Классификация цветных сплавов маркировка
Классификация цветных сплавов маркировка
К цветным металлам относятся все металлы, кроме железа и сплавов на его основе – сталей и чугунов, которые называются черными. Сплавы на основе цветных металлов используют в основном как конструкционные материалы со специальными свойствами: коррозионно-стойкие, подшипниковые (обладающие низким коэффициентом трения), тепло- и жаропрочные и др.
В маркировке цветных металлов и сплавов на их основе нет единой системы. Во всех случаях принята буквенно-цифровая система. Буквы указывают на принадлежность сплавов к определенной группе, а цифры в разных группах материалов имеют разное значение. В одном случае они указывают на степень чистоты металла (для чистых металлов), в другом – на количество легирующих элементов, а в третьем обозначают номер сплава, которому по гос. стандарту должны соответствовать определенный состав или свойства.
Медь и ее сплавы
Техническая медь маркируется буквой М, после которой идут цифры, связанные с количеством примесей (показывают степень чистоты материала). Медь марки М3 содержит примесей больше, чем М000. Буквы в конце марки означают: к – катодная, б – безкислородная, р – раскисленная. Высокая электропроводность меди обуславливает ее преимущественное применение в электротехнике как проводникового материала. Медь хорошо деформируется, хорошо сваривается и паяется. Ее недостатком является плохая обрабатываемость резанием.
К основным сплавам на основе меди относятся латуни и бронзы. В сплавах на основе меди принята буквенно-цифровая система, характеризующая химический состав сплава. Легирующие элементы обозначаются русской буквой, соответствующей начальной букве названия элемента. Причем часто эти буквы не совпадают с обозначением тех же легирующих элементов при маркировке стали. Алюминий – А; Кремний – К; Марганец – Мц; Медь – М; Никель – Н; Титан –Т; Фосфор – Ф; Хром –Х; Бериллий – Б; Железо – Ж; Магний – Мг; Олово – О; Свинец – С; Цинк — Ц.
Порядок маркировки литейных и деформируемых латуней разный.
Латунь — сплав меди с цинком (Zn от 5 до 45%). Латунь с содержанием от 5 до 20% цинка называется красной (томпаком), с содержанием 20–36% Zn – желтой. На практике редко используют латуни, в которых концентрация цинка превышает 45%. Обычно латуни делят на:
— двухкомпонентные латуни или простые, состоящие только из меди, цинка и, в незначительных количествах, примесей;
-многокомпонентные латуни или специальные – кроме меди и цинка присутствуют дополнительные легирующие элементы.
Деформируемые латуни маркируются по ГОСТ 15527-70.
Марка простой латуни состоит из буквы «Л», указывающей тип сплава — латунь, и двузначной цифры, характеризующей среднее содержание меди. Например, марка Л80 — латунь, содержащая 80 % Cu и 20 % Zn. Все двухкомпонентные латуни хорошо обрабатываются давлением. Их поставляют в виде труб и трубок разной формы сечения, листов, полос, ленты, проволоки и прутков различного профиля. Латунные изделия с большим внутренним напряжением (например, нагартованные) подвержены растрескиванию. При длительном хранении на воздухе на них образуются продольные и поперечные трещины. Чтобы избежать этого, перед длительным хранением необходимо снять внутреннее напряжение, проведя низкотемпературный отжиг при 200-300 C.
В многокомпонентных латунях после буквы Л пишут ряд букв, указывающих, какие легирующие элементы, кроме цинка, входят в эту латунь. Затем через дефисы следуют цифры, первая из которых характеризует среднее содержание меди в процентах, а последующие — каждого из легирующих элементов в той же последовательности, как и в буквенной части марки. Порядок букв и цифр устанавливается по содержанию соответствующего элемента: сначала идет тот элемент, которого больше, а далее по нисходящей. Содержание цинка определяется по разности от 100%.
Латуни в основном применяются как деформируемый коррозионно-стойкий материал. Из них изготавливают листы, трубы, прутки, полосы и некоторые детали: гайки, винты, втулки и др.
Литейные латуни маркируются в соответствии с ГОСТ 1711-30. В начале марки тоже пишут букву Л (латунь), после которой пишут букву Ц, что означает цинк, и число, указывающее на его содержание в процентах. В легированных латунях дополнительно пишут буквы, соответствующие введенным легирующим элементам, и следующие за ними числа указывают на содержание этих элементов в процентах. Остаток, недостающий до 100 %, соответствует содержанию меди. Литейные латуни используют для изготовления арматуры и деталей для судостроения, втулок, вкладышей и подшипников.
Бронзы (сплавы меди с различными элементами, где цинк не является основным). Они подобно латуням подразделяются на литейные и деформируемые. Маркировка всех бронз начинается с букв Бр, что сокращенно означает бронза.
В литейных бронзах после Бр пишут буквы с последующими цифрами, которые символически обозначают элементы, введенные в сплав (в соответствии с таблицей 1), а последующие цифры обозначают содержание этих элементов в процентах. Остальное (до 100 %) – подразумевается медь. Иногда в некоторых марках литейных бронз в конце пишут букву «Л», что означает литейная.
Большинство бронз обладает хорошими литейными свойствами. Их применяют для различного фасонного литья. Чаще всего их используют как коррозионно-стойкий и антифрикционный материал: арматура, ободы, втулки, зубчатые колеса, седла клапанов, червячные колеса и т.д. Все сплавы на основе меди имеют высокую хладостойкость.
Алюминий и сплавы на его основе
Алюминий выпускают в виде чушек, слитков, катанки и т.п. (первичный алюминий) по ГОСТ 11069-74 и в виде деформируемого полуфабриката (листы, профили, прутки и т.п.) по ГОСТ 4784-74. По степени загрязненности тот и другой алюминий подразделяется на алюминий особой чистоты, высокой чистоты и технической чистоты. Первичный алюминий по ГОСТ 11069-74 маркируют буквой А и числом, по которому можно определить содержание примесей в алюминии. Алюминий хорошо деформируется, но плохо обрабатывается резанием. Прокаткой из него можно получить фольгу.
Сплавы на основе алюминия подразделяются на литейные и деформируемые.
Литейные сплавы на основе алюминиямаркируются по ГОСТ 1583-93. Марка отражает основной состав сплава. Большинство марок литейных сплавов начинаются с буквы А, что означает алюминиевый сплав. Затем пишут буквы и цифры, отражающие состав сплава. В ряде случаев алюминиевые сплавы маркируют буквами АЛ (что означает литейный сплав алюминия) и цифрой, означающей номер сплава. Буква В, стоящая в начале марки показывает, что сплав высокопрочный.
Применение алюминия и сплавов на его основе очень разнообразно. Технический алюминий применяют в основном в электротехнике в качестве проводника электрического тока, как заменитель меди. Литейные сплавы на основе алюминия широко применяются в холодильной и пищевой промышленности при изготовлении деталей сложной формы (различными методами литья), от которых требуется повышенная коррозионная стойкость в сочетании с небольшой плотностью, например, поршни некоторых компрессоров, рычаги и другие детали.
Деформируемые сплавы на основе алюминия также находят широкое применение в пищевой и холодильной технике для изготовления различных деталей методом обработки давлением, к которым предъявляются также повышенные требования к коррозионной стойкости и плотности: различные емкости, заклепки и т.п. Важным достоинством всех сплавов на основе алюминия является их высокая хладостойкость.
Титан и сплавы на его основе
Титан и сплавы на его основе маркируются в соответствии с ГОСТ 19807-74 по буквенно-цифровой системе. Однако какой-либо закономерности в маркировке не имеется. Единственной особенностью является наличие во всех марках буквы Т, которая свидетельствует о принадлежности к титану. Числа в марке означают условный номер сплава.
Технический титан маркируется: ВТ1-00; ВТ1-0. Все остальные марки относятся к сплавам на основе титана (ВТ16, АТ4, ОТ4, ПТ21 и др). Главным достоинством титана и его сплавов является хорошее сочетание свойств: относительно низкой плотности, высокой механической прочности и очень высокой коррозионной стойкости (во многих агрессивных средах). Основной недостаток – высокая стоимость и дефицитность. Эти недостатки сдерживают применение их в пищевой и холодильной технике.
