Медные сплавы

1.

Медные сплавы
ЖИГАРЕВА АЛЕКСАНДРА БМТМ -20-1

2.

Медные сплавы - подгруппы
Медные сплавы делятся на три большие группы:
Латуни — сплав меди с цинком. Двухкомпонентная имеет маркировку: ЛX, где X — это
процентное соотношение содержания меди. Многокомпонентная – помимо основных
компонентов, могут входить свинец Pb, никель Ni, алюминий Al, олово Sn, марганец Mn, за
счет чего материал приобретает дополнительные качества и цвета. Маркировка таких
сплавов содержит буквы входящих в них компонентов и их процент в общем объеме.
Бронза — соединение меди с оловом, никелем, свинцом, алюминием или кремнием,
маркируемое буквенным обозначением Бр, за которым следуют первые буквы названий
легирующих компонентов с процентным содержанием каждого.
Медно-никелевые сплавы: мельхиор (соединения с никелем, железом и марганцем),
нейзильбер (с никелем и цинком), куниаль (с никелем и алюминием). В маркировке
указываются первые буквы всех, входящих в состав сплава, компонентов и их процентное
соотношение.
В работе представлен сплав из группы латуней - ЛН65-5 и
группы бронз - БрА9Ж3Л.

3.

Химический состав
сплавов
Бронза, безоловянная литейная.
ЛН65-5 — многокомпонентная латунь,
деформируемая. Содержание меди в среднем
65 %, никеля до 5 % и до 30 % цинка.
Хим. элемент
% содержания
БрА9Ж3Л —
Содержание меди может колебаться в диапазоне от
82.8% до 90%. Обязательно в сплаве БрА9Ж3Л присутствуют
алюминий, железо.
Хим. элемент
% содержания
Медь (Cu)
82.8 — 90
Медь (Cu)
64 — 67
Алюминий (Al)
8 — 10.5
Цинк (Zn)
26.2 — 31
Железо (Fe)
2—4
Никель (Ni)
до 1
до 1
Никель (Ni)
5 — 6.5
Цинк (Zn)
Железо (Fe)
до 0.15
Марганец (Mn)
до 0.5
Свинец (Pb)
до 0.03
Кремний (Si)
до 0.2
Олово (Sn)
до 0.2
Фосфор (P)
до 0.01
Фосфор (P)
до 0.1
Сурьма (Sb)
до 0.005
Свинец (Pb)
до 0.1
Мышьяк (As)
до 0.05
Сурьма (Sb)
до 0.05
Висмут (Bi)
до 0.002

4.

Механические свойства сплавов
БрА9Ж3Л
ЛН-65-5
Сортамен Размер
т
Напр.
sв
sT
d5
y
KCU
-
-
МПа
МПа
%
%
кДж / м
мм
Сплав
мягкий
Сплав
твердый
380-450
60-65
680-750
3-6
-1
Твердость ЛН65-5 , Сплав мягкий
HB 10 = 55-65 МПа
Твердость ЛН65-5 , Сплав твердый
HB 10 = 160-170 МПа
-1
2
Термообр
.
Сортаме Размер
нт
-
-
мм
Напр.
sв
sT
d5
y
KCU
-
МПа
МПа
%
%
кДж / м
литье в
кокиль,
ГОСТ
493-79
490
12
литье в
песчану
ю форму,
ГОСТ
493-79
392
10
-1
Твердость БрА9Ж3Л , литье в кокиль HB 10 = 100 МПа
ГОСТ 493
Твердость БрА9Ж3Л , литье в
песчаную форму ГОСТ 493
-1
HB 10 = 100 МПа
Термооб
р.
2
-

5.

Технологические
свойства
ЛН-65-5
БрА9Ж3Л
Температура плавления :
Температура плавления
960 °C
:
Температура горячей
750 - 870 °C
обработки :
1042 °C
Физические свойства
Название сплава
ЛН-65-5
T
E 10- 5
a 10 6
l
r
R 10 9
Град
МПа
1/Град
Вт/(м·град)
кг/м3
Ом·м
20
1.12
58.6
8600
140
58.6
7600
110
100
БрА9Ж3Л
20
18.2
1.2
16

6.

