Мідні сплави

Для деталей машин використовують сплави міді з цинком, оловом, алюмініюням, кремнієм та ін (а не чисту мідь) через їх більшої міцності: 30-40кгс/мм ^ 2 у сплавів і 25-29 кгс/мм ^ 2 у технічно чистої міді (табл. 35 -
39).

Мідні сплави (крім берилієвої бронзи і деяких алюмінієвихбронз) не беруть термічної обробки, і їх механічні властивості тазносостійкість визначаються хімічним складом і його впливом на струк -туру. Модуль пружності мідних сплавів (900-12000 кгс/мм ^ 2 нижче, ніж усталі).

Основна перевага мідних сплавів - низький коефіцієнт тертя
(що робить особливо раціональним застосуванням їх в парах ковзання), со -Подружжя для багатьох сплавів з високою пластичністю і гарною стійко -стю проти корозії в ряді агресивних середовищ і гарною електропровідністю -стю.

Величина коефіцієнта тертя практично однакова у всіх міднихсплавів, тоді як механічні властивості і зносостійкість, а також поведе -ня в умовах корозії залежать від складу сплавів, a отже, відструк -тури. Міцність вище у двофазних сплавів, а пластичність у однофазних.

Марки мідних сплавів.

Марки позначаються наступним чином.

Перші букви в марці означають: Л - латунь та Бр. - Бронза.

Літери, які йдуть за буквою Л в латуні або Бр. У бронзі, означають:
А - алюміній, Б - берилій, Ж - залізо, К - кремній, МЦ - марганець,
Н - нікель, О - олово, С - свинець, Ц - цинк, Ф. - фосфор.

Цифри, поміщені після букви, вказують середнє процентнезміст елементів. Порядок розташування цифр, прийнятий для латуней,відрізняється від порядку, прийнятого для бронз.

У марках латуні перші дві цифри (після букви) вказуютьзміст основного компонента - міді. Інші цифри, відокремлюються одинвід одного через тире, вказують середній вміст легуючих елементів.
Ці цифри розташовані в тому ж порядку, як і букви, що вказуютьприсутність в сплаві того чи іншого елемента. Таким чином змістцинку в найменуванні марки латуні не вказується і визначається зарізниці. Наприклад, Л86 означає латунь з 68% Cu (в середньому) і не маєінших легуючих елементів, крім цинку, його зміст становить (зарізниці) 32%. Лаж 60-1-1 означає латунь з 60% Cu, леговануалюмінієм (А) в кількості 1%, з залізом (Ж) у кількості 3% і марганцем
(МЦ) у кількості 1%. Вміст цинку (у середньому) визначається вирахуванням з
100% суми відсотків вмісту міді, алюмінію, заліза та марганцю.

У марках бронзи (як і в сталях) зміст основного компонента --міді - не вказується, а визначається по різниці. Цифри після букв,відокремлюються один від одного через тире, вказують середній вмістлегуючих елементів; цифри розташовані в тому ж порядку, як ілітери, що вказують на легування бронзи тим чи іншим компонентом.
Наприклад, Бр.ОЦ10-2 означає бронзу з вмістом олова (О) ~ 4% і цинку
(Ц) ~ 3%. Зміст міді визначається по різниці (з 100%). Бр.АЖНЮ-4-4означає бронзу з 10% Al, 4% Fe і 4% Ni (і 82% Cu). Бр. КМц3-1 означаєбронзу з 3% Si, і 1% Mn (і 96% Cu).

1. Мідно-цинкові сплави. Латуні (табл. 35).

За хімічним складом розрізняють латуні прості і складні,а за структурою - однофазні і двофазні.
Прості латуні легується одним компонентом: цинком.

Однофазні прості латуні мають високу пластичність; вонанайбільша у латуней з 30-32% цинку (латуні Л70, Л67). Латуні з більшнизьким вмістом цинку (томпаку і полутомпакі) поступаються латунь Л68 і
Л70 в пластичності, але перевершують їх в електро-та теплопровідності. Вонипоставляються в прокату і поковки.

Двофазний прості латуні мають хороші Ковкість (але головнимчином при нагріванні) і підвищені ливарні властивості і використовуються нетільки у вигляді прокату, а й у виливок. Пластичність їх нижче, ніж уоднофазних латуней, а міцність і зносостійкість вище за рахунок впливубільш твердих частинок другої фази.

Міцність простих латуней 30-35 кгс/мм ^ 2 при однофазному структурі і
40-45 кгс/мм ^ 2 при двофазної. Міцність однофазного латуні може бутизначно підвищена холодною пластичною деформацією. Ці латунімають достатню стійкість в атмосфері води і пари (за умови зняттянапружень, створюваних холодної деформацією).