Сплавы титана применяются в ракетной, авиационной технике, химическом машиностроении, в судостроении и транспортном машиностроении. Они могут использоваться при повышенных температурах до 500-550 градусов. Изделия из сплавов титана изготавливают обработкой давлением, но могут быть изготовлены и литьем. Состав литейных сплавов обычно соответствует составу деформируемых сплавов. В конце марки литейного сплава стоит буква Л.
Магний и сплавы на его основе
Технический магний из-за его неудовлетворительных свойств не находит применения в качестве конструкционного материала. Сплавы на основе магния в соответствии с гос. стандартом делятся на литейные и деформируемые.
Литейные сплавы магнияв соответствии с ГОСТ 2856-79 маркируют буквами МЛ и числом, которое обозначает условный номер сплава. Иногда после числа пишут строчные буквы: пч – повышенной чистоты; он – общего назначения. Деформируемые сплавы магния маркируют в соответствии с ГОСТ 14957-76 буквами МА и числом, обозначающим условный номер сплава. Иногда после числа могут быть строчные буквы пч, что означает повышенной чистоты.
Сплавы на основе магния обладают подобно сплавам на основе алюминия хорошим сочетанием свойств: низкой плотностью, повышенной коррозионной стойкостью, относительно высокой прочностью (особенно удельной) при хороших технологических свойствах. Поэтому из сплавов магния изготавливают как простые, так и сложные по форме детали, от которых требуется повышенная коррозионная стойкость: горловины, бензиновые баки, арматура, корпусы насосов, барабаны тормозных колес, фермы, штурвалы и многие другие изделия.
Олово, свинец и сплавы на их основе
Свинец в чистом виде практически не используется в пищевой и холодильной технике. Олово применяется в пищевой промышленности в качестве покрытий пищевой тары (например лужение консервной жести). Маркируется олово в соответствии с ГОСТ 860-75. Имеются марки О1пч; О1; О2; О3; О4. Буква О обозначает олово, а цифры – условный номер. С увеличением номера увеличивается количество примесей. Буквы пч в конце марки означают – повышенной чистоты. В пищевой промышленности для лужения консервной жести применяют олово чаще всего марок О1 и О2.
Сплавы на основе олова и свинца в зависимости от назначения подразделяются на две большие группы: баббиты и припои.
Баббиты – сложные сплавы на основе олова и свинца, которые дополнительно содержат сурьму, медь и другие добавки. Они маркируются по ГОСТ 1320-74 буквой Б, что означает баббит, и числом, которое показывает содержание олова в процентах. Иногда кроме буквы Б может быть другая буква, которая указывает на особые добавки. Например, буква Н обозначает добавку никеля (никелевый баббит), буква С – свинцовый баббит и др. Следует иметь в виду, что по марке баббита нельзя установить его полный химический состав. В некоторых случаях даже не указывается содержание олова, например в марке БН, хотя здесь его содержится около 10 %. Имеются и безоловянистые баббиты (например свинцово-кальциевые), которые маркируются по ГОСТ 1209-78 и в данной работе не изучаются.
Баббиты являются наилучшим антифрикционным материалом и применяются в основном в подшипниках скольжения.
Припои в соответствии с ГОСТ 19248-73 подразделяются на группы по многим признакам: по способу расплавления, по температуре расплавления, по основному компоненту и др. По температуре расплавления они подразделяются на 5 групп:
1. Особолегкоплавкие (температура плавления tпл ≤ 145 °С);
2. Легкоплавкие (температура плавления tпл > 145 °С ≤ 450 °С );
3. Среднеплавкие (температура плавления tпл > 450 °С ≤ 1100 °С );
4. Высокоплавкие (температура плавления tпл > 1100 °С ≤ 1850 °С );
5. Тугоплавкие (температура плавления tпл > 1850 °С).
Первые две группы применяются для низкотемпературной (мягкой) пайки, остальные – высокотемпературной (твердой) пайки. По основному компоненту припои подразделяют на: галлиевые, висмутовые, оловянно-свинцовые, оловянные, кадмиевые, свинцовые, цинковые, алюминиевые, германиевые, магниевые, серебряные, медно-цинковые, медные, кобальтовые, никелевые, марганцевые, золотые, палладиевые, платиновые, титановые, железные, циркониевые, ниобиевые, молибденоыве, ванадиевые.
КЛАССИФИКАЦИЯ И МАРКИРОВКА ЦВЕТНЫХ СПЛАВОВ
1. Медь и её сплавы.
Технически чистая медь обладает высокими пластичностью и коррозийной стойкостью, малым удельным электросопротивлением и высокой теплопроводностью. По чистоте медь подразделяют на марки (ГОСТ 859-78):
Марка | Содержание Cu+Ag, не менее % |
МВЧк MOO МО Ml М2 МЗ | 99,993 99,99 99,95 99,9 99,7 99,5 |
После обозначения марки указывают способ изготовления меди:
Медь огневого рафинирования не обозначается.
МООк — технически чистая катодная медь, содержащая не менее 99,99% меди и серебра.
МЗ — технически чистая медь огневого рафинирования, содержит не менее 99,5%меди и серебра.
Медные сплавы разделяют на бронзы и латуни.
Бронзы— это сплавы меди с оловом (4 — 33% Sn хотя бывают без оловянные бронзы), свинцом (до 30% Pb), алюминием (5-11% AL), кремнием (4-5% Si), сурьмой и фосфором (ГОСТ 493-79 , ГОСТ 613-79, ГОСТ 5017-74, ГОСТ 18175-78).
Латуни — сплавы меди с цинком (до 50% Zn) и небольшими добавками алюминия, кремния, свинца, никеля, марганца (ГОСТ 15527-70, ГОСТ 17711-80). Медные сплавы предназначены для изготовления деталей методами литья, называют литейными, а сплавы, предназначенные для изготовления деталей пластическим деформированием — сплавами, обрабатываемыми давлением.
Медные сплавы обозначают начальными буквами их названия (Бр или Л), после чего следуют первые буквы названий основных элементов, образующих сплав, и цифры, указывающие кол-во элемента в процентах. Приняты следующие обозначения компонентов сплавов:
БрА9Мц2Л — бронза, содержащая 9% алюминия, 2% Mn, остальное Cu («Л»‘ указывает, что сплав литейный);
ЛЦ40Мц3Ж — латунь, содержащая 40% Zn, 3% Mn,
l% Fe, остальное Cu;
Бр0Ф8,0-0,3 — бронза на ряду с медью содержащая 8% олова и 0,3% фосфора;
ЛАМш77-2-0,05 — латунь содержащая 77% Cu, 2% Al, 0,055 мышьяка, остальное Zn (в обозначении латуни, предназначенной для обработки давлением, первое число указывает на содержание меди).
В несложных по составу латунях указывают только содержание в сплаве меди:
Л96 — латунь содержащая 96% Cu и
Л63 — латунь содержащая 63% Cu и -37% Zn.
2. Алюминий и его сплавы.
Алюминий — легкий металл, обладающий высокими тепло- и электропроводностью, стойкий к коррозии. В зависимости от степени частоты первичный алюминий согласно ГОСТ 11069-74 бывает особой (А999), высокой (А995, А95) и технической чистоты (А85, А7Е, АО и др.).
Алюминий маркируют буквой А и цифрами, обозначающими доли процента свыше 99,0% Al; буква «Е» обозначает повышенное содержание железа и пониженное кремния.
А999 — алюминий особой чистоты, в котором содержится не менее 99,999% Al;
А5 — алюминий технической чистоты в котором 99,5% алюминия.
Алюминиевые сплавы разделяют на деформируемые и литейные. Те и другие могут быть не упрочняемые и упрочняемые термической обработкой.
Деформируемые алюминиевые сплавы хорошо обрабатываются прокаткой, ковкой, штамповкой. Их марки приведены в ГОСТ4784-74.