Термообработка сплавов
ЛН-65-5
БрА9Ж3Л
Данный сплав подвергается пластической
деформации,
поэтому для снятия наклепа проводят как
отжиг поковки, так и промежуточный отжиг
Температура отжига :
600 - 650 °C
Не требуется термообработки

7.

Применение сплавов
ЛН-65-5
БрА9Ж3л.
данная латунь применяется для:
изготовление для изготовления деталей машин и
механизмов морского судостроения.
Материал обладает высокой коррозионной
стойкостью, низкой теплопроводностью, а также
отличными антифрикционными, прочностными и
механическими качествами.
изготовления оборудования в химической
промышленности
метизы, подсвечники, различные статуэтки, детали часовых
механизмов;
антифрикционные детали; шестерни; венцы зубчатых колес;
коробки и тарелки клапанов; подшипники; втулки; корпуса
насосов; гайки; сальники;
распределительные валы двигателей;
различные насосы (масляные, гидравлические, топливные);
коробки передач;
рулевые механизмы;
амортизаторы.

8.

Условие эксплуатаций изделия из
сплавов
ЛН-65-5
БрА9Ж3л
Добавка никеля — нейтрализует
окислительные процессы и
повышает характеристики
металлоизделия в соленой воде и
щелочных средах
Устойчивость сплава к коррозии позволяет
использовать детали из алюминиевой
бронзы в солёной морской воде.
Антикоррозионная, жаростойкая (до 265 °С)
бронза, устойчивая к действию атмосферы,
пресной и морской воды.

9.

Задание №2
«Цветные сплавы и их термообработка для
конкретных изделий промышленности»
Выполнил: студент группы БМТМ-20-1 Фомичев
Алексей Алексеевич
Преподаватель: К.т.н., доцент, Котенева Мария
Владимировна
9

10.

Химический состав сплавов
ЛА77-2 ( Латунь, обрабатываемая давлением )
МНА13-3 ( Куниаль А )
10

11.

Термическая обработка сплавов
ЛА77-2
МНА13-3
Рекристаллизационный отжиг (для снятия
внутренних напряжений) с температурой нагрева
600-650 °С при выдержке 2-3 ч
Закалка с температур 900-1000 °С в воду,
старение при 500-600 °С. Упрочнение при
старении происходит за счет выделения
дисперсных фаз NiAl и NiAl2.
Механические свойства сплавов
( При Т = 20 °С)
δ5 (%)
Прокат
σB (МПа)
δ5 (%)
550-650
7-11
Сплав
твердый
900-950
2-4
350-450
45-52
Сплав
мягкий
380-470
10-15
Прокат
σB (МПа)
Сплав
твердый
Сплав
мягкий
δ5 – относительное удлинение после разрыва, %
11

12.

Применение сплавов
ЛА77-2
• Трубные доски для конденсаторов и
теплообменников;
• Стойкие к морской воде детали машин;
• Высоконагруженнная арматура
МНА13-3
• Прутки для изготовления изделий
повышенной прочности в машиностроении
• Элементы систем охлаждения
Условия эксплуатации сплавов
• Среды с повышенной коррозионной
активностью
• Повышенные температуры
12

13.

Задание №3
«Медные сплавы и их
термообработка для
конуретных изделий
промышленности»
ВЫПОЛНИЛ СТУДЕНТ ГРУППЫ БМТМ -20-1
ЛАПЫНИН АРТЕМ АЛЕКСЕЕВИЧ
ПРЕПОДАВАТЕЛЬ: КОТЕНЕВА МАРИЯ ВЛАДИМИРОВНА

14.

Латунь
Латунь представляет собой сплав меди с цинком. Процентное соотношение металлов
может варьироваться, в среднем медь составляет около 70%, а цинк — порядка 30%.
Латунные сплавы обладают уникальными эксплуатационными характеристиками и
используются в производстве различных катанных деталей — полос, листов, плит,
проволоки, прутков и других, для которых важна текучесть, пластичность,
деформируемость и способность к обработке.

15.

Химический состав ЛА67-2,5
Cu
Fe
Si
Mn
Ni
P
Al
Pb
66,068,0
0,8
0,3
0,5
0,3
0,05
2,0-3,0 0,7
Zn
Sb
Sn
Всего
приме
сей
26,432,0
0,1
0,7
2,6

16.

