Механические свойства и область применения. Химический состав и механические свойства

Химический состав и механические свойства

деформируемых латуней после отжига (ГОСТ 15527-70)

Марка латуни	Содержание, мас. %	σв, МПа	σ0,2, МПа	δ, %	Ψ, %	KCU, МДж/м^2	HB
Cu	Прочих элементов
Л90	88-91	-					1,76
Л68	67-70	-					1,68
Л63	62-65	-					1,37
Л60	59-62	-					0,78
ЛА77-2	76-79	1,75-2,5 Al					-
ЛАН59 - 3 - 2	57-60	2,5-3,5 Al 2-3 Ni				-	0,5
ЛН65 - 5	64-67	5-6,5 Ni				-	-
ЛЖМц59-1-1	57-60	0,1-0,4 Al 0,6-1,2 Fe 0,5-0,8 Mn 0,3-0,7 SN					1,18
ЛМц58 - 2	57-60	1-2 Mn				52,5	-
ЛО7О - 1	69-71	1-1,5 Sn					0,6
ЛК80 - 3	79-81	2,5-4 Si					0,4

Таблица 15

литейных латуней (ГОСТ 17711-93)

Марка латуни	σв, МПа	δ, %	HB	Область применения
ЛЦ40С		12-20	70-80	Арматура, втулки, сепараторы для подшипников качения
ЛЦ40Мц3Ж	390-490	10-18	90-100	Несложные детали ответственного назначения, гребные винты и лопасти, судовая арматура, работающая при температуре до 300°С
ЛЦ38Мц2С2	245-340	10-15	80-85	Антифрикционные втулки, вкладыши, ползуны, судовая арматура
ЛЦ30А3	290-390	12-15	80-90	Коррозионно-стойкие детали
ЛЦ23А6Ж3Мц2			160-165	Детали ответственного назначения, нажимные винты и гайки прокатных станов, венцы червячных колес
ЛЦ16К4	290-340		100-110	Сложные по конфигурации детали, работающие при температуре до 250°С
ЛЦ14К3С3	245-290	7-15	90-100	Подшипники, втулки

В двухфазных α+β-латунях пластичность резко снижена, поэтому они удовлетворительно деформируются в горячем состоянии. Обычно их деформируют при температуре несколько выше 700ºС.

Повышение содержания цинка удешевляет латуни, улучшает их обрабатываемость резанием, способность прирабатываться и противостоять износу. Вместе с тем уменьшается теплопроводность и электрическая проводимость, которые составляют 20-50% от характеристик меди.

Примеси повышают твердость и снижают пластичность латуней. Особенно неблагоприятно действуют свинец и висмут, которые в однофазных латунях вызывают красноломкость. Поэтому однофазные латуни в основном выпускают в виде холоднокатаных полуфабрикатов: полос, лент, проволоки, листов, из которых изготовляют детали методом глубокой вытяжки (радиаторные трубки, снарядные гильзы, сильфоны, трубопроводы), а также детали, требующие по условиям эксплуатации низкую твердость (шайбы, втулки, уплотнительные кольца и др.).

В двухфазные латуни иногда добавляют свинец для улучшения обрабатываемости резанием и повышения антифрикционных свойств.

В виду невысокой пластичности эти латуни выпускают в виде горячекатаного полуфабриката: листов, прутков, труб, штамповок. Из них изготовляют втулки, гайки, тройники, штуцеры, токопроводящие детали электрооборудования и др.

Бронзы. Двойные или многокомпонентные сплавы меди с оловом, алюминием, свинцом, бериллием, кремнием, хромом и другими элементами, среди которых цинк не является основным легирующим, называют бронзами.

Бронзы обозначаются буквами Бр, за которыми ставятся буквы и числа. В маркировках деформируемых бронз сначала помещают буквы – символы легирующих элементов, а затем числа, указывающие их содержание. Например, БрАЖ9-4 содержит 9% алюминия, 4% железа, остальное - медь. В марках литейных бронз после каждой буквы указывается содержание этого легирующего элемента. Например, БрО6Ц6С3 содержит 6% цинка, 3% свинца, остальное – медь.

В зависимости от легирующего элемента бронзы могут быть оловянистыми, алюминиевыми, бериллиевыми, кремнистыми, марганцовистыми, свинцовистыми и др. наиболее широкое распространение получили четыре первых вида бронз. Используют также многокомпонентные бронзы.

Оловянные бронзы. В практике применяют сплавы, содержание олова в которых не превышает обычно 12-12%, так как при более высоком их содержании бронзы хрупки. В отличие от латуней оловянистые бронзы склонны к ликвации, в их микроструктуре можно отчетливо видеть дендриты выделяющихся соединений. Эти бронзы характеризуются пониженной жидкотекучестью, поэтому в них не образуются усадочные раковины, но возникает мелкая пористость, распределенная по объему. Это позволяет получать отливки сложной формы без усадочных раковин. Пластичность литых бронз – низкая. Двойные оловянные бронзы применяют редко, так как они дороги. По коррозионной стойкости в морской воде оловянистые бронзы превосходят медь и латунь. Их легируют цинком (Zn), железом (Fe), фосфором (P), никелем (Ni), свинцом (Pb).

Бронзы хорошо обрабатываются резанием, паяются, хуже свариваются.

Среди медных сплавов оловянные бронзы имеют самую низкую литейную усадку, поэтому их используют для получения сложных фасонных отливок. Для удешевления оловянных бронз содержание олова в некоторых стандартизированных литейных бронзах снижено до 3-6%. Большое количество Znи Pbповышает их жидкотекучесть, улучшает плотность отливок, антифрикционные свойства и обрабатываемость резанием.

Литейные оловянистые бронзы подразделяют на машинные, предназначенные для фасонного литья деталей машин (БрОЗЦ12С5, БрОЗЦ7С5Н1) и антифрикционные с хорошим сопротивлением истиранию (БрО5Ц5С5, БрО4Ц4С17, БрО10Ц2 и др.).

Деформируемые бронзы содержат до 6-8% олова. деформируемые бронзы характеризуются хорошей пластичностью, чем литейные. Деформируемые бронзы обладают высокими упругими свойствами и сопротивлением усталости. Их используют для изготовления круглых и плоских пружин в точной механике, электротехнике, химическом машиностроении и других областях промышленности.

Химический состав и механические свойства оловянных бронз приведены в табл. 16.

Таблица 16

Дата добавления: 2014-11-29