навчальна презентація для вивчення кольорових металів

1. 2 частина
ДП «Учбовий центр» ПрАТ «МЕТЦ»
Автор
ТОПАЛОВА
ЛЮДМИЛА ІВАНІВНА
topalova.at.ua

2. ЗАЛЕЖНО ВІД БУДОВИ І ВЛАСТИВОСТЕЙ МЕТАЛИ ОБ’ЄДНУЮТЬ В РІЗНІ
ГРУПИ.
НАЙБІЛЬШ ЗАГАЛЬНА І ПОШИРЕНА КЛАСИФІКАЦІЯ ПОДІЛЯЄ МЕТАЛИ НА
2 ГРУПИ – ЧОРНІ І КОЛЬОРОВІ
ЧОРНІ МЕТАЛИ
Залізо і його сплави; мають темно-сірий
колір, високу температуру плавлення,
мають різну будову кристалічної гратки
за різних температур.
Частка використання чорних металів у
техніці перевищує 90%
Приклади чорних металів: Fe, Co, Ni, Mn,
W, Mo, Nb, Ti, Cr.
КОЛЬОРОВІ
МЕТАЛИ
Решта металів; мають забарвлення,
пластичність, низьку температуру
плавлення, низьку твердість.
Кольорові метали додають до легованих
сталей і сплавів для поліпшення їхньої
структури і властивостей
Приклади кольорових металів: Pb, Be, Mg,
Al, Ag, Pt, Zn, Cd, T, Sb.

3. БЛАГОРОДНІ
• Метали з високою
корозійною стійкістю:
золото, платина,
паладій, срібло,
іридій, родій, осмій.
• Використовують у
вигляді сплавів у
електротехніці,
приладобудуванні,
медицині.
ВАЖКІ
Метали з високою
щільністю: свинець, олово,
хром, вісмут, ртуть,
манган, мідь, цинк, нікель,
кобальт, арсен.
Застосовують як легуючі
елементи
ЛЕГКІ МЕТАЛИ
• Метали з щільністю
менше 5 г/см3: літій,
калій, натрій, рубідій,
кальцій, магній,
берилій, алюміній,
титан.
• Застосовують як
розкислювачі металів і
сплавів, для
легування, в
піротехніці,
фотографії, медицині.
РІДКІСНІ
• Метали з особливими
властивостями:
вольфрам, молібден,
тантал, ванадій,
селен, телур, індій,
германій, церій.
• Використовують в
сплавах як легуючі
елементи.

4. Чиста мідь має високу пластичність, електро- і
теплопровідність, корозійну стійкість.
Щільність міді – 8, 92 г/см3, температура плавлення 10830С.
З чистої міді виготовляють електричні проводи, кабелі, деталі
приладів і електричних машин.
Мідь добре обробляється тиском і витягується в тонкі листи
(фольгу) завтовшки 0,05…0,06 мм, в дріт діаметром 0,02…0,03 мм.
Марки міді розрізняють залежно від чистоти. Існує 10 марок міді:
М00, М0, МОб, М1, М1р, М2, М2р, М3, М3р, М4. Найбільш чиста
мідь – М00, кількість домішок 0,1 – 0,5 %; мідь М4 – має домішок
1%.
Приблизно 75% витрачається на сплави з іншими металами –
цинком, оловом, свинцем, алюмінієм.
Сплави на мідній основі об’єднуються в дві основні групи: латуні
та бронзи.
МІДЬ І ЇЇ СПЛАВИ

5. СПЛАВИ НА МІДНІЙ
ОСНОВІ
ЛАТУНЬ
ЛАТУНЬ – це сплав міді з цинком. Латунь
позначають літерою Л та цифрами, що
відповідають відсотковому вмісту міді в
сплавах. Якщо в латуні є крім міді і цинку
домішки, то після літери Л ставлять
позначення домішок, а далі – цифри, що
вказують на середній вміст у % компонентів
латуні.
ЛС59-1 – латунь свинцевиста з 59% міді, 1% -
свинцю, 40% цинку.
З підвищенням вмісту цинку в латуні –
механічні властивості її покращуються,
зменшується температура плавлення.
До складу латуні вводять: залізо –Ж,
алюміній –А, нікель –Н, марганець –Мц,
олово – О, кремній – К. Такі латуні називають
спеціальними.
Л96 – латунь з вмістом міді 96%, 4% цинку.
ЛС60-1, ЛС63-3, ЛС64-2, ЛС70-1.
БРОНЗА
БРОНЗА – це сплав міді з оловом та іншими
елементами, крім цинку.
Розрізняють прості – олов’янисті та спеціальні -
безолов’янисті бронзи.
В спеціальних бронзах олово замінено свинцем,
алюмінієм, залізом, манганом, кадмієм, берилієм.
Залежно від хімічного складу такі бронзи називаються
свинцевистими, алюмінієвими, манганистими тощо.
БрОЦСН-3-7-5(Бр – бронза, О – олова 3%, Ц – цинку
7%,С – свинцю5%, Н – нікелю до 1%).
Бр ОФ6,5-0,25 – оло’вяниста фосфориста бронза олова
6,5%, фосфора – 0,25%, все остальне мідь.
Фосфориста бронза застосовується для виготовлення
вкладишів підшипників, черев’ячних колес, а також
деталей, які працюють в морській воді.
БрОЦС6-6-3- застосовується для виготовлення
арматури парової і водяної, втулок, гайок.

