Subiect: Metale neferoase si aliaje
Multe metale neferoase și aliaje ale acestora au un număr de proprietăți: ductilitate bună, duritate, conductivitate electrică și termică ridicată, rezistență la coroziune și alte avantaje. Datorită acestor calități, metale neferoase și a aliajelor acestora ocupă un loc important printre materialele structurale.
Dintre metalele neferoase din industria automobilelor, în formă pură cât și sub formă de aliaje sunt utilizate pe scară largă de aluminiu, cupru, plumb, staniu, magneziu, zinc și titan.
1.Alyuminy și aliaje
Aluminiu - 660 „C temperatura proprietăți mecanice chist argintiu metal alb, caracterizat printr-o densitate mică de 2,7 g / cm 3. înaltă conductivitate electrică, punctul de topire de aluminiu sunt scăzute, astfel încât, în formă pură, ca material de construcție folosit este limitat ..
Pentru a îmbunătăți proprietățile tehnologice și fizico-mecanice ale aluminiului dopat cu diverse elemente (Cu, Mg, Si, Zn). Fier și de siliciu din aliaj de aluminiu sunt constante. cauze de fier
scăderea ductilitate și conductivitatea aluminiu. Siliciu, cum ar fi cupru, magneziu, zinc, mangan și crom ipkol se referă la o ranforsare din aluminiu dopant.
În funcție de conținutul de impurități permanente se disting:
--- grad de puritate de aluminiu A 999 (0,001% impurități);
- aluminiu de mare puritate - A 935, A 99, A 97, A 95 (.005-.5% impurități);
---- aluminiu tehnic - A 85, A 8, A 7, A 5, A O (0,15-0,5% impurități).
Aluminiu este produs sub formă de produse semifinite pentru prelucrare ulterioară în produse. Aluminiu de mare puritate este utilizată pentru fabricarea produselor conductoare și cabluri.
Și industria de automobile adoptat pe scară largă cusute pe baza de aluminiu. Ele sunt clasificate ca: - cu privire la tehnicile de fabricație; pe gradul de întărire după tratamentul termic;
---- în funcție de performanță.
K. neuprochiyaemym tratament termic includ aliaje;
aluminiu cu marca Amts mangan;
mărcile magneziu aluminiu Amts AMgZ, AMg5V;
Aceste aliaje au ductilitate, rezistenta la coroziune, ștanțată bună și sudate, dar au o rezistență scăzută. Dintre acestea, rezervoare de benzină sunt fabricate, sârmă, nit și rezervoare de sudare pentru fluide, piese de automobile.
In grupul de aliaje de aluminiu forjat, durificabile prin tratament termic, aliajele se disting:
- aliaje de forjare și ștanțare.
Aliaje de rezistență normală. Acestea includ aliaje de aluminiu + cupru + Magneziu (dyuraliminy), care sunt marcate cu „D“ literă. Duraluminiu (D1, D16, D! 8), caracterizat prin durabilitate ridicată, duritate adecvată și tenacitate. Pentru rigidizarea aliajelor utilizate pentru călire urmată de răcirea în apă. Hardened duraluminiu supus îmbătrânirii, ceea ce contribuie la creșterea rezistenței lor la coroziune.
Dyuraliminy utilizate pe scară largă în aeronave: fabricate din D1 aliaj al șurubului lamei de D16 - unul dintre nitului materiale de bază - elemente de fuselajelor aeronave, D18 aliaj care poartă.
aliaje de aluminiu de înaltă rezistență
aliaje de înaltă rezistență pentru rezistența sa superioară parametrii duraluminiu, dar mai puțin flexibile și mai sensibile la stres concentratoare (notch). Dintre aceste aliaje produc foarte încărcate structuri exterioare în aeronave - părți ale carcaselor, șasiu și placare.
aliaje de aluminiu rezistente la căldură (AA 4-1, D 20) au o compoziție complexă chimic, fier aliat, nichel, cupru și alte elemente. refratore ofera dopajul, încetinirea proceselor de difuzie.
Detalii despre superaliaje utilizate după călire și îmbătrânire artificială, și poate fi utilizată la temperaturi de până la 300 ° C.
Aliajele de forjare și presare (AK 25, AK 4E AA 6 AA 8) aparțin unui sistem de cupru aluminiu aditivi + + siliciu Stearat de magneziu. Aliaje utilizate după călire și îmbătrânire pentru fabricarea pieselor medii încărcate de formă complexă (AK 6) și piese puternic presate - pistoane, cu șurub palete, pompe cu rotor și altele.
