коррозии. Исключение -латуни, которые в этих условиях подвержены обесцинкованию. В естеств. водных (речных и морских) средах МЕДИ СПЛАВЫс. подвергаются кавитационному разрушению (например, разрушение корабельных винтов), являющемуся результатом коррозии и действия на сплав высокотурбулентного потока воды.

Скорость коррозии в кислотных средах возрастает с повышением температуры, концентрации кислоты, степени аэрации раствора и скорости потока. наиболее стойки к кислотам оловянные, алюминиевые и кремнистые бронзы, а также медно-никелевые сплавы; применять латуни в контакте с кислотами не рекомендуется. В окислит. средах и горячих щелочных растворах все МЕДИ СПЛАВЫс. быстро разрушаются. МЕДИ СПЛАВЫс. нельзя также использовать в контакте с Н2О2, расплавленной серой, H2S и SO2. Галогены в сухих условиях мало действуют на МЕДИ СПЛАВЫс., но при наличии влаги вызывают коррозию. На поверхности МЕДИ СПЛАВЫс. образуются защитные пленки Cu2O, Cu(OH)2, CuCO3 и др. соединение Сu, слабо растворимых в воде. Это способствует появлению с течением времени на поверхности так называемой патины, которая придает художеств. изделиям из МЕДИ СПЛАВЫс. особый внешний вид.

Специфич. особенность нейзильбера, латуней, бериллиевых, марганцевых и алюминиевых бронз - склонность к коррозии под напряжением, т.е. растрескиванию при одновременном воздействии внешний сил или остаточных внутр. механические напряжений и коррозионной среды. Такая коррозия возникает в присутствии NH3, паров Hg, растворов ее солей, в загрязненной влажной атмосфере (сезонная болезнь). Предотвращают коррозионное растрескивание отжигом при температуре 250-800 °С, снимающим внутр. напряжение сплава, или легированием.

Мех. свойства МЕДИ СПЛАВЫс. изменяются в широких пределах при холодной обработке давлением и при отжиге. Холодной деформацией (наклепом) можно увеличить твердость и предел прочности МЕДИ СПЛАВЫс. в 1,5-3 раза при одновременном снижении пластичности, к-рую затем восстанавливают отжигом. Смягчающий отжиг латуней и бронз после холодной обработки проводят при 600-700 °С.

По назначению МЕДИ СПЛАВЫс. подразделяют на антифрикционные, жаропрочные, конструкционные, пружинные и электротехнические. К первым относят свинцовистую бронзу, легированные алюминиевые бронзы, свинцовистую латунь. Применяют их для заливки стальных вкладышей тяжелогруженых подшипников, для изготовления узлов трения, втулок, фрикционных дисков и пр. Жаропрочные МЕДИ СПЛАВЫ с. содержат от одного до трех легирующих компонентов (например, Со, Сr, Mg, Zr) и обычно перед использованием подвергаются термодинамически обработке. Предназначены для изготовления проводников электрический тока, эксплуатируемых при высокой температуре, электродов сварочных машин и т. п. К конструкционным МЕДИ СПЛАВЫс. относят главным образом двойные латуни и латуни, легированные небольшими добавками Sn, Al, Fe, Si, Ni, Mn. Из них изготовляют трубы для конденсаторов и радиаторов, посуду, гильзы и др. Пружинные сплавы - главным образом бериллиевые бронзы, медно-никелевые сплавы. Их применяют для изготовления пружин, эксплуатируемых до температуры 130°С. Электротехн. МЕДИ СПЛАВЫс. отличаются малым температурным коэффициент электрический сопротивления, жаропрочностью. Используют такие сплавы для изготовления электрический приборов, реостатов, резисторов.

Химическая энциклопедия. Том 2 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
купить обеденный стол в интернет магазине
подставки для цветов настенные
купить информационный стенд для улицы
селена курсы косметолога

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(09.12.2016)