К деформируемым алюминиевым сплавам не упрочняемым термообработкой, относятся сплавы системы Al-Mn и AL-Mg:Aмц; АмцС; Амг1; АМг4,5; Амг6. Аббревиатура включает в себя начальные буквы, входящие в состав сплава компонентов и цифры, указывающие содержание легирующего элемента в процентах.
К деформируемым алюминиевым сплавам, упрочняемым термической обработкой, относятся сплавы системы Al-Cu-Mg с добавками некоторых элементов (дуралюны, ковочные сплавы), а также высокопрочные и жаропрочные сплавы сложного хим.состава.
Дуралюмины маркируются буквой «Д» и порядковым номером, например: Д1, Д12, Д18, АК4, АК8.
Чистый деформируемый алюминий обозначается буквами «АД» и условным обозначением степени его чистоты: АДоч (>=99,98% Al), АД000(>=99,80% Аl), АД0(99,5% Аl), АД1 (99,30% Al), АД(>=98,80% Аl).
Литейные алюминиевые сплавы (ГОСТ 2685-75) обладает хорошей жидко-текучестью, имеет сравнительно не большую усадку и предназначены в основном для фасонного литья. Эти сплавы маркируются буквами «АЛ» с последующим порядковым номером: АЛ2, АЛ9, АЛ13, АЛ22, АЛЗО.
Иногда маркируют по составу: АК7М2; АК21М2, 5Н2,5; АК4МЦ6. В этом случае «М» обозначает медь. «К» — кремний, «Ц» — цинк, «Н» — никель; цифра — среднее % содержание элемента.
Из алюминиевых антифрикционных сплавов (ГОСТ 14113-78) изготовляют подшипники и вкладыши как литьем так и обработкой давлением. Такие сплавы маркируют буквой «А» и начальными буквами входящих в них элементов: А09-2, А06-1, АН-2,5, АСМТ. В первые два сплава входят в указанное количество олова и меди (первая цифра-олово, вторая-медь в %), в третий 2,7-3,3% Ni и в четвертый медь сурьма и теллур.
3. Титан и его сплавы.
Титан — тугоплавкий металл с невысокой плотностью. Удельная прочность титана выше, чем у многих легированных конструкционных сталей, поэтому при замене сталей титановыми сплавами можно при равной прочности уменьшить массу детали на 40%. Титан хорошо обрабатывается давлением, сваривается, из него можно изготовить сложные отливки, но обработка резанием затруднительна. Для получения сплавов с улучшенными свойствами его легируют алюминием, хромом, молибденом. Титан и его сплавы маркируют буквами «ВТ» и порядковым номером:
ВТ1-00, ВТЗ-1, ВТ4, ВТ8, ВТ14.
Пять титановых сплавов обозначены иначе:
0Т4-0, 0Т4, 0Т4-1, ПТ-7М, ПТ-3В.
4. Магний и его сплавы.
Среди промышленных металлов магний обладает наименьшей плотностью(1700 кг/м 3 ). Магний и его сплавы неустойчивы против коррозии, при повышении температуры магний интенсивно окисляется и даже самовоспламеняется. Он обладает малой прочностью и пластичностью, поэтому как конструкционный материал чистый магний не используется. Для повышения химико-механических свойств в магниевые сплавы вводят алюминий, цинк, марганец и другие легирующие добавки.
Магниевые сплавы подразделяют на деформируемые (ГОСТ 14957-76) и литейные (ГОСТ 2856-79). Первые маркируются буквами «МА», вторые «МЛ». После букв указывается порядковый номер сплава в соответствующем ГОСТе.
МА1-деформируемый магниевый сплав №1;
МЛ19-литейный магниевый сплав №19
Ниже приведены индивидуальные задания по расшифровке марок конструкционных материалов.
МАРКИ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ.
1. М006, Амч3, ВТ1-00, МЛЗ
2. БрА9Мц2Л, АЛ19, ВТ1-0, МЛ4
3. БрА7Мц15ЖЗН2Ц2, А6, ОТ4-0, МА1
4. АЧС-4, Бр04Ц7С5, АД0Е, ОТ4-1, МА2
5. АЧК-1, БрОФ4-0, 25; АЛЗЗ, ОТ-4, МЛ19
6. АВЧ-1, ЛС63-2, Амц, ВТ5, МЛ15
7. ЛА77-2, Д16, ВТ9, МА18
8. М2р, АЛ25, ВТ14, МА15
9. БрСуЗНЗЦЗС20Ф, А8, ВТ16, МЛ5
10. АЧС-5, ЛЦ40МцЗА, АЛ21, ВТ20, МА17
11. АЧВ-2, ЛЖМц59-1-1, АК4М4, ВТ22, МЛ6
12. АЧК-2, ЛС59-1, Д12, ПТ-7М, МЛ10
13. АЧС-3, Л68, А5Е, ПТ-ЗВ, МА-12
14. БрАЖНЮ-4-4, АЛ2, ВТ9, МА11
15. БрА7Мц15ЖЗН2Ц2, АК9, ВТ5, МЛ8
16. БрА9Ж4Н4Мц1, Амг6, ВТ1-0, МА21
17. ЛЦ23АбЖЗМц2, Д16, ВТ16, МЛ19
18. ЛАМш77-2-0,05, АЛ23, ВТ5.МА18
19. Бр0Фб, 5-0, 15; Д18, ВТ1-00, МА19
20. ЛК80-3, АК4М4.ВТ22, МЛ8
21. АЧС-6, БрКМцЗ-1, АК7, ВТ20,МЛ12
22. Бр06Ц6СЗ, АЛ9, ПТ-3В, МА2
23. ЛЦ38Мц2С2, Амг2, ВТЗ, МЛ4
24. БрАЖНМц9-4-4-1, АД0, ВТ14, МА20
25. ЛАНКМц75-2-2, 5-0,5-0,5; А7,ВТ9, МЛ9
Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:
Лучшие изречения: Только сон приблежает студента к концу лекции. А чужой храп его отдаляет. 8981 — | 7633 —
или читать все.
188.64.174.65 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.
Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)
очень нужно
КЛАССИФИКАЦИЯ И МАРКИРОВКА СПЛАВОВ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ
Медь – один из первых элементов, с которым впервые познакомился человек. Это обусловлено тем, что медь чаще, чем другие металлы, встречается в природе в виде самородков, иногда весьма больших по размеру.
Свойства чистой меди в значительной степени зависят от наличия в ней ряда примесей, главным образом висмута, сурьмы, свинца, серы и кислорода. В зависимости от чистоты техническую медь подразделяют на несколько сортов: М00, М0, М0б, М1б, М1, М1р, М2, М2р, М3, М3р, (где б – бескислородная медь, а р– раскисленная медь). Содержание примесей наименьшее в меди марки М00 (99,99% Cu) и наибольшее в М3 (99,5%Cu).
Латуни – это двойные ли многокомпонентные сплавы меди, в которых основным компонентом является цинк (Zn). Если латунь является двухкомпонентным сплавом – только меди и цинка, – её считают нелегированной.
Бронзы – это сплавы меди с любыми другими элементами в числе которых. Но только наряду с другими, может быть и цинк. Двухкомпонентные бронзы, как правило, имеют названия, производные от названия второго компонента: оловянные, алюминиевые, кремнистые, бериллиевые, свинцовистые и т.д. При дополнительном легировании название каждого из упомянутых классов бронз сохраняется.
Медно-никелевые – это сплавы, в которых основным легирующим элементом является никель. Как правило, это двойные, чаще более сложные сплавы, в которых наряду с никелем дополнительно присутствуют Fe, Mn, Zn, Al и другие элементы. В зависимости от системы легирования, каждая группа медно-никелевых сплавов имеет своё название.
По технологическому признаку все сплавы меди относят к классу либо литейных, либо деформируемых.
|
КЛАССИФИКАЦИЯ СПЛАВОВ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ
![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
3.1. Классификация и маркировка сплавов меди.