Turnarea aliajelor. Pentru fabricarea pieselor prin sisteme de turnare folosesc aliaje de aluminiu Al-Si, Al-Cu, Al-Mg. Pentru a îmbunătăți proprietățile mecanice ale aliajelor dopate titan, bor, vanadiu. Avantajul principal al aliajelor de turnare este o fluiditate ridicată, contracție mică, proprietăți mecanice bune.
aplicabile Tipurile de tratament termic al aliajelor de aluminiu turnate:
- îmbătrânire artificială: pentru a îmbunătăți rezistența și prelucrare;
- recoacere prin răcire în aer: pentru îndepărtarea turnării și tensiunilor reziduale și îmbunătățirea ductilității;
- călire și natural (sau artificial) îmbătrânire: pentru a crește puterea;
- întărire și de înmuiere: pentru a îmbunătăți ductilitatea și stabilitatea dimensională.
Aliaje de aluminiu cu siliciu (silumins) a obținut cea mai mare distribuire între aliaje de aluminiu de turnare datorită turnabilitate lor ridicat și caracteristici mecanice și tehnologice bune. Silumin (mărcile AL2, AL4, AL9) au o fluiditate ridicată, etanșeitate bună, rezistență suficientă, bine prelucrate prin tăiere, un bine sudat, rezistent la coroziune și rezistent la fisurare la cald.
AL2 aliaj folosit pentru producerea de piese cu pereți subțiri de formă complexă, în piesa turnată în sol: unitățile și dispozitivele de locuit.
AL4 aliaj - piese extrem de încărcate de destinație responsabile: Incinte compresoare, blocuri motoare, pistoane și cilindri al.
AL9 aliaj - fabricarea pieselor încărcate moderat, dar o configurație complexă, precum și pentru piesele supuse sudură.
Aliaje de aluminiu cu magneziu (magnaliny) - AL 8, AL13, AL27, AL29 au cea mai mare rezistenta la coroziune și proprietăți mecanice mai bune după tratament termic în comparație cu alte aliaje de aluminiu, dar turnabilitate lor scăzut.
Aliaje 8 AL 13 și AL sunt cele mai comune dintre ele sunt supuse unor influențe părți corozive ale navelor și piese care funcționează la temperaturi ridicate (cap cilindru de motoare puternice de aer
aluminiu Stavy cu cupru - AL7, AL12, AL19 au proprietăți scăzute de turnare și rezistență la coroziune redusă, dar proprietăți mecanice ridicate.
AL7 aliaj folosit pentru fabricarea pieselor turnate din formă simplă, de lucru cu voltaj mare (motor racit cu aer cilindri low-power).
Aliaje de aluminiu, cupru și siliciu - ALZ, AL4, caracterizat Alb proprietăți bune de turnare, dar rezistența lor la coroziune este scăzută.
aliaj ALZ utilizate pe scară largă pentru fabricarea de produse turnate turnuri, supape și piese de mici dimensiuni.
Aliaj AL4 este utilizat pentru piese turnate piese critice care impun cerințe ridicate de căldură rezistenta si duritate.
AL6 aliaj utilizat pentru turnare și valve carcase carburatoarele de motoare pe benzină.
Aliaje de aluminiu, zinc și siliciu - aliaj reprezentativ ALI (silumin zinc) având proprietăți de turnare și pentru a îmbunătăți proprietățile mecanice în curs de modificare. Folosit pentru realizarea pieselor turnate din forma complexa - carcase, blocuri de motoare cu ardere internă.
Având aliaje. Cea mai mare aplicarea materialelor purtătoare de aluminiu primit ACM aliaj. Prin proprietăți antifricțiune, este aproape de plumb bronz, dar rezistența la coroziune superioară și prelucrabilitate.
Aliaj ACC-6-5 conține în componența sa de 5% din plumb, ceea ce îi conferă un proprietăți de înaltă presiune. lagăre de alunecare din aliaje AFM si ACC-6-5 este folosit în loc de bronz la motoarele diesel.
Aliaje de aluminiu care conțin staniu, rulmenți grele fabricate în industria de automobile, precum și în nave și inginerie generală.
Aliaje de aluminiu au un coeficient de dilatare termică mai mare decât oțelul și fonta. Lagărele sunt, prin urmare, realizate din aliaje de aluminiu utilizate în practica de inginerie este limitată. materiale bimetalice mai răspândite care constituie stratul de aliaj de aluminiu depus pe un substrat de oțel. Astfel de bimetals asigura funcționarea fiabilă a unităților de frecare la sarcini mari (de la 20 la 30 MPa) și viteze mari de alunecare (20 m / s).
metale sinterizat. Materialele pe bază de aluminiu, obținute prin metalurgia pulberilor, au în comparație cu aliajele de turnare de rezistență mai mare, stabilitate la temperaturi ridicate și proprietăți de rezistență la coroziune.
