Цветные металлы

Цинковые сплавы широко применяются  в машиностроении и разделяются  на сплавы для литья под давлением, в кокиль, для центробежного литья  и на антифрикционные сплавы. Основными  легирующими компонентами цинковых сплавов являются алюминий, медь и  магний. Отливки из цинковых сплавов  легко полируются и воспринимают гальванические покрытия.

Состав, свойства и применение некоторых  цинковых сплавов:

• ЦА4 содержит 3.9-4.3%Al, 0,03-0,06% Mg, временное сопротивление 250-300 МПа, пластичность 3-6%, твердость 70-90HB). Применяется при литье под давлением деталей, к которым предъявляются требования стабильности размеров и механических свойств.
• ЦАМ10-5Л содержит 9,0-12,4%Al, 4,0-5,5% Cu, 0,03-0,06% Mg, временное сопротивление не менее 250 МПа, пластичность не менее 0,4%, твердость – не менее 100HB. Из сплава изготавливают подшипники и втулки металлообрабатывающих станков, прессов, работающих под давлением до 200-10000 Па.
• ЦАМ9-1.5 содержит 9,0-11,0%Al, 1,0-2,0%Cu, 0,03-0,06% Mg, временное сопротивление не менее 250 МПа, пластичность не менее 1%, твердость не менее 90HB. Сплав применяют для изготовления разных узлов трения и подшипников подвижного состава.

 

 

4. Магний и его сплавы

 

Магний – металл серебристо-белого цвета. Температура плавления магния 650°С. Кристаллическая решетка гексагональная. Отличается низкой плотностью (1,74 г/см³), хорошей обрабатываемостью резанием, способностью воспринимать ударные и гасить вибрационные нагрузки.

В зависимости от содержания примесей установлены следующие марки  магния: Мг96 (99,96% Mg), Мг95 (99,95% Mg), Мг90 (99,90% Mg), магний высокой чистоты (99,9999% Mg).

Магний химически активный металл, легко окисляется на воздухе. Чистый магний из-за низких механических свойств (временное сопротивление 100-190 МПа, относительное удлинение 6-17%, твердость 30-40НВ) как конструкционный материал практически не применяют. Его используют в пиротехнике, в химической промышленности для синтеза органических соединений, в металлургии различных металлов и сплавов как раскислитель, восстановитель и легирующий элемент.

 

4.1 Сплавы на основе  магния

 

Достоинством магниевых сплавов  является высокая удельная прочность. Предел прочности магниевых сплавов  достигает 250-400 МПа при плотности  менее 2 грамм на кубический сантиметр. Сплавы в горячем состоянии хорошо куются, прокатываются и прессуются. Магниевые сплавы хорошо обрабатываются резанием (лучше, чем стали, алюминиевые  и медные сплавы), хорошо шлифуются  и полируются. Удовлетворительно  свариваются контактной и дуговой  сваркой в среде защитных газов.

К недостаткам магниевых сплавов  наряду с низкой коррозионной стойкостью и малым модулем упругости  следует отнести плохие литейные свойства, склонность к газонасыщению, окислению и воспламенению при  их приготовлении.

По механическим свойствам магниевые  сплавы подразделяют на сплавы невысокой  и средней прочности, высокопрочные  и жаропрочные, по склонности к упрочнению с помощью термической обработки  – на упрочняемые и не упрочняемые.

Деформируемые магниевые сплавы. В  сплавах МА1 и МА8 основным легирующим элементом является марганец. Термической обработкой эти сплавы не упрочняются, обладают хорошей коррозионной стойкостью и свариваемостью. Сплавы МА2-1 и МА5 относятся к системе Mg-Al-Zn-Mn. Алюминий и цинк повышают прочность сплавов, придают хорошую технологическую пластичность, что позволяет изготовлять из них кованные и штампованные детали сложной формы (крыльчатки и жалюзи капота самолета). Сплавы системы Mg-Zn, дополнительно легированные цирконием (МА14), кадмием, редкоземельными металлами (МА15, МА19 и др.) относят к высокопрочным магниевым сплавам. Их применяют для несвариваемых сильно нагруженных деталей (обшивки самолетов, деталей грузоподъемных машин, автомобилей, ткацких станков и др.).

Литейные магниевые сплавы. Наибольшее применение нашли сплавы системы Mg-Al-Zn (МЛ5, МЛ6). Они широко применяются  в самолетостроении (корпуса приборов, насосов, коробок передач, фонари и  двери кабин и т.д.), ракетной технике (корпуса ракет, обтекатели, топливные  и кислородные баки, стабилизаторы), конструкциях автомобилей, особенно гоночных (корпуса, колеса, помпы и др.), в  приборостроении (корпуса и детали приборов). Вследствие малой способности  к поглощению тепловых нейтронов  магниевые сплавы используют в атомной  технике, а благодаря высокой  демпфирующей способности – при  производстве кожухов для электронной  аппаратуры.

Более высокими технологическими и  механическими свойствами обладают сплавы магния с цинком и цирконием (МЛ 12), а также сплавы, дополнительно  легированные кадмием (МЛ8), редкоземельными  металлами (МЛ9, МЛ10). Данные сплавы применяют  для нагруженных деталей самолетов и авиадвигателей (корпусов компрессоров, картеров, ферм шасси, колонок управления и др.).

Магниевые сплавы подвергаются следующим  видам термической обработки: Т1 – старение, Т2 – отжиг, Т4 – гомогенизация  и закалка на воздухе, Т6 – гомогенизация, закалка на воздухе и старение, Т61 – гомогенизация, закалка в  воду и старение.

 

 

Заключение

металл медь алюминиевый  сплав

Цветные металлы и их сплавы нашли  широкое применение в строительстве  благодаря своей прочности, легкости, высокой антикоррозийной стойкости. Они подразделяются на легкие (в  большинстве своем на основе алюминия) и тяжелые (на основе меди, латуни, олова  и т.п.).

Цветная металлургия является одной  из наиболее конкурентоспособных отраслей промышленности России, причем российские компании в ряде подотраслей (алюминиевой, никелевой, титановой) входят в группу мировых лидеров. Достижения участников рынка в мировом масштабе стало  возможным благодаря активной инвестиционной политике предприятий отрасли.

 

Список использованных источников

 

1. Колачев Б.А., Ливанов В.А., Елагин В.И. Металловедение и термическая обработка цветных металлов и сплавов. – М.: Металлургия, 1981. – 416 с.
2. Материаловедение: Учебник для высших технических учебных заведений / Б.Н. Арзамасов, И.И. Сидорин, Г.Ф. Косолапов и др.; под общ. ред. Б.Н. Арзамасова. // 2-е изд. – М.: Машиностроение, 1986. – 384 с.
3. Гуляев А.П. Металловедение. – М.: Металлургия, 1986. – 544 с.
4. Материалы будущего: Пер. с нем./ Под ред. А. Неймана. – Л.: Химия, 1985. – 240 с.
5. Венецкий С.И. Рассказы о металлах. – М.: Металлургия, 1985. – 240с.

 

Размещено на Allbest.ru