• Главная
  • Скачать
  • Контрольная Практическая работа по металловедению. Медь


    Предмет: Машиностроение. Добавлен: 08.02.2019. Год: 2018. Страниц: 61. Оригинальность по antiplagiat.ru: < 30%


    Содержание
    1. Классификация сплавов на основе меди.
    2. Микроструктуры изучаемых латуней с указанием струк-турных составляющих.
    3. Примеры марок латуней различных групп (в соответствии с их классификацией), их химический состав и механические свойства.
    4. Микроструктуры изучаемых бронз с указанием структурных составляющих.
    5. Примеры марок бронз различных групп, их химический состав и механические свойства.
    6. Объяснение причины повышения твердости в результате терми-ческой обработки.
    7. Задачи. Вариант 2
    Список литературы

    1.Классификация сплавов на основе меди.
    Диаграмма состояния Cu-Zn (до 50 % Zn), график изменения ме-ханических свойств латуней в зависимости от содержания Zn.
    А)Классификация медных сплавов:

    Рис. 1.1. Классификация медных сплавов

    Отметим так же, что по характеру взаимодействия с медью легирую-щие элементы и примеси разделяют на три группы:
    1. Элементы (Ag, Al, As, Au, Cd, Fe, Ni, Pt, P, Sb, Sn, Zn), взаимодействующие с медью с образованием твердых растворов. Они повышают ее прочность, но при этом существенно уменьшаются значения (в первую очередь, из-за присутствия сурьмы и мышьяка) тепло- и электропроводности.
    2. Элементы (Bi, Pb), практически нерастворимые в меди в твердом состоянии и образующие с ней легкоплавкие эвтектики. Возникновение эвтек-тик по границам зерен приводит к разрушению слитков меди в процессе их горячей прокатки (явление красноломкости). Повышенное (более 0,005%) содержание висмута вызывает хладноломкость меди.
    3. Элементы (Se, S, О, Те и др.), образующие с медью хрупкие химические соединения (например, Cu2O, Cu2S). Увеличение содержания серы в меди, с одной стороны, обеспечивает повышение качества ее механической обработки (резанием), с другой стороны, вызывает хладноломкость меди.
    Присутствие кислорода в меди является причиной ее «водородной болезни», проявляющейся в образовании микротрещин и разрушении при отжиге (t › 400 °С) в водородсодержащей среде. В данном случае водород, активно диффундирующий в металл, отнимает кислород у закиси меди Си2О с образованием паров воды. В металле возникают области с высоким давлением, вызывающим разрушение материала.
    Структура медных сплавов в зависимости от концентрации в них легирующих компонентов может быть однофазной – твердый раствор замещения легирующего компонента в меди (?) или двухфазной ? + интерметаллид (химическое соединение).