Materiale de pulbere de aluminiu sinterizate (SAP) sunt compuse din particule minuscule de aluminiu și oxid, A12 O3. Pulberea de sinterizare a fost preparat din aluminiu pur comercial, granule de pulverizare, urmată de pulveizare în mori cu bile.
Procesul tehnologic de preparare a produselor este format din operațiile de fabricație preforme SAP și prelucrarea ulterioară. Prefabricați preparate prin brichetare pulbere (rece sau încălzită), urmată de sinterizare, la 590-620 ° C și presiuni de 260-400 MPa.
Pentru rezistența la temperatură, materialele din EPS depășesc refractar VD17 din aliaj de aluminiu.
pulberi sinterizate din aluminiu (SAP-1 timbre - EPS-4) este utilizat pentru fabricarea pieselor de rezistență crescută și rezistență la coroziune, care funcționează la temperaturi de funcționare de până la 500 ° C.
Reprezentant al acestui grup de materiale este CAC-1 conținând 25-30% Si și 7% Ni, folosit în loc de materiale mai grele în inginerie mecanică și de luare a instrumentului.
2.Med și aliajele sale
Cupru în forma sa pură este roșie; .chem impuritățile mai mari în ea, grosieră și kink întunecate. Punctul de topire al cuprului 1083 ° C, densitate 8,92 g / cm3.
Cuprul a lansat următoarele mărci: - catod - MV4k, Mook, Moku, M1k;
- anoxic - MOOb, Mobile, M1B;
- catodica retopite - M1u;
- dezoxidat - M1R, M2P LSB, MOH.
Impuritățile au un impact semnificativ asupra proprietăților fizice și mecanice ale cuprului. În funcție de conținutul de impurități distinge cupru marca:
MOO (99.99% Cu), OM (99.95% Cu), Ml (99,9% Cu), M2 (99,7% Cu), MS (99.50% Cu).
Principalele avantaje ale cuprului ca material de inginerie sunt de înaltă conductivitate termică și electrică, ductilitate, rezistenta la coroziune, în combinație cu proprietăți mecanice suficient de ridicate. Dezavantajele includ proprietăți scăzute de turnare de cupru și prelucrabilitate slabă.
Alierea cuprului se realizează pentru a da aliajului proprietățile mecanice, tehnologice și alte dorite antifricțiune. Elemente chimice folosite în dopaj, denotă un aliaj de cupru timbru, următorii indici:
A - aluminiu; XIP - wolfram; Wee - bismut; B - vanadiu; Um - Cadmiu; Capitolul - galiu; D - Germania; F-fier; PLN - aur; Prin - cobalt; Cr - Si; Mg - magneziu; Mc - mangan; M - cupru; Mm - Arsen; H - nichel; O - staniu; C - plumb; Arta - Seleniu; Wed - argint; Su - antimoniu; Ti - titan; F - fosfor; C - tsikk.
aliaje de cupru sunt clasificate:
în compoziția chimică a:
- aliaje de cupru-nichel; Tehnologic destinat:
pentru a schimba puterea după tratament termic b“.
Alama, - aliaje de cupru, în care elementul principal de aliere este zincul. În funcție de conținutul de componente de aliere se disting:
- simplă alamă (binar);
- multicomponentă (aliat), alama. simplu din alamă marcate cu litera „L“ și cifrele
kremnistomargantsevaya conținând 75% cupru, 2% aluminiu, 2,5% nichel, 0,5% siliciu, 0,5% mangan, restul - zinc.
În funcție de elementul de aliere principal se disting aluminiu, siliciu, mangan, nichel, staniu, plumb și alte alamă.
Aluminiu alama - 85-0,6 proprietăți mecanice LA, LA 77-2, LAMsh 77-2-0,05 proprietăți îmbunătățite cum și rezistența la coroziune.
alama silicioase - LK 80-3, LKS 65-1,5-3 și alții au o rezistență la coroziune ridicată în condiții TMOOferNSh și în apa de mare, și proprietăți mecanice bune.
Manganul alama - LMts 58-2, LMtsA 01/03/57, deformabil în stare caldă și rece, care posedă proprietăți mecanice nm iii.K-oKiiMii, rezistente la coroziune și apă de mare și abur supraîncălzit.
Nichel alama - LN 65-5 și altele au proprietăți mecanice ridicate, dlplsnpem bune prelucrate în cald și la rece.