2. Олов'яні бронзи (табл. 36).

Однофазні і двофазні бронзи перевершують латуні в міцності іопір корозії (особливо в морській воді).

Однофазні бронзи в катанні стані, особливо після значноїхолодної пластичної деформації, мають підвищені характеристики міцності іпружні властивості (?> = 40 кгс/мм ^ 2).

Для двофазних бронз характерна більш висока зносостійкість.
Важлива перевага двофазних оловяністих бронз - високі ливарнівластивості; вони отримують при лиття найбільш низький коефіцієнт усадки попорівнянні з іншими металами, у тому числі чавуну. Олов'яні бронзизастосовують для литих деталей складної форми. Однак для арматури котлів іподібних деталей вони використовуються лише у випадку невеликих тисків пари.
Недолік виливків з олов'яних бронз - їх значна микропористая.
Тому для роботи при підвищених тисках пари вони все більшезамінюються алюмінієвими бронзами.

Через високу вартість олова частіше використовують бронзи, у якихчастина олова замінена цинком (або свинцем).

3. Алюмінієві бронзи (табл. 37).

Ці бронзи (однофазні і двофазні) все більш широко замінюють латуніі олов'яні бронзи.

Однофазні бронзи в групі мідних сплавів мають найбільшупластичність (? до 60%). Їх використовують для листів (у тому числі невеликийтовщини) і штампування зі значною деформацією.пластичної деформації досягаються підвищені міцність і пружність.

Двофазний бронзи піддають гарячої деформації або застосовують ввигляді виливків. У алюмінієвих бронз ливарні властивості (жидкотекучестью)нижче, ніж у олов'яних; коефіцієнт усадки більше, але вони не утворюютьпористості, що забезпечує отримання більш щільних отлівок.Літейниевластивості поліпшуються введенням в зазначені бронзи невеликих кількостейфосфору. Бронзи в відливання використовують, зокрема, для котельні арматурипорівняно простої форми, але працює при підвищених напругах.

Крім того, алюмінієві двофазні бронзи, мають більш високіміцнісні властивості, ніж латуні і олов'яні бронзи. У складнихалюмінієвих бронз, що містять нікель і залізо, міцність становить
55-60 кгс/мм ^ 2.

Всі алюмінієві бронзи, як і олов'яні, добре стійкі протикорозії в морській воді і у вологому тропічної атмосфері.

Алюмінієві бронзи використовують у суднобудуванні, авіації, і так далі. Увигляді стрічок, листів, дроту їх застосовують для пружних елементів, вЗокрема для струмоведучих пружин.

4. Крем'янисті бронзи (табл. 38)

Застосування крем'янистих бронз обмежене. Використовуютьсяоднофазні бронзи як більш пластичні. Вони перевершують алюмінієвібронзи і латуні в міцності і стійкості в лужних (у тому числі стічних)середовищах.

Ці бронзи застосовують для арматури і труб, які працюють у вказанихсередовищах.

крем'янисті бронзи, додатково леговані марганцем, в результатісильною холодної деформації набувають підвищені міцність іпружність і у вигляді стрічки або дроту використовуються для різних пружнихзлементов.

5. Берилієвий бронзи.

берилієвий бронзи поєднують дуже високу міцність (? До
120 кгс/мм ^ 2) і корозійну стійкість з підвищеною електропровідність.
Однак ці бронзи через високу вартість берилію використовують лише дляособливо відповідальних у виробах невеликого перетину у вигляді стрічок, дротудля пружин, мембран, сильфонів і контактах в електричних машинах,апаратах і приладах.

Зазначені властивості берилієвий бронзи після гартування і старіння,тому що розчинність берилію в міді зменшується з пониженням температури.
Виділення при старінні часток хімічної сполуки CuBe підвищуєміцність і зменшує концентрацію берилію в розчині міді.