    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 Ц - цинк

    Б) Диаграмма состояния Cu-Zn (до 50 % Zn)
    В соответствии с диаграммой состояния (рис. 1.2) латуни разделя-ются по структуре на две группы:
    1.Однофазные латуни содержат до 39% Zn и имеют структуру -твёрдого раствора замещения цинка в меди (?-латуни).
    2. Двухфазные латуни содержат от 39% до 45% Zn и имеют структуру, где - упорядоченный твёрдый раствор на основе химического соединения (? + ?- латуни).
    Практическое применение имеют латуни с содержанием цинка до 44 %.
    Двойные латуни могут быть однофазными (при содержании цинка менее 39 %) и двухфазными (при содержании цинка более 39 %).
    Однофазные латуни имеют структуру ? - твёрдого раствора и называются ? - латунями. В данном случае ? - фаза является твёрдым раствором замещения цинка в меди с кубической гранецентрированной решеткой.
    ? - латуни обладают высокой пластичностью в холодном состоянии и поэтому используются для изготовления тонких листов и проволоки.
    Двухфазные латуни состоят из ? и ? - твёрдых растворов и называются
    ? + ? - латунями. ? - фаза является твёрдым раствором на базе электронного соединения CuZn с объемноцентрированной кубической решеткой. В интервале температур 0 - 458 °С ? - фаза представляет собой упорядоченный твёрдый раствор (обозначается на диаграмме ?’). Присутствие ?’ - фазы затрудняет пластическую деформацию, но облегчает обработку резанием.
    При температуре выше 468 oС атомы в ? - фазе располагаются стати-стически, и она становится пластичной. Таким образом, деформация ? + ? - латуней должна производиться в интервале температур 500 - 700 oС. Литейные свойства латуней характеризуются малой склонностью к ликвации, хорошей жидкотекучестью, склонностью к образованию усадочной раковины.
    Таким образом, однофазные ? - латуни обладают хорошей пластичностью (? = 40 %) и относительно невысокой прочностью ?в до 294 МПа. Поэтому ? - латуни Л63, Л68, Л70 используются в виде тонких листов, лент и других полуфабрикатов, из которых штампуются различные детали. Латуни с более высоким содержанием меди имеют цвет золота и применяются для изготовления ювелирных и декоративных изделий. К ним относятся полутомпаки Л80, Л85 и томпаки Л90, Л96. Число в марке латуни соответствует содержанию меди.
    Двухфазные (? + ? ) - латуни имеют большую прочность ?в = 343 ...
    412 МПа, но меньшую пластичность ? = 20 %. Из латуни Л60 изготавливают
    трубы, штампованные детали.
    ...
    Список литературы
    1. Арзамасов Б.Н., Макарова В.И., Мухин Г.Г. и др. Материаловедение: Учебник для вузов / под общ.ред. Б.Н. Арзамасова, Г.Г. Мухина. 8-е изд., стереотип. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008. – 648 с.: ил.
    2. Методология выбора металлических сплавов и упрочняющих технологий в машиностроении: учебное пособие / М. А. Филиппов, В. Р. Бараз, М. А. Гервасьев, М. М. Розенбаум. Екатеринбург: УрФУ, 2011. Т. 1. 234 с.
    3. Материаловедение / под ред. Б. Н. Арзамасова. М.: Машиностроение, 2000. 384 с.
    4. Лахтин Ю. М. Материаловедение / Ю. М. Лахтин, В. П. Леонтьева.
    М.: Машиностроение, 1989. 528 с.
    5. Гуляев А. П. Металловедение / А. П. Гуляев. М.: Металлургия, 1986.
    544 с.
    6. Сильман Г. И. Материаловедение / Г. И. Сильман. М.: Эксмо, 2008. 335 с.
    7. Научные основы материаловедения / под ред. Б. Н. Арзамасова. М.: МГТУ, 1994. 366 с.
    8. Зоткин В. Е. Методология выбора материалов и упрочняющих тех-нологий в машиностроении / В. Е. Зоткин. М.: ИД «Форум»-Инфра-М, 2008.
    320 с.
    9. Мальцев М. В. Металлография промышленных цветных металлов и сплавов / М. В. Мальцев. М., 1970. 364 с.
    10. Колачев Б. А. Металловедение и термическая обработка сплавов / Б. А. Колачев, В. И. Елагин, В. А. Ливанов. М.: МИСИС, 2005. 428 с.
    11. Мальцева Л. А. Материаловедение / Л. А. Мальцева, М. А. Гер-васьев, А.Б. Кутьин. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2007. 338 с.
    12. Мозберг Р. К. Материаловедение / Р. К. Мозберг. М.: Высшая шко-ла, 1991. 448 с.
    13. Лившиц Б. Г. Металлография / Б. Г. Лившиц. М.: Металлургия, 1990. 336 с.
    14. Новиков И. И. Теория термической обработки металлов / И. И. Новиков. М. : Металлургия, 1986. 480 с.
    15. Золоторевский B. C. Механические свойства металлов / B. C. Золо-торевский. М.: Металлургия, 1983. 352 с.
    16. Лившиц Б. Г. Физические свойства металлов и сплавов / Б. Г. Лив-шиц, B. C. Крапошин, Я. Л. Линецкий. М.: Металлургия, 1980. 320 с.
    17. Металловедение и термическая обработка металлов: справоч-ник. T. I. Методы испытания и исследований / под ред. М. Л. Берн-штейна и А. Г. Рахштадта. М.: Металлургия, 1983. 352 с.
    18. Пастухова Ж.П., Рахштадт А.Г. Пружинные сплавы цветных металлов. 2-е изд. – М.: Металлургия, 1983. – 364 с.
    19. Термическая обработка в машиностроении: справочник / под ред. Ю. М. Лахтина, А. Г. Рахштадта. М.: Машиностроение, 1980. 783 с.
    Перейти к полному тексту работы