2. Цветные металлы. Назначение, физические, механические свойства.

Медь, алюминий, цинк, марганец, титан и другие цветные металлы широко применяют в промышленности, однако в качестве конструкционных материалов используются сплавы этих металлов. Наиболее широкое применение получили сплавы на основе меди (латунь, бронза) и алюминия.

Латунь - это сплав меди с цинком, обозначается буквой Л и двузначным числом, показывающим процентное содержание меди в сплаве.

Бронза - это сплав меди с оловом, алюминием, марганцем, кремнием и другими элементами. Бронзы обозначают буквами Бр, начальными буквами основных элементов, вошедших в сплав и цифрами, указывающими процентное содержание этих элементов в сплаве. Например, сплав БрЩЗЦ12С5 содержит 3% олова, 12% цинка и 5 % свинца, остальное - медь.

Алюминиевые сплавы - это сплавы алюминия с различными добавками (кремний, марганец, медь и др.), повышающими прочность сплава.

Алюминий - металл серебристо-белого цвета, характеризуется низкой плотностью 2,7 г/см3, высокой электропроводностью, температура плавления 660°С. Механические свойства алюминия невысокие, поэтому в чистом виде как конструкционный материал применяется ограниченно.

Для повышения физико-механических и технологических свойств алюминий легируют различными элементами (Си, Mg, Si, Zn). Железо и кремний являются постоянными примесями алюминия. Железо вызывает снижение пластичности и электропроводности алюминия. Кремний, как и медь, магний, цинк, марганец, никель и хром, относится к легирующим добавкам, упрочняющим алюминий.

В зависимости от содержания постоянных примесей различают:

-алюминий особой чистоты марки А 999 (0,001 % примесей);

-алюминий высокой чистоты - А 935, А 99, А 97, А 95 (0,005-0,5 % примесей);

-технический алюминий - А 85, А 8, А 7, А 5, А 0 (0,15-0,5% примесей).

Медь в чистом виде имеет красный цвет; чем больше в ней примесей, тем грубее и темнее излом. Температура плавления меди 1083°С, плотность 8,92 г/см3.

Выпускают медь следующих марок: - катодная - МВ4к, МООк, МОку, М1к;

?бескислородная - МООб, МОб, Ml б;

?катодная переплавленная - Ml у;

?раскисленная - М1р, М2р, МЗр, МЗ.

Примеси оказывают существенное влияние на физико-механические характеристики меди. По содержанию примесей различают марки меди: МОО (99,99 % Си), МО (99,95 % Си), M1 (99,9 % Си), М2 (99,7 % Си), МЗ (99,50 % Си).

Главными достоинствами меди как машиностроительного материала являются высокие тепло - и электропроводность, пластичность, коррозионная стойкость в сочетании с достаточно высокими механическими свойствами. К недостаткам меди относят низкие литейные свойства и плохую обрабатываемость резанием.

Легирование меди осуществляется с целью придания сплаву требуемых механических, технологических, антифрикционных и других свойств. Химические элементы, используемые при легировании, обозначают в марках медных сплавов следующими индексами:

А - алюминий; Внм - вольфрам; Ви - висмут; В - ванадий; Км - кадмий; Гл - галлий; Г - германий; Ж - железо; Зл - золото; К - кобальт; Кр - кремний; Mr - магний; Мц - марганец; М - медь; Мш - мышьяк; Н - никель; О - олово; С - свинец; Сн - селен; Ср - серебро; Су - сурьма; Ти - титан; Ф - фосфор; Ц - цинк.

Медные сплавы классифицируют:

-латуни;

-бронзы;

-медноникелевые сплавы;