Медь – один из первых элементов, с которым впервые познакомился человек. Это обусловлено тем, что медь чаще, чем другие металлы, встречается в природе в виде самородков, иногда весьма больших по размеру.
Свойства чистой меди в значительной степени зависят от наличия в ней ряда примесей, главным образом висмута, сурьмы, свинца, серы и кислорода. В зависимости от чистоты техническую медь подразделяют на несколько сортов: М00, М0, М0б, М1б, М1, М1р, М2, М2р, М3, М3р, (где б – бескислородная медь, а р– раскисленная медь). Содержание примесей наименьшее в меди марки М00 (99,99% Cu) и наибольшее в М3 (99,5%Cu).
Латуни – это двойные ли многокомпонентные сплавы меди, в которых основным компонентом является цинк (Zn). Если латунь является двухкомпонентным сплавом – только меди и цинка, – её считают нелегированной.
Бронзы – это сплавы меди с любыми другими элементами в числе которых. Но только наряду с другими, может быть и цинк. Двухкомпонентные бронзы, как правило, имеют названия, производные от названия второго компонента: оловянные, алюминиевые, кремнистые, бериллиевые, свинцовистые и т.д. При дополнительном легировании название каждого из упомянутых классов бронз сохраняется.
Медно-никелевые – это сплавы, в которых основным легирующим элементом является никель. Как правило, это двойные, чаще более сложные сплавы, в которых наряду с никелем дополнительно присутствуют Fe, Mn, Zn, Al и другие элементы. В зависимости от системы легирования, каждая группа медно-никелевых сплавов имеет своё название.
По технологическому признаку все сплавы меди относят к классу либо литейных, либо деформируемых.
Маркировка цветных металлов и сплавов
Рынок металлопродукции из цветных сплавов весьма широкий и разнообразный, поскольку к цветным относят все металлы и сплавы, кроме железа и сталей. Различия в технологии производства таких сплавов и требования к свойствам, области применения сплавов даже одной и той же системы могут существенно отличаться, что приводит к многообразию систем маркировок.
Ниже рассмотрены принципы стандартизации и маркировки сплавов на основе двух основных цветных металлов – меди и алюминия.
Латуни – это сплав на основе меди и цинка. Изделия из латуни можно получать литьем или обработкой давлением, и способ производства изделия учитывается при маркировке соответствующего сплава.
Латуни делят на:
- двухкомпонентные латуни (простые), состоящие только из меди, цинка и незначительного количества примесей,
- многокомпонентные латуни (специальные), кроме меди и цинка содержащие дополнительные легирующие элементы.
Латунь с содержанием от 5 до 20% цинка имеет золотистый цвет и ее называют томпаком (используется в ювелирном деле), с содержанием 20 –36% Zn называют желтой латунью. На практике редко используют латуни, в которых концентрация цинка превышает 45%.
Обычно в простых по составу латунях указывают только содержание в сплаве меди: Л96 – латунь, содержащая 96% Cu и
4% Zn (томпак); Л63 – латунь, содержащая 63% Cu и 37% Zn.
Основными легирующими элементами в многокомпонентных латунях являются: алюминий (А), железо (Ж), марганец (Мц), мышьяк (Мш), олово (О), свинец (С), кремний (К), никель (Н), фосфор (Ф), цинк (Ц) (в скобках указаны условные обозначения элементов в марке).
Деформируемые латуни маркируют следующим образом: первой ставится буква «Л», затем ряд букв, указывающих, какие легирующие элементы, кроме цинка, входят в эту латунь; далее через дефисы указаны цифры, первая из которых характеризует среднее содержание меди в процентах, а последующие – каждого из легирующих элементов в той же последовательности, как и в буквенной части марки.
Порядок букв и цифр устанавливается по содержанию соответствующего элемента: сначала идет тот элемент, которого больше, а далее – по нисходящей. Содержание цинка определяется по разности от 100%.
Например: марка ЛАЖМц66-6-3-2 расшифровывается так: деформируемая латунь, в которой содержится 66 % Cu, 6 % Al, 3 % Fe и 2 % Mn. Цинка в ней 100 – (66+6+3+2)=23 %. Латунь ЛС59 содержит 59 % Cu, 40 % Zn, и около 1 % Pb (число «1» в марке часто не указывают). ЛОМш70—1—0,05 содержит 70 % Cu, 1 % Sn, 0,05 % As.
В стандарте для литейных латуней ГОСТ 17711–93 «Сплавы медно–цинковые (латуни), литейные. Марки» используется иной порядок маркировки.
В начале маркировки ставятся буквы «ЛЦ», далее содержание основного компонента (цинка) в процентах, далее буквы, которые показывают легирующие элементы и их содержание в процентах.
Тогда указанный выше сплав ЛС59 по ГОСТ 17711–93 будет обозначен как ЛЦ40С. Марке ЛАЖМц66-6-3-2 соответствует ЛЦ23А6ЖЗМц2. В конце маркировки может указываться способ литья, например «д» – литье под давлением, тогда марка будет обозначена как ЛЦ40Сд.
Эта система маркировки соответствует некоторым зарубежным стандартам и более удобна в использовании. Необходимо учитывать, что заводы–производители латуней и изделий из них используют маркировки как деформируемых, так и литейных латуней по ГОСТ 17711–93. Основные марки латуней по этому стандарту приведены в приложении Ж.
На малогабаритные изделия из латуней (например, столовые приборы и т.п.) могут наносить сокращенные обозначения марки, примеры сокращенного обозначения также приведены в приложении Ж.
Термин «бронзы» включает в себя большую группу сплавов на медной основе. Исторически, первые бронзы представляли собой сплав меди и олова, бронзы на основе такого сплава называют оловянными. Безоловянная бронза кроме меди может содержать алюминий, кремний, бериллий, цинк и ряд других элементов.
Маркировка и сортамент выпускаемых бронз определен рядом стандартов: ГОСТ 493–79 «Бронзы безоловянные литейные. Марки», ГОСТ 613–79 «Бронзы оловянные литейные. Марки», ГОСТ 5017–74 «Бронзы оловянные, обрабатываемые давлением. Марки», ГОСТ 18175–78 «Бронзы безоловянные, обрабатываемые давлением. Марки».
Система маркировки литейных и обрабатываемых давлением бронз несколько отличается.
Маркировка всех бронз начинается с букв «Бр», затем проставляют условные обозначения легирующих элементов и числа, показывающие их усредненные содержания. Для оловянных бронз маркировка начинается с букв «БрО». Содержание меди определяется как 100 – сумма(содержание легирующих элементов, %). Условные обозначения элементов в бронзах такие же, как и в латунях (см. выше).
Для деформируемых литейных бронз числа, показывающие среднее содержание легирующих элементов, указывают через дефис в конце маркировки. Для литейных бронз содержание элементов указывают после буквенного символа элемента.
Например, БрОФ6,5-0,4 – деформируемая оловянная бронза, содержащая 6,5 % олова и 0,4 % фосфора. БрО4Ц4С17 – литейная бронза, содержащая 4 % олова, 4 % цинка, 17 % свинца.
БрАЖ9-4 – безоловянная деформируемая бронза, содержащая 9 % алюминия и 4 % железа. БрА10Ж3Мц2 – литейная бронза, содержащая 10 % алюминия, 3 % железа и 2 % марганца.
На изделия из бронзы могут проставлять сокращенную маркировку (см. приложение З).
Алюминий является основой для производства целого ряда промышленных сплавов и изделий из них. Как и медные, алюминиевые сплавы можно разделить на литейные (изделия получают литьем) и деформируемые (изделие получают обработкой давлением).
Использование большого количества различных сплавов на основе алюминия привело к разнообразию систем их маркировки.
Большинство марок литейных алюминиевых сплавов определено в стандарте ГОСТ 1583–93 «Сплавы алюминиевые литейные. Технические условия».
