17. Никель и никелевые сплавы. Составы, свойства, термическая обработка.

Никель – металл обладающей высокой теплостойкостью и коррозионностойкостью.

Никелевые сплавы по механическим, физико-химическим свойствам и области применения можно условно разделить на следующие основные группы:

1) конструкционные (монель-металл, мельхиор, никель технический, никель марганцевый). Они применяются для изготовления деталей с повышенными механическими и коррозионными свойствами.

2) термоэлектродные (хромель, алюмель, копель). Эти сплавы отличаются большой электродвижущей силой и высоким удельным электросопротивлением при малом температурном коэффициенте электросопротивления. Применяются они для изготовления прецизионных приборов, термопар и компенсационных проводов.

3) сплавы с особыми свойствами (нихром). Эти сплавы отличаются высокой высокой жаропрочностью и жароупорностью и применяющиеся для изготовления разного рода элетронагревательных приборов и электропечей.

Влияние примесей и легирующих элементов на никелевые сплавы:

1) Алюминий повышает прочность сплава.

2) Железо снижает жаростойкость и облегчает обработку никелвых сплавов.

3) Кремний снижает пластичность и повышает электросопротивление сплава.

4) Марганец снижает хрупкость сплава.

5) Магний устраняет влияние серы.

6) Цинк снижает электропроводные свойства сплава при повышении температуры.

7) Хром повышает жаростойкость и электросопротивление.

8) Сера приводит к ослаблению границ зерен с образованием эфтектики.

9) Кислород и углерод повышают хрупкость сплава.

10) Висмут и свинец, сурьма и мыщьяк снижают обрабатываемость давлением никелевых сплавов.

11) Фосфор и кадмий ухудшают механические и технологические свойства сплавов.

В качестве обработки никеля применяют

- рекристализационный отжиг для снятия наклепа при температуре 800⁰С.

- низкотемпературный отжиг 300⁰С.

Никелевые сплавы маркируются буквой Н, далее следуют легирующие элементы и их содержание (НМц5).

18. Цинк, свинец, олово и их сплавы. Составы, свойства, термическая обработка.

Олово имеет две аллотропических модификации:

- белое олово (α-олово). Оно имеет тетрагональную объемно-центрированную решетку.

- серое олово (β-олово). Оно имеет кубическую решетку.

Превращение белого олова в серое происходит при -40⁰С. Скорость этого превращения увеличивается при холодной деформации. Снижают это превращения примеси: сурьма, висмут, кадмий, свинец. Обладает высокой коррозионной стойкостью и хорошо деформируется. Сплавы олова:

- с сурьмой (2-3%);

- с медью;

- со свинцом.

Основное применение олова и оловянных сплавом – пищевые фольги и антифрикционные материалы. Оловянные сплавы подвергают рекристализационному отжигу для снятия наклепа.

Свинец имеет высокую коррозионную стойкость и большой удельный вес. Порог рекристаллизации ниже комнатной температуры. Примеси ухудшают механические свойства свинца. Висмут и цинк понижают кислотоупорность. Натрий, кальций, магний повышают прочность и твердость свинца. Медь улучшает сопротивление свинца кислотам. Сурьма повышает твердость. Кадмий, теллур и олово повышают твердость и усталостную прочность свинца. Свинец легируют:

- медью;

- оловом;

- кадмием;

- теллуром.

Цинк имеет ГПУ-решетку, обладает высокими коррозионными свойствами и легко обрабатывается давлением. Свинец, висмут, сурьма и мышьяк снижают технологические свойства цинка. Олово приводит к разрушению изделий из цинка. Железо задерживает рекристаллизацию цинка. Основными элементами цинковых сплавов являются:

- медь;

- алюминий;

- магний.

Для смягчения цинковых сплавов применяют рекристализационный отжиг 50-100⁰С.