25836

Сплавы цветных металлов, обрабатываемые давлением

Лекция

Производство и промышленные технологии

К цветным металлам и сплавам относятся практически все металлы и сплавы, за исключением железа и его сплавов, образующих группу чёрных металлов. Цветные металлы встречаются реже, чем железо и часто их добыча стоит значительно дороже, чем добыча железа. Однако цветные металлы часто обладают такими свойствами, какие у железа не обнаруживаются, и это оправдывает их применение.

Русский

2014-10-16

319.5 KB

0 чел.

Лекция 11

Сплавы цветных металлов, обрабатываемые давлением.

1.1. Цветные металлы и сплавы, их свойства и назначение: медные, алюминиевые, титановые сплавы. Магниевые сплавы.

К цветным металлам и сплавам относятся практически все металлы и сплавы, за исключением железа и его сплавов, образующих группу чёрных металлов. Цветные металлы встречаются реже, чем железо и часто их добыча стоит значительно дороже, чем добыча железа. Однако цветные металлы часто обладают такими свойствами, какие у железа не обнаруживаются, и это оправдывает их применение.

Выражение «цветной металл» объясняется цветом некоторых тяжёлых металлов: так, например, медь имеет красный цвет.

Если металлы соответствующим образом смешать (в расплавленном состоянии), то получаются сплавы. Сплавы обладают лучшими свойствами, чем металлы, из которых они состоят. Сплавы, в свою очередь, подразделяются на сплавы тяжёлых металлов, сплавы лёгких металлов и т.д.

Цветные металлы по ряду признаков разделяют на следующие группы:

- тяжёлые металлы — медь, никель, цинк, свинец, олово;

- лёгкие металлы — алюминий, магний, титан, бериллий, кальций, стронций, барий, литий, натрий, калий, рубидий, цезий;

- благородные металлы — золото, серебро, платина, осмий, рутений, родий, палладий;

- малые металлы — кобальт, кадмий, сурьма, висмут, ртуть, мышьяк;

- тугоплавкие металлы — вольфрам, молибден, ванадий, тантал, ниобий, хром, марганец, цирконий;

- редкоземельные металлы — лантан, церий, празеодим, неодим, самарий, европий, гадолиний, тербий, иттербий, диспрозий, гольмий, эрбий, тулий, лютеций, прометий, скандий, иттрий;

- рассеянные металлы — индий, германий, таллий, таллий, рений, гафний, селен, теллур;

- радиоактивные металлы — уран, торий, протактиний, радий, актиний, нептуний, плутоний, америций, калифорний, эйнштейний, фермий, менделевий, нобелий, лоуренсий.

Чаще всего цветные металлы применяют в технике и промышленности в виде различных сплавов, что позволяет изменять их физические, механические   и химические свойства в очень широких пределах. Кроме того, свойства цветных металлов изменяют путём термической обработки, нагартовки, эа счёт искусственного и естественного старения и т. д.

Цветные металлы подвергают всем видам механической обработки и обработки давлением — ковке, штамповке, прокатке, прессованию, а также резанию, сварке, пайке.

Из цветных металлов изготовляют литые детали, а также различные полуфабрикаты в виде проволоки, профильного металла, круглых, квадратных и шестигранных прутков, полосы, ленты, листов и фольги. Значительную часть цветных металлов используют в виде порошков для изготовления изделий методом порошковой металлургии, а также для изготовления различных красок и в качестве антикоррозионных покрытий.

 

 

Основные виды цветных металлов и их сплавы

Цветные металлы

С доисторических времен человеку были известны такие металлы, как медь, серебро и золото. В древние века люди считали, что существует только 7 металлов: медь, свинец, олово, золото, серебро, железо и ртуть. М. В. Ломоносов называл металлы «светлым телом, которое ковать можно» и относил к ним медь, олово, железо, золото, серебро и свинец. С помощью ядерных реакций в середине XX в. были получены не существующие в природе радиоактивные металлы. Сегодня металлургия получает болеет 60 металлов и на их основе свыше 5000 сплавов.

Все металлы и их сплавы, которые сегодня применяются, можно условно разделить на две основные группы:

В первую входят черные металлы – железо и все его сплавы.

Вторая группа – цветные металлы и их сплавы. Имея различную окраску, металлы этой группы получили такое название. Сплавы цветных металлов используют для изготовления различных деталей, требующих большой теплопроводности, уменьшенной массы и работающих в агрессивной среде.

Медь (металл красноватого цвета) обладает достаточно высокой химической стойкостью, прекрасной полируемостью, высокой ковкостью, хорошей свариваемостью, противокоррозионной стойкостью. Все это позволяет применять медь в разных областях народного хозяйства. Например, медь служит ценным материалом для изготовления паровозных топок, пищевых котлов, испарителей, медной проволоки.

Латунь (сплав меди с цинком) в отличие от меди, имеет более высокую прочность и коррозийную стойкость, легко обрабатывается давлением в горячем и холодном состоянии. Обладая высокими технологическими свойствами, латунь используется для производства мелких деталей, которые требуют хорошую обрабатываемость. С помощью латуни получают хорошие отливки, изготавливают катаные полуфабрикаты: полосы, листы и ленты.

Бронза, являясь сплавом меди с оловом, реже – с алюминием, свинцом и другими элементами, за исключением цинка и никеля, обладает высокими литейными свойствами. Такой сплав, как правило, используют в машиностроении и других отраслях промышленности, а также для художественного литья. Кроме того, бронза является отличным материалом для производства арматуры, всевозможных шестерен, подшипников, втулок и баков.

Алюминий (серебристый металл) имеет низкую прочность, малую плотность, но хорошую стойкость к атмосферной коррозии. В строительстве в чистом виде применяется редко, например, для производства фольги, краски. Чтобы повысить прочность металла, в алюминий вводят легирующие добавки и проводят некоторые технологические действия.

Силумины (сплавы алюминия с кремнием) отличаются малой усадкой, прочностью, твердостью, наилучшими из всех алюминиевых сплавов литейными свойствами. Используются там, где необходимо изготовить тонкостенные или сложные по форме детали.

Титан (твердый металл с серебристо-серым цветом) особо ценят за низкую плотность, высокую прочность и отличную стойкость к коррозии. Титан почти не царапается, поэтому изделия, выполненные из титана, не красят. На основе этого металла создают прочные конструкции, которые выдерживают повышенные температуры.

1.2. Жаропрочные алюминиевые сплавы.

СМОТРИМ!!!

http://metmk.com.ua/15spr_alum.php