ТО ЛА67-2,5
Марка сплава
Назначение
обработки
Вид обработки
Температура
нагрева, °C
ЛА67-2,5
Снятие
напряжений
Рекристаллизацио 300-400
нный отжиг
Выдержка, ч
2-3

17.

Применение ЛА67-2,5
Сплав латуни ЛА67-2,5 обычно используется в производстве различных механических и
электрических компонентов, таких как фитинги, клапаны, сантехническое оборудование,
электрические контакты и соединения.

18.

Условия эксплуатации водяного крана
Примером изделия из сплава латуни ЛА67-2,5 может быть водяной кран для использования
в сантехнических системах. Условия эксплуатации для такого крана включают в себя контакт
с водой и воздухом, переменные температуры окружающей среды, а также давление воды
в трубопроводе.

19.

Оловянистая бронза
Бронза — это сплав меди, обычно с оловом в качестве основного компонента.

20.

Механические свойства сплавов
бронзы

21.

Условия эксплуатации арматуры
Условия эксплуатации включают в себя контакт с морской водой, влагой и переменными
температурами окружающей среды.

22.

ТО сплавов оловянистой бронзы
Основные виды термической обработки бронз: гомогенизация и промежуточный отжиг
Целью является облегчение обработки давлением.
Гомогенизация 700-750°C с последующим быстрым охлаждением
Для снятия внутренних напряжений применяется отжиг при 250 °C
Промежуточный отжиг проводят при холодной обработке давлением при температурах
550-700 °C

23.

Задание №3
«Медные сплавы и их
термообработка для конкретных
изделий промышленности»
В Ы П ОЛ Н И Л С Т УД Е Н Т Г Р У П П Ы Б М Т М - 2 0 - 1
Н А З А Р О В В И ТА Л И Й И Г О Р Е В И Ч
П Р Е П ОД А ВАТ Е Л Ь : К О Т Е Н Е ВА М А Р И Я
ВЛ А Д И М И Р О В Н А

24.

БрБ2. Химический состав
БрБ2 является безоловянной (берилиевой) бронзой, обрабатываемой давлением
Cu
Fe
Si
Ni
Al
Pb
Be
Примеси
96,9 – 98
До 0,15
До 0,15
0,2 – 0,5
До 0,15
До 0,005
1,8 – 2,1
Всего 0,5

25.

БрБ2. Термическая обработка
БрБ2 закаливают при температуре в 750 – 800 С с последующим охлаждением в воде.
Далее проводится старение при температуре 300 – 350 С в течение 2 часов.

26.

БрБ2. Механические свойства
•Высокая механическая твердость, износостойкость, прочность
•Невосприимчивость к истиранию
•Высокая коррозионная стойкость;
•Удовлетворительная электрическая и тепловая проводимость
•Хорошие пластичность, пружинящие и антифрикционные свойства
•Хорошая обрабатываемость

27.

БрБ2. Применение
Антифрикционные и пружинящие детали, детали ответственного назначения, неискрящие
инструменты для работы во взрывоопасных средах, коллекторные и эмиттерные
электроды, контакты реле и переключателей.

28.

БрБ2. Условия эксплуатации изделия
Для пружинящих и антифрикционных деталей: циклические нагрузки
Неискрящий инструмент: взрывоопасные среды, высокие нагрузки
Детали ответственного назначения: высокие продолжительные нагрузки

29.

МН19. Химический состав
МН19 является медно-никелевым сплавом (мельхиором)
Cu
Ni+CO
Fe
Si
Zn
Mn
Примеси
78,5 – 82
18 – 20
До 0,5
До 0,15
До 0,3
До 0,3
Всего 1,5

30.

МН19. Термическая обработка
МН19 отжигается при 500С с последующим охлаждением в воде

31.

МН19. Механические свойства
•Высокая коррозионная стойкость
•Хорошая обрабатываемость
•Хорошая механическая прочность

32.

МН19. Применение
Плакировочный материал для медицинских инструментов, детали точной механики,
детали электровакуумных приборов.

33.

МН19. Условия эксплуатации изделия
Медицинские инструменты: коррозионная среда, высокие требования к точности
размеров
Детали точной механики: высокие требования к точности размеров