Наиболее распространенный литейный алюминиевый сплав называют силумином. Это сплавы системы алюминий–кремний с небольшим количеством других элементов (марганца, цинка) и их выделяют в отдельную группу как обладающие наиболее высокими литейными свойствами. Такие сплавы маркируют буквами «АЛ» от слов «алюминиевый литейный» и числом, показывающим порядковый номер сплава от АЛ2 до АЛ12. Свойства сплава зависят от состава и способа получения отливки, условно можно считать, что с увеличением номера растет комплекс показателей свойств сплава (прочность и пластичность).
В общем случае литейные сплавы на основе алюминия маркируют двумя буквами. Вторая буква указывает элемент, на базе которого получен сплав. Например, «АК» – система алюминий – кремний, «АМ» – алюминий – медь, «АМг» – алюминий – магний и т.д. Затем идет число, указывающее содержание элемента. Если сплав легированный, указывают буквенные обозначения элементов и их содержание.
Например, АК12М2 – сплав системы алюминий–кремний, с содержанием кремния 12 % (в среднем) и меди 2 %. АМг4К – система алюминий–магний с содержанием 4 % магния и 1 % кремния.
В конце марки может стоять буква, характеризующая особенности данного сплава: «ч» – чистый; «пч» – повышенной чистоты; «оч» – особой чистоты; «л» – литейные сплавы; «с» – селективный. Условные обозначения способов литья – такие же, как и у латуней (приложение Ж).
Если литейный алюминиевый сплав термически упрочняется, в конце марки ставят обозначение термической обработки (ГОСТ 1583-93):
- Т1 – искусственное старение без предварительной закалки;
- Т2 – отжиг;
- Т4 – закалка;
- Т5 – закалка и кратковременное неполное искусственное старение;
- Т6 – закалка и полное искусственное старение;
- Т7 – закалка и стабилизирующий отпуск;
- Т8 – закалка и отпуск.
Символ «Т3» используется для других сплавов.
Для получения деформируемых алюминиевых сплавов используют различные системы легирования – Al–Mn (сплавы АМц), Al–Mg (сплавы АМг), дуралюмины и др. В ряде случаев система их маркировки сложилась стихийно по подобию медных сплавов, с учетом особенностей производства или области применения сплава. В настоящее время происходит замена различных систем условных обозначений алюминиевых деформируемых сплавов на единую систему цифровой маркировки. Маркировки сплавов, в т.ч. цифровые, определены в ГОСТ 4784–74 «Алюминий и сплавы алюминиевые деформируемые. Марки».
Первая цифра обозначает основу сплава, алюминиевые сплавы маркируют «1», вторая цифра – система сплава:
Более распространенными являются сплавы системы Al–Mg, которые обладают лучшим комплексом физико–механических свойств по сравнению со сплавами системы Al–Mn. Сплавы не упрочняют термической обработкой, и маркировка состоит из букв, указывающих тип сплава и числа, показывающего в процентах содержание основного элемента – магния от АМг2 до АМг7 (ГОСТ 4784–74). Цифровая маркировка сплавов АМц – 1400, АМг – 15ХХ, где ХХ – две цифры, которые показывают содержание магния в десятых долях процента (1520 – в среднем 2 % Mg).
Дуралюмин – наиболее распространенный деформируемый алюминиевый сплав, сочетающий высокий уровень свойств с небольшой плотностью (dur – по-французски «твердый»).
Собственно дуралюмин обозначают как Д1. Д16, комплекс показателей свойств растет с увеличением номера сплава. По ГОСТ 4784 все эти сплавы маркируют от 1110 до 1160, например, Д1 – 1110, АК4 (ковочный) – 1140 и т.д. С учетом состава, способа производства высокопрочные алюминиевые сплавы обозначают по–разному: В95 (высокопрочный) – 1950, АВ (авиаль) – 1340 и т.д.
Европейские нормы EN 1982: 99 «Copper and copper alloys. Ingots and casting» литейные медные бронзы обозначаются как ССХХХК. Здесь символы «СС» – «медь литье», символы «ХХХ» – номер сплава. Например, сплав по стандарту DIN CuSn3Zn8Pb5 (бронза БрО3Ц8С5, состав виден из маркировки) по EN обозначается как СС490К, менее легированный сплав CuSn12 (БрО12) – CC483K.
Деформируемые медные сплавы по EN обозначают CWXXXA, CWXXXC (от copper wrought медь деформированная). ХХХ – номер сплава, который зависит от легирования. Например, чистая медь марки М1 (ГОСТ 495) соответствует CW004A, сплав Cu–Zn (0,5 %) CW119C.
В США медь и сплавы на ее основе определены стандартами ASTM и UNS.
Стандарты ASTM для всех медных сплавов начинаются с буквы «В». Маркировка самого сплава начинается с буквы «С» (copper) и записывается как СХХХХХ, где ХХХХХ – пятизначный цифровой номер. Сплавы с номером меньше 80000 обрабатывают давлением, больше 80000 – литейные. Маркировка С1ХХХХ соответствует меди различной степени чистоты, остальные – сплавам. Например, марка С11000 ASTM В133 соответствует марке М1.
Обрабатываемые давлением медные сплавы в стандартах Японии имеют такую же маркировку, только цифр – четыре. Если цифры в маркировках сплавов США и Японии совпадают, то сплавы имеют близкий химический состав.
Например, двойная латунь по ASTM В36, В111 и др. обозначается как С2Х000, где Х растет с увеличением доли цинка – от 1 до 8. Латунь Л70 соответствует марке С26000. Оловянная латунь маркируется С4ХХХХ – ЛО90–1 соответствует С41000.
Бронза С51100 по составу соответствует бронзе БрОФ4–0,25. Литейная латунь ЛЦ23А6Ж3Мц соответствует С86200.
В США литейные алюминиевые сплавы определены стандартами ASTM (ASTM B 85, B 26, B 108) и Алюминиевой Ассоциации (АА). Маркировка АА является наиболее распространенной и используется в качестве международной.
По стандартам Алюминиевой ассоциации литейные алюминиевые сплавы объединены в серии и имеют трехзначное обозначение в зависимости от системы легирования – XXX.
Первая цифра показывает систему легирования:
Обозначение ХХХ.0 используется для всех отливок (т.е. литейных сплавов). Например, сплав 356.0 по АА соответствует сплаву АК7 (АЛ9) по ГОСТ 1583 (алюминий–кремний 7 % Si). По ASTM B26 он обозначается SG70A.
В Японии литейные алюминиевые сплавы по стандарту JIS H5202 обозначаются следующим образом: AC N X (АС – алюминиевый литейный, N – номер серии по системе легирования, Х – буквы, соответствующие определенной системе легирования сплава).
Пример. Сплав AC 4 D соответствует АК5Мч по ГОСТу (алюминий – кремний 5 % – медь 1 %). В США этот сплав обозначается как 305.
Деформируемые алюминиевые сплавы в большинстве зарубежных стандартах имеют цифровую систему маркировки.
В США по ANSI H35.2 деформируемые алюминиевые сплавы обозначаются буквами «ААХХХХ», где «АА» указывает на то, что сплав относится к алюминиевым деформируемым, «ХХХХ» – четырехзначная цифровая маркировка.
По стандартам Алюминиевой ассоциации деформируемые сплавы имеют четырехзначное обозначение в зависимости от системы легирования – XXXX.
Первая цифра показывает систему легирования:
Вторая цифра показывает порядковый номер модификации сплава относительно базового, в базовом сплаве вторая цифра «0», две последние цифры – номер сплава и его чистота.
Например, марка 2020 – базовый сплав алюминий–медь (4,5% Cu), он примерно соответствует сплаву 1230 по ГОСТу (сплав 1230 дополнительно содержит 0,05 % Mg).
В Японии используется такая же система обозначений деформируемых алюминиевых сплавов, как и в США.
По EN алюминиевые литейные сплавы разделены на серии от 1ХХХ до 8ХХХ, где ХХХ – порядковый номер в серии, в конце возможна дополнительная буква «А», «В». Серия 1ХХХ соответствует нелегированному алюминию, например 1080А, Al–Cu –2XXX, Al–Mn – 3XXX, Al–Si – 4XXX, Al–Mg – 5XXX, Al–Mg–Si – 6XXX, Al–Zn – 7XXX, прочие системы 8ХХХ. Следовательно, эта система во многом совпадает с маркировкой Алюминиевой Ассоциации.