Мідні сплави. Олов'яні бронзи.
| марка | хімічний склад | призначення |
| | | | | | | |
| | Sn | P | Zn | Ni | Pb | |
| | Обробляються тиском (однофазні) | |
| | За ГОСТ 5017-49 | |
| Бр.ОФ6, 5 | | 0,1-0, | | | - | Стрічки, сітки в |
| -0,15 | 6-7 | 25 | - | - | | аппаратостроен |
| | | | | | | Ії, паперової |
| | | | | | | |
| | | | | | | Пром .. Мембрани |
| | | | | | |, Пружини, |
| | | | | | | Деталі |
| | | | | | | Працюють на |
| | | | | | | Тертя. |
| Бр.ОЦ4-3 | | - | | | - | |
| | 3,5 | | 2,7-3, | - | | |
| | | | 3 | | | |
| | Ливарні | |
| | (Двофазні) за ТУ | |
| Бр.ОЦ10-| | - | | | - | шестерні, |
| 2 | 9-11 | | 2-4 | - | | втулки, |
| | | | | | | Підшипники. |
| Бр.ОФ10-| | | | | - | Те ж, |
| 1 | 9-11 | 0,8-0, | - | - | | пластичність |
| | | 12 | | | | вище. |
| Бр.ОНС11 | | | | | | Те саме, при |
| -4-3 | - | - | - | 4 | 3 | нагріванні. |
| | | | | | | Втулки |
| | | | | | | Клапанів. |
| Алюмінієві бронзи (за ГОСТ 18175-72) |
| марка | хімічний склад | призначення |
| | Al | Fe | Ni | |
| | Високої пластичності (однофазні) | |
| Бр.А5 | 4-6 | - | - | Стрічки, смуги, |
| | | | | Для пружин. |
| | Високої міцності (двофазні) | |
| Бр.АЖ | 8-10 | 2-4 | - | Шестерні, |
| 9-4 | | | | втулки, |
| | | | | Арматура, |
| | | | | В.т.ч для |
| | | | | Морської води. |
| Бр.АЖН10 | 9,5-11 | 3,5-5,5 | 3,5-5,5 | Те ж, при |
| -4-4 | | | | Великих |
| | | | | Тисках і |
| | | | | Терті. |

крем'янисті бронзи (за ГОСТ
18175-72)
| Марка | хімічний склад | призначення |
| | Si | Mn | Ni | |
| Бр.КМц | 2,75-3,5 | 1-1,5 | - | Пружини, |
| 3-1 | | | | труби, втулки |
| | | | | У |
| | | | | Суднобудуванні, |
| | | | | Авіації, |
| | | | | Хімічної |
| | | | | Промисловості |
| | | | |. |
| Бр.КН | 0,6-1,1 | 0,1-0,4 | 2,4-3,4 | Втулки, |
| 1-3 | | | | клапани, |
| | | | | Болти, |
| | | | | Та ін деталі |
| | | | | Для роботи в |
| | | | | Морський та |
| | | | | Стічних водах. |

берилієвий бронзи (за ГОСТ 18175-72)
| Марка | хімічний склад | призначення |
| | Be | Ni | Ti | Mg | |
| Бр.Б2 | 1,8-2,1 | 0,2-0,5 | - | - | |
| | | | | | |
| | | | | | Високоміцні |
| | | | | | І струмоведучі |
| | | | | | Пружини, |
| | | | | | Мембрани, |
| | | | | | Сильфони. |
| Бр.БНТ1, | 1,6-1,85 | 0,2-0,4 | 0,1-0,25 | - | |
| 7 | | | | | |
| Бр.БНТ1, | 1,85-2,1 | 0,2-0,4 | 0,1-0,25 | - | |
| 9 | | | | | |
| Бр.БНТ1, | 1,85-2,1 | 0,2-0,4 | 0,1-0,25 | 0,07-0,1 | |
| 9Mr | | | | 3 | |

Латунь
| марка | хімічний склад | призначення |
| | Cu | Al | Pb | Sn | інші | |
| Прості латуні |
| | Пластичні (однофазні), | |
| | Деформуються в холодному і гарячому | |
| | Стані | |
| Л96 | 95,0-9 | - | - | - | - | Трубки |
| (томпаку) | 7,0 | | | | | радіаторні, |
| | | | | | | Листи, стрічки. |
| | | | | | | |
| Л80 | 79,0-8 | - | - | - | - | Трубки, стрічка, |
| (полутом | 1,0 | | | | | дріт. |
| пак) | | | | | | |
| Л68 | 67,0-7 | - | - | - | - | Листи, стрічки |
| | 0,0 | | | | | для глибокого |
| | | | | | | Витяжки. |
| | Меншою пластичності (двофазні), | |
| | Деформуються в гарячому стані і | |
| | Ливарні. | |
| ЛС59-1 | 57,0-6 | - | 0,8-1, | - | - | Листи, труби, |
| | 0,0 | | 9 | | | лиття; хороша |
| | | | | | | Обрабативаемос |
| | | | | | | Ть різанням. |
| Складні латуні |
| | Оброблювані тиском (однофазні) | |
| ЛА 77-2 | 76,0-7 | 1,7-2, | - | - | - | Труби в |
| | 9,0 | 5 | | | | морському і |
| | | | | | | Загальному |
| | | | | | | Машинобудуванні |
| ЛО70-1 | 69,9-7 | - | - | 1-1,5 | - | Труби |
| | 1,0 | | | | | подгревателей |
| | Ливарні (двофазні) за ГОСТ | |
| | 17711-72 | |
| ЛА | 66-68 | 2-3 |