6. АЛЮМІНІЙ І ЙОГО СПЛАВИ
Алюміній - сріблясто-білий легкий метал, який має добру пластичність,
електро- і теплопровідність, високу корозійну стійкість у прісній воді.
Щільність алюмінію 2,7 г/см3, температура плавлення 6600С(міді – 8, 92 г/см3,
10830С ).
На повітрі поверхня алюмінію покривається тонкою плівкою оксиду
алюмінію АІ2О3, яка захищає від окислення нижчі шари металу –
найважливіша корозійностійка властивість алюмінію.
Алюміній добре обробляється тиском, зварюється, але погано
піддається обробці різанням.
Як конструктивний матеріал його не застосовують, але застосовують в
електротехнічній промисловості для виготовлення проводів, кабелів,
обмоток. Алюміній застосовують в хімічній промисловості, в
приладобудуванні а також для отримання алюмінієвих сплавів.
Постійні домішки знижують фізико-хімічні характеристики і пластичність
алюмінію.
Залежно від вмісту домішок розрізняють марки алюмінію – А999 (0,001%
домішок) А995 (0,005%), А 99, А97, А95 (0,01%).

7. Дюралюміни – сплави алюмінію з міддю (2,25…5,2 %) магнієм
(0,2…1,8%) та манганом (0,1..1%). Вони мають достатньо
високу міцність, пластичність – для підвищення механічних
властивостей піддаються термічній обробці. (Д16)
Найбільше розповсюдження отримали сплави алюмінію з
кремнієм – АЛ2, АЛ4, АЛ9 – їх називають силумінами.
Сплави АК, АК4, АК6 – застосовують для виготовлення
великих деталей-поршнів, лопатей гвинтів, крильчатки
насосів.
Введення легуючих елементів дозволило створити ряд алюмінієвих сплавів з різними
фізико-механічними та технологічними властивостями.
Сплави алюмінію поєднують у собі кращі властивості чистого алюмінію і підвищені
характеристики легуючих елементів.
Так залізо, титан, нікель – підвищують жароміцність сплавів;
мідь, марганець, магній – забезпечують зростання характеристик міцності.

8. ДЕФОРМОВНІ ЛИВАРНІ
 – легко обробляються в
гарячому і холодному стані, з
них виготовляють прутки,
листи, дріт, пресовані
профілі. До деформованих
сплавів належать сплави АК,
АК4,АК6, АК8 – до складу
яких входять крім алюмінію,
мідь, манган, магній, кремній і
в невеликій кількості нікель.
 З цих сплавів куванням і
штампуванням виготовляють
великі фасонні і
високонавантажуємі деталі-
поршні, лопасті гвинтів,
крильчатки насосів.
 – застосовують при
виробництві деталей
методом литва.
 Такі сплави мають високу
рідко текучість, яка дозволяє
отримати тонкостінні, щільні
виливки з малою усадкою,
без тріщин, з високою
міцністю, корозійною
стійкістю, тепло- і
електропровідністю, доброю
оброблюємістю різанням.
За технологією виготовлення заготовок і виробів усі промислові сплави
алюмінію поділяють на дві групи: ДЕФОРМОВНІ і ЛИВАРНІ

9. АНТИФРИКЦІЙНІСПЛАВИ
Антифрикційні сплави — сплави, що характеризуються низьким
коефіцієнтом тертя, значною зносостійкістю і достатньою міцністю,
доброю припрацьовуванністю, корозійною стійкістю, відсутністю
схоплювання з поверхнею контакту.
Антифрикційні сплави застосовуються для виготовлення деталей,
які працюють на стирання: вкладишів підшипників, напрямних
втулок різних механізмів, поршневих кілець, черв'ячних коліс,
тощо.
Підшипниковими називаються сплави, які використовуються для виготовлення
вкладишів підшипників ковзання.
До антифрикційних сплавів відносяться литі
матеріали:
бабіти;
бронзи;
латуні;
антифрикційні чавуни і сталі (мідяна та
графітизована сталь); деякі сплави на основі
алюмінію 0.

10. За структурою литі антифрикційні сплави поділяють на матеріали в яких у
відносно м'якій основі розташовані твердіші включення інтерметалідних
з'єднань (наприклад: олов'янистий бабіт, алюмінієва та олов'яниста бронза);
у міцнішій основі твердого розчину розташовані включення м'якої металевої
структурної складової
(наприклад: свинцевисті бронзи,
сплави на основі алюмінію, що
містять олово, свинець і кадмій),
яка служить твердою мастилом в
процесі експлуатації.
АНТИФРИКЦІЙНІ СПЛАВИ
Бабітами називають сплави на олов’яній,
свинцевій або олов’яно-свинцевій основі, які
застосовують для заливання вкладишів
підшипників.
За структурою бабіти задовольняють так
званому правилу антифрикційності: в м’якій і
пластичній основі структури бабіту повинні бути
рівномірно розподілені включення твердих
кристалів. Твердими кристалами в бабіті є
Сu3Sn, SnSЬ, SЬ.
При вказаному складі сплаву під час роботи основна
м’яка його частина буде стиратися більше і поверхня її
повинна буде понизитись в зрівнянні з твердими
структурними складовими. Це буде сприяти
заповненню западин мастилом, циркуляції його і
інтенсивному охолодженню поверхонь тертя.
Хімічний склад бабіту Б83:
•SЬ – сурьма – 10÷12%;
•Сu – мідь – 5,5÷6,5%;
•Sn – олово – остальне (до 100%).
До складу бабіту входять також в
невеликій кількості (до 0,1%)
залізо, цинк, свинець, вісмут).