Деформируемые алюминиевые сплавы по EN 573 обозначают как AW–AlXXX, где ХХХ тип и содержание легирующих элементов. Например, сплав AW–AlZn5,5MgCu соответствует марке 7475 Алюминиевой Ассоциации.
Таким образом, перевести сплав из одной маркировки в другую достаточно сложно, а, если нет соответствующей документации, и не возможно. Поэтому производители сплавов и проката для зарубежных поставок обязательно указывают, по какому стандарту производится соответствующая металлопродукция и редко определяют соответствующий аналог по ГОСТ. Для корректного перевода одной марки сплава в другую необходимо специальными справочными изданиями – трансляторами марок сплавов.
Классификация и маркировка цветных металлов и сплавов
Медь и её сплавы.
Технически чистая медь обладает высокими пластичностью и коррозийной стойкостью, малым удельным электросопротивлением и высокой теплопроводностью. По чистоте (процентному содержанию меди и серебра) медь подразделяют на марки:
Содержание Cu+Ag, не менее %
Медь хорошо обрабатывается давлением, удовлетворительно — резанием.
Область применения чистой меди:
— электротехническая промышленность (электрические провода);
— высокая теплопроводность меди позволяет применять её в различных теплоотводных устройствах, теплообменниках, к числу которых относятся и широко известные радиаторы охлаждения, кондиционирования и отопления;
— медные трубы применяются для транспортировки жидкостей и газов: во внутренних системах водоснабжения, отопления, газоснабжения, системах кондиционирования и холодильных агрегатах.
Медные сплавы разделяются на латуни и бронзы.
Латуни— сплавы меди с цинком (до 50%Zn) и небольшими добавками алюминия, кремния, свинца, никеля, марганца. По сравнению с чистой медью латуни обладают более высокой прочностью и коррозионной стойкостью. Все латуни, за исключением свинцовосодержащих, легко поддаются обработке в холодном и горячем состоянии.
Бронзы — это сплавы меди с оловом (4 — 33%Sn), свинцом (до 30%Pb), алюминием (5-11%Al), кремнием (4-5%Si), сурьмой и фосфором. Если в состав бронзы входит олово, бронзы называются оловянными бронзами. Если бронза не содержит олова, бронзы называются безоловянными. По сравнению с латунью бронзы обладают более высокой прочностью, коррозионной стойкостью и антифрикционными свойствами. Большинство бронз (за исключением алюминиевых) хорошо поддаются сварке и пайке.
Медные сплавы разделяют на деформируемые и литейные. Сплавы, предназначенные для изготовления заготовок и деталей методами литья, называют литейными,а сплавы, применяемые для изготовления заготовок и деталей обработкой давлением — деформируемыми.
Медные сплавы обозначают начальными буквами их названия (Бр или Л), после чего следуют первые буквы названий основных элементов, образующих сплав, и цифры, указывающие количество элемента в процентах. Приняты следующие обозначения компонентов сплавов:
А – алюминий Мц — марганец С — свинец Б — бериллий
Мг – магний Ср – серебро Ж — железо Мш — мышьяк
Су – сурьма К – кремний Н – никель Т – титан
Кд – кадмий О – олово Ф – фосфор Х – хром
— БрА9Мц2Л — бронза, содержащая 9% алюминия, 2% Mn, остальноеCu(«Л»‘ указывает, что сплав литейный);
— ЛЦ40Мц3Ж — латунь, содержащая 40% Zn, 3% Mn,
l%Fe, остальное Cu;
— Бр0Ф8,0-0,3 – бронза, содержащая 8% олова, 0,3% фосфора, остальное Cu;
— ЛАМш77-2-0,05 — латунь содержащая 77% Cu, 2%Al, 0,055 мышьяка, остальноеZn(в обозначении латуни, предназначенной для обработки давлением, первое число указывает на содержание меди).
В простых по химическому составу латунях указывают только содержание в сплаве меди (остальное до 100% Zn), например:
— Л96 — латунь содержащая 96% Cuи
— Лб3 — латунь содержащая 63% Cuи -37%Zn.
Основные отличия между латунью и бронзой:
— бронза получается при сплавлении меди с оловом, а латунь — меди с цинком;
— бронза может контактировать с морской водой, а латуни для этого нужно дополнительное легирование;
— бронза более прочная и износостойкая;
— бронза отличается темно-коричневым цветом и крупнозернистостью, тогда как латунь желтая и мелкозернистая.
Медные сплавы обладают хорошими антикоррозионными и антифрикционными свойствами.
Основные области применения латуни:
— коррозионностойкие детали, применяемые в судостроении и машиностроении;
— подшипники и втулки.
Основные области применения бронзы:
— детали нефтяной, химической аппаратуры и криогенной техники;
— антифрикционные детали, вкладыши подшипников;
— электроды контактной точечной и шовной сварки
— детали высокой электропроводности и жаропрочности;
— детали, работающие в среде соляной кислоты и сероводорода при температуре 30-90°С; — — арматура для работы в пресной воде, жидком топливе, паре, морской воде.
Медно-никелевые сплавы выделяются в особую группу. Эти сплавы разделяют на:
— конструкционные: мельхиор МНЖМц 30-1-1 и МН19, нейзильбер 20 МНЦ 15-20 (посуда и украшения);
— электротехнические: константан МНМц 40-45 (нагревательные элементы), копель МНЦ 43-05 (производство электроизмерительных приборов).
Алюминий и его сплавы.
Алюминий — легкий металл, обладающий высокими тепло- и электропроводностью, стойкостью к коррозии. В зависимости от степени чистоты различают алюминий особой (А999), высокой (А995, А95) и технической чистоты (А85, А7Е, АО и др.). Алюминий маркируют буквой А и цифрами, обозначающими доли процента свыше 99,0% алюминия; буква «Е» обозначает повышенное содержание железа и пониженное кремния.
— А999 — алюминий особой чистоты, в котором содержится не менее 99,999% алюминия;
— А5 — алюминий технической чистоты в котором 99,5% алюминия.
Алюминий и алюминиевые сплавы разделяют на деформируемые и литейные. Те и другие могут быть не упрочняемые и упрочняемые термической обработкой.
Чистый деформируемый алюминий обозначается буквами «АД» с указанием степени его чистоты, например: АДоч (≥99,98% Al), АД000(≥99,80% Аl), АД0(99,5% Аl), АД1 (99,30% Al), АД(≥98,80% Аl).
Деформируемые алюминиевые сплавыхорошо обрабатываются прокаткой, ковкой, штамповкой. К деформируемым алюминиевым сплавам, не упрочняемым термообработкой, относятся сплавы системыAl-MnиAl-Mg:Aмц; АмцС; Амг1; АМг4,5; Амг6. Аббревиатура включает в себя начальные буквы входящих в состав сплава компонентов и цифры, указывающие содержание этих легирующих элементов в процентах. К деформируемым алюминиевым сплавам, упрочняемым термической обработкой, относятся сплавы системыAl-Cu-Mg(дуралюмины, ковочные сплавы), а также высокопрочные и жаропрочные сплавы сложного химического состава. Дуралюмины маркируются буквой «Д» и порядковым номером, например: Д1, Д12, Д18, АК4, АК8.
Литейные алюминиевые сплавыобладает хорошей жидкотекучестью, имеют сравнительно малую усадку и предназначены в основном для фасонного литья. Эти сплавы маркируются буквами «АЛ» с последующим порядковым номером, например: АЛ2, АЛ9, АЛ13, АЛ22, АЛЗО. Иногда маркировка осуществляется по химическому составу сплава, например: АК7М2; АК21М2, 5Н2,5; АК4МЦ6. В этом случае «М» обозначает медь, «К» — кремний, «Ц» — цинк, «Н» — никель; цифра — среднее % содержание элемента.