Olovyanistye latuni- LO - 90-1, 70-3 LO LO 62-1 diferă în crescute proprietăți antifricțiune și rezistență la coroziune, bun prelucrate.
alama plumb - PM 63-3, 74-3 PM, PM 60-1 sunt caracterizate prin proprietăți de alunecare mai mari și bine prelucrate prin tăiere. Plumb în aceste aliaje este prezentă ca fază independentă, aliajul este aproape nu schimbă structura.
Bronzurile - este aliaje de cupru cu staniu și alte elemente (aluminiu, siliciu, mangan, plumb, beriliu). În funcție de conținutul componentei principale din bronz pot fi împărțite în:
- staniu, element principal este de staniu alierea;
bronzurile staniu au proprietăți ridicate antifrictiune; supraincalzirea -nechuvstvitelny, rezistent la frig, nemagnetic.
Pentru a îmbunătăți bronz staniu calitate aliat cu zinc, plumb, nichel, fosfor și alte elemente. Doping de fosfor crește mecanice, proprietăți, tehnologice antifrictiune din bronz staniu. Introducerea de nichel îmbunătățește proprietățile mecanice și anticorozive. La doparea cu plumb bronzurile densitate crescută, îmbunătățite proprietățile lor anti-frecare și prelucrabilitate, proprietăți mecanice cu toate acestea, a redus semnificativ. Doparea cu zinc îmbunătățește proprietățile de procesare. Introducerea fierului (până în luna 9%> îmbunătățește proprietățile mecanice ale bronzurile, dar cu creșterea gradului de dopaj redus drastic rezistența și proprietățile de procesare lor la coroziune.
În funcție de prelucrare technologies- și bronz special staniu sunt împărțite în:
bronz staniu deformabile care conține până la 8% staniu. Acestea din bronz este utilizat pentru fabricarea arcurilor, diafragme și alte părți deformabile. Turnarea de bronz cuprind mai mult de 6% staniu, au proprietăți ridicate antifricțiune și rezistență suficientă; utilizarea acestora pentru fabricarea unităților de frecare responsabile (lagăre de alunecare).
bronz specific include în compoziția sa aluminiu, nichel, siliciu, fier, beriliu, crom, plumb și alte elemente, în majoritatea cazurilor, determinate de componenta principală alierea titlu de bronz.
bronzurile din aluminiu au mecanică, antifrictiune și anticorosive proprietăți ridicate. Aceste bronzuri au fost utilizate pentru fabricarea componentelor critice de mașini, care funcționează la uzură viguroasă și temperaturi ridicate.
bronz silicios caracterizate prin înaltă antifricțiune și proprietăți elastice, rezistenta la coroziune. dopante suplimentară de bronz de siliciu și alte elemente îmbunătățește proprietățile de performanță și de prelucrare a zincului bronzurile imbunatateste turnabilitate lor, mangan și nichel, pentru a îmbunătăți rezistența la coroziune și rezistența, plumb - prelucrabilitate si proprietati antifrictiune. bronz silicios este folosit în loc de staniu pentru fabricarea de piese antifricțiune, arcuri, membrane, instrumente si materiale,
bronz de plumb utilizat în perechi de frecare care funcționează la viteze mari de deplasare relativă a pieselor. Pentru a îmbunătăți proprietățile mecanice și rezistența la coroziune, bronz plumb aliat cu nichel și staniu.
bronz beriliului caracterizate prin proprietăți de înaltă rezistență, rezistență la uzură și rezistență la medii corozive. Ele oferă produse performante la temperaturi ridicate (500 ° C), tăierea și manipulate bine sudate. Bronz de acest tip sunt utilizate pentru producerea de piese pentru destinație Responsible operat la viteză mare de deplasare, sarcină, temperatură.
Aliaj de cupru și de nichel este subdivizat în structurale și electrice
Mâncat (cupru-nichel-aluminiu) cuprinde 6-13% Ni, 1,5-3% A1, soldul - cupru. Ele sunt supuse unui tratament termic (calire-îmbătrânire). Kuniali utilizate pentru fabricarea pieselor de înaltă rezistență, arcurile și numărul de produse electrice.
Nichel argintiu (cupru-nichel-zinc) conținând 15% Ni, 20% Sn, Altele - cupru. Ei au o culoare albă, aproape de culoarea argintie. alpaca bine rezista la coroziunea atmosferică. Acestea sunt utilizate în instrumente de fabricație și de ore.
Melchior (cupru-nichel, adaosuri mici de fier și mangan până la 1%) au o rezistență ridicată la coroziune. Acestea sunt utilizate pentru fabricarea de schimbătoare de căldură, ștampilată și produse în relief,
Kopel (cupru-nichel-mangan) conține 43% Ni, 0,5 Mn, restul - cupru. Acest aliaj special cu o rezistivitate ridicată este utilizată pentru fabricarea elementelor de încălzire.