Алюминиевые сплавы обладают малой плотностью (малый вес), высокой коррозийной стойкостью.
Основные области применения чистого алюминия:
— электрическая промышленность — проводники электрического тока в воздушных электросетях (электропроводность алюминия составляет 65, 5% от электропроводности меди, но алюминий более чем в три раза легче меди, поэтому алюминий часто заменяет медь);
— пищевая промышленность (посуда, фольга, используемая как упаковочный материал);
.- порошковый алюминий используется как горючее в твёрдых ракетных топливах;
— электроника (детали электрических конденсаторов, выпрямителей).
Основные области применения алюминиевых сплавов:
— авиа-, судо- и вагоностроение (элементы корпусов и обшивки, трапы, лестницы, дымовые трубы, палубные надстройки, части двигателей малых и крупных судов);
— машиностроение (корпуса двигателей, крыльчатки насосов, корпуса приборов, блоки двигателей внутреннего сгорания, поршни, головки и рубашки цилиндров поршневых двигателей);
— приборостроение (корпуса и комплектующие части для различного оборудования, радиаторы для холодильной техники и обогревательных приборов);
— строительство (балки, перекрытия, колонны, перила, ограждения, элементы вентиляционных систем, уголки, швеллеры, оконный и дверной профиль);
— автомобилестроение (детали кузовов, бамперы).
В промышленности используются также алюминиевые антифрикционные сплавы. Такие сплавы маркируют буквой «А» и начальными буквами входящих в них элементов, например: А09-2, А06-1, АН-2,5, АСМТ. Первые два сплава содержат олово и медь (первая цифра-олово, вторая-медь в %), третий 2,7-3,3% никеля и четвертый – медь, с
Основные области применения алюминиевых антифрикционных сплавов.
Из этих сплавов изготовляют подшипники и вкладыши как литьем, так и обработкой давлением.
Титан и его сплавы.
Титан — тугоплавкий металл с невысокой плотностью. Удельная прочность титана выше, чем у многих легированных конструкционных сталей, поэтому при замене сталей титановыми сплавами можно при равной прочности уменьшить массу детали на 40%. Титан хорошо обрабатывается давлением, сваривается, из него можно изготовить сложные отливки, но обработка резанием затруднительна. Для получения сплавов с улучшенными свойствами титан легируют алюминием, хромом, молибденом.
Титан и его сплавы маркируют буквами «ВТ» и порядковым номером:
ВТ1-00, ВТЗ-1, ВТ4, ВТ8, ВТ14.
Пять титановых сплавов обозначены иначе:
0Т4-0, 0Т4, 0Т4-1, ПТ-7М, ПТ-3В.
Титановые сплавы разделяются на литейные и деформируемые. Наиболее известны литейные сплавы ВТ1Л, ВТ5Л, ВТ9Л. Сплав ВТ1Л обладает наибольшей химической стойкостью. Сплав ВТ5Л применяют для деталей, работающих в диапазоне температур от -253ºС до +350ºС. Сплав ВТ9Л наиболее высокопрочный, предназначен для изготовления деталей, работающих при температуре до +500ºС.
Титановые сплавы обладают высокой прочностью, жаростойкостью, коррозионной стойкостью и малой плотностью (малый вес).
Основные области применения чистого титана:
— электровакуумная промышленность (изготовление деталей электронного оборудования).
Основные области применения титановых сплавов:
— авиация и ракетостроение (корпуса двигателей, баллоны для газов, сопла, диски, детали крепежа);
— химическая промышленность (компрессоры, клапаны, вентили для агрессивных жидкостей);
— морское и речное судостроение (гребные винты, обшивка морских судов, корпуса подводных лодок);
— криогенная техника (высокая ударная вязкость, характеризующая пластичность, сохраняется до –253 o С) — детали холодильников, насосов компрессоров.
Магний и его сплавы.
Среди промышленных металлов магний обладает наименьшей плотностью (1700 кг/м 3 ). При повышении температуры магний интенсивно окисляется и даже самовоспламеняется. Он обладает малой прочностью и пластичностью. Для повышения химико-механических свойств магния в него вводят алюминий, цинк, марганец и другие легирующие добавки. В результате легирования магния получают магниевые сплавы.
Магниевые сплавы подразделяют на деформируемые и литейные. Первые маркируются буквами «МА», вторые «МЛ». После букв указывается порядковый номер сплава в соответствующем ГОСТе.
МА1-деформируемый магниевый сплав №1;
МЛ19-литейный магниевый сплав №19
Магниевые сплавы отличаются малой плотностью (малый вес), способностью воспринимать ударные нагрузки и низкой коррозийной и химической стойкостью.
Основные области применения чистого магния:
— детали электробатарей, сухих элементов питания;
— медицина (соли магния используются для лечения широкого спектра заболеваний);
— металлургия (магний служит для восстановления ценных видов металлов – циркония, ванадия, титанаи хрома, а также для раскисления стали и легирования чугуна).
Основные области применения сплавов магния:
— автомобилестроение — каркасы сидений, панели приборов, педали и т.д. (важен малый вес деталей);
— детали пневматического оборудования – отбойных молотков и пневмобуров;
— комплектующие для фото- и видеотехники;
— детали авиационной и ракетной техники (важен малый вес деталей).
Магнитные материалы подразделяются на магнитомягкие (коэрцитивная сила* Нс 4 А/м).
Основные области применения магнитных материалов.
— магнитомягкие материалы (чистое железо) — производство магнитопроводов (сердечники трансформаторов, якоря и статоры электродвигателей, электромагнитов);
— магнитотвёрдые материалы, выпускаемые на основе сплавов Fe-Ni-Al (сплавы ЮНД) и Fe-Ni-Co-Al (сплавы ЮНДК) — изготовление постоянных магнитов в радиотехнике.
* Коэрцитивная сила – напряжение магнитного поля, необходимое для полного размагничивания предварительно намагниченного материала.
Маркировка цветных металлов и сплавов
Цветные металлы — это все существующие металлы за исключением железа и его сплавов (чугуна и стали — они считаются черными). Сплавы цветных металлов в основном применяют в качестве конструкционных материалов для разных работ. Чтобы понимать их назначение, следует уметь правильно расшифровывать маркировку сплавов.
На что указывает маркировка цветных металлов и сплавов
Единой системы по маркировке цветных металлов и их сплавов не существует. Однако всегда они маркируются буквами и цифрами, где буквы обозначают принадлежность материала к той или иной группе, а цифры в разных группах материалов или сплавов могут обозначать разные вещи, например:
- если это чистый металл, то степень его чистоты;
- количество легирующих элементов;
- номер сплава и т. д.
Маркировка меди и сплавов на ее основе
Когда речь идет о технической меди, то маркировка содержит букву М. Далее указываются цифры, обозначающие степень ее чистоты. Например, медь М3 включает в себя больше примесей по сравнению с материалом М000. Буквы в конце означают следующее:
- Б-безкислородный материал;
- Р — раскисленный;
- К-катодный.
Медь в чистом виде часто применяется в качестве проводникового материала в электротехнических целях. Материал хорошо поддается пайке, деформации и свариванию, единственный минус — плохо поддается резке.
В медных сплавах маркировка имеет буквенно-цифровую систему, по которой можно определить их химический состав. Так, легирующие элементы указаны своими начальными буквами, например:
Латунь
Латунью называют сплав меди и цинка. Они подразделяются на такие виды:
- двухкомпонентные (простые) — включают в себя преимущественно медь и цинк, а также примеси в незначительном количестве;
- многокомпонентные (специальные) — помимо основных элементов есть дополнительные легирующие.
Маркировка простой латуни включает в себя букву «Л», обозначающую тип сплава, а также двузначное число, которое означает среднее количество меди в составе.
Двухкомпонентные сплавы хорошо поддаются давлению и могут иметь такие формы, как:
- трубки и трубы с разным сечением;
- полосы;
- листы;
- прутки с разным профилем;
- проволоки.
Если изделия имеют большое внутреннее напряжение, то они склонны к растрескиванию. А если их долго хранить на открытом воздухе, то могут появиться поперечные и продольные трещины. Чтобы такого не случилось, снимите внутреннее напряжения, проведя отжиг при температуре до 300 градусов.
Маркировка многокомпонентной латуни после буквы «Л» содержит буквы, обозначающие легирующие элементы в составе (помимо цинка). Далее идет ряд цифр через дефис, первая цифра — это среднее количество меди (в %), а затем — каждого легирующего элемента в порядке, соответствующем буквенному обозначению. Порядок букв и цифр зависит от того, какого элемента сколько содержится.
Первыми идут те, которых больше, далее указываются элементы по нисходящей. Литейные латуни маркируют буквами как ЛЦ (вторая буква — это цинк), затем идет число, обозначающее процентное количество содержания цинка. Далее маркировка идет, как и в других случаях. Такие виды материалов применяют при производстве втулок, судостроительных материалов, подшипников, арматуры и вкладышей.
Бронза
Под бронзой понимается сочетание меди с другими элементами, цинк при этом не выступает основным компонентом. Бронза бывает деформируемой и литейной. Маркировка такого материала начинается с буквосочетания «Бр».
В литейных видах после этих букв идут буквы с цифрами, означающие элементы и их процентное содержание в сплаве. Остальное подразумевается как медь. В некоторых случаях на маркировке в конце стоит буква «Л», указывающая на то, что материал является литейным.
Бронза имеет отличные литейные свойства и используется для фасонного литья. Еще ее применяют в качестве антифрикционного и коррозионно-устойчивого материала при производстве:
- червячных колес;
- ободков;
- втулок;
- зубчатых колес;
- арматуры;
- седла клапана и т. д.
Помимо перечисленных особенностей, стоит отметить, что все медные сплавы отличаются высокой устойчивостью к низким температурам.
Характеристики алюминия и алюминиевых сплавов
Алюминий может выпускаться как катанка, слитки, чушки и многое другое, а также как деформируемый полуфабрикат (профили, прутки, листы и многое другое). По степени наличия примесей материал может иметь три вида чистоты:
Первичный алюминий маркируют буквой «А», а также числом, обозначающим количество примесей в нем.
Данный материал хорошо поддается деформации, но режется плохо. Посредством прокатки может использоваться для производства фольги.
Алюминиевые сплавы бывают деформируемыми и литейными.
Маркировка литейных алюминиевых суррогатов включает в себя их основной состав. Преимущественно она начинается с буквы «А», которая указывает на алюминий как основной материал. Затем стоят буквы и числа, в зависимости от других элементов и их процентного содержания в сплаве. Некоторые начинаются с букв «АЛ», что означает литейный сплав алюминия, затем идет цифра, соответствующая номеру материала. Если в начале стоит буква «В», то это указывает на высокую прочность.
Алюминий и его сплавы имеют широкий спектр использования. Так, технический алюминий может применяться в электротехнике как проводник тока вместо меди. А литейные сплавы часто используют в пищевой и холодильной сфере при производстве деталей сложной формы, обладающих устойчивостью к коррозии и небольшой плотностью. Например, это рычаги, поршни компрессоров и многое другое.
А деформируемые алюминиевые суррогаты в этой же сфере применяются при производстве деталей посредством обработки давлением. Это заклепки, емкости и прочее.
Ключевое преимущество алюминиевых материалов — высокая хладостойкость.
Титан и титановые сплавы
Титан и сплавы из него маркируются согласно существующим ГОСТ буквами и цифрами. Закономерностей при маркировке не существует. Однако ключевая особенность в этом случае — это обязательное присутствие буквы «Т». Числа обозначают условный номер титанового сплава.
Технический титан может маркироваться как ВТ1−0 или ВТ1−00. Все остальное означает титановые сплавы и имеет другие маркировки, которые обозначаются по-разному, и все их перечислить не удастся.
Ключевое преимущество титана и материалов на его основе — это отличное сочетание таких свойств, как:
- относительно низкая плотность;
- очень высокая устойчивость к коррозии;
- высокая механическая прочность.
Но есть у них и недостатки — это дефицитность и дороговизна. По этой причине применение этого материала в холодильной и пищевой промышленности ограничено. Титановые сплавы преимущество применяются в таких отраслях:
- судостроение;
- ракетостроение;
- авиационное строительство;
- химическое машиностроение;
- транспортное машиностроение.
Материалы могут применяться при высоких температурах до 500 градусов. Изделия на основе титановых материалов производятся методом обработки под давлением, а также посредством литья. По составу литейные сплавы соответствуют деформируемым, но при маркировке в конце указываются буквой «Л».
Магний и сплавы: маркировка и описание
Технический магний обладает не самыми лучшими свойствами, поэтому его не используют как конструкционный материал. А вот магниевые сплавы в соответствии со стандартами подразделяются на литейные и деформируемые.
В соответствии с ГОСТ литейные маркируются как «МЛ», а также цифрой, обозначающей их условный номер. В некоторых моделях после цифр идут такие строчные буквенные обозначения:
- «пч» — повышенной чистоты;
- «он» — материал общего назначения.
А деформируемые магниевые сплавы маркируются буквами «МА», а также цифрой, соответствующей условному номеру материала. После числа тоже может идти обозначение «пч».
Магниевые материалы имеют отличное сочетание таких свойств, как:
- низкая плотность;
- высокая устойчивость к коррозии;
- относительно высокая прочность;
- хорошие технологические качества.
На основе магниевых сплавов производят детали простой и сложной формы, обладающие высокой устойчивостью к коррозии. Например:
арматуру;
- горловины;
- насосные корпусы;
- бензиновые баки;
- барабаны тормозных колес;
- штурвалы;
- фермы и т. д.
Свинец и олово в чистом виде и сплавы
Свинец в чистом виде в холодильной или пищевой промышленности почти не применяется, а олово в пищевой отрасли используется как покрытие пищевой тары. При его маркировке «О» означает олово, цифры же — его условный номер. С повышением номера количество примесей повышается. Буквосочетание «пч» указывает на повышенную чистоту материала. В пищевой промышленности с целью лужения консервной жести используется олово, маркируемое как О1 и О2.
В зависимости от назначения свинцовые или оловянные сплавы подразделяются на две категории:
Баббиты представляют собой сложные сочетания из свинца и олова, дополнительно в них присутствуют медь, сурьма и прочее. Их маркируют буквой «Б», а также числом, указывающим на процентное соотношение олова в составе. Помимо буквы «Б» могут быть еще буквы, обозначающие особые добавки, например:
- Н — никелевый баббит;
- С — свинцовый баббит и прочие.
Полный химический состав установить только по марке баббита невозможно. В отдельных случаях даже количество олова не указывается, хотя в марке БН его присутствует порядка 10 процентов. Есть баббиты и без олова (в частности, свинцово-кальциевые).
Данный материал признан лучшим антифрикционным и используется преимущественно в подшипниках скольжения.
Вторая категория — припои. Они в зависимости от своих признаков делятся по следующим признакам:
- по температуре расплавления;
- по ключевому компоненту;
- по методу плавки и другим особенностям.
В частности, по температуре расплавления припои бывают следующих типов:
- особо легкоплавкие (температура плавления составляет около 145 градусов);
- легкоплавкие (от 145 до 450 градусов соответственно);
- среднеплавкие (от 450 до 1100 градусов);
- высокоплавкие (1100−1850 градусов);
- тугоплавкие (температура от 1850 градусов и выше).
Первые две категории используются с целью низкотемпературной пайки, а прочие для высокотемпературной соответственно.
По своему ключевому компоненту припои бывают таких видов:
оловянными;
- алюминиевыми;
- кадмиевыми;
- галлиевыми;
- свинцовыми;
- цинковыми и т. д.
Цветные металлы и их сплавы могут иметь разное назначение и разные технические характеристики. Определить их особенности можно по нанесенной маркировке, которую нужно уметь расшифровывать.