Cimmerman (523120), страница 14
Текст из файла (страница 14)
1.1!1 2[ Рис. !.Ма Рис. 1.112 Кри сталли- ческая струк- тура гк, ода Фаза Примечание 0 — 39 Г.ц.к. Твердые рас- творы замеще- ния, богатые. Сп; неупоря- доченное рас- пределение Снап Спогпа Снап 46 — 50 59 — 67 78 — 36 О.ц.к. Кубическаяа Гексагональная То же Твердые растворы замещения, богатые. Хп (следы Сп) До 100 4 — 140 за Сп,3, имеющая ограниченную растворимость в жидкой меди [9Ц. В присутствии 0,77 уо 5 температура плавления меди понижается до 1067 С'.
Сера уменьшает стойкость меди против окисления. Медь — кислород. Диаграмма состояния [14) — рис. 1.!10. Образуется фаза Сц,О, имеющая в жидкой меди ограничегп!ую растворимость. При эвтектической концентрации 0,39 !)о О, (-3,5 То Сп,О) температуа плавления меди понижается до 1065'С. пэО обнаруживается в плохо расиисленной Сп. При увеличении содержания кислорода (СпаО) в меди растут: чувствительность к хладноломкасти (особенно при м0,54 !)о СпэО, т. е. 0,06 !го Оь так как частицы СпэО расположены по границам зерен, что определяет хрупкость, а также окалинообразование ()300'С).
Уменьшаются: удлинение, сужение и результаты испытаний на изгиб и кручение— число гибов и число скручиваний (важно при получении проволоки). Медь — водород. При увеличении содержания водорода в меди растут: охрупчивание — возникает водородная болезнь (взаимодействие Сп,О+2Н-ь2Са+Н,О ведет к образованию пузырей); при деформации происходит межкрисгаллитное разрушение; можно избежать при хорошем раскислении. Медь — амлпюк (1(Нэ). Прн увеличении содержания )ч(Нэ в атмосфере образуется защитный слой (комплексные соли [Сп$04'Сп (ОН)э1 [СпС1э ЗСп (ОНЦ ) этот слой улучшает коррозионную стойкость. Медь — окись углерода (СО).
Медь ведет себя так же, как и прн отжиге в водородной атмосфере; образуется СОэ. Спллаь! медь — цинк (латуни): Обычная латунь — это сплав с ) 55 Ъ Сп, остальное Зп, специальные латуни 'содержат и другие легирующие элементы, благодаря чему повышается рэщ свойств (см. 2.0). Диаграмма состояния [9Ц вЂ” рис. 1.1! 1. Упрощенная форма диаграммы состояния— рис.
1,112. йи гд 40 00' Хп,% (лс мсссс) 17 70 гн 00 40 50 00 70 00 00 1ОР гп,%(дуиссос) Медь растворяет в твердом состоянии. 32,5 То Еп при перитектической .температуре (902'С). Растворимость достнгает 39 о!о Еп при 430'С. Далее в равновесном состоянии растворимость уменьшается. По диаграмме состояния возможны следующие фазы (при комнатной температуре) [13) — табл 13.
ТАБЛИЦА уа * Ь2 атаке иа элементарную ячейку. В технике применяются в основном а- и (а+ 0) -латуни. Свойства технических сплавов Сн — Хп растут: — прочность — прн увеличении содержи ння шинка в твердом растворе; такое же влияние оказывает, кроме того, увеличение добавки железа до 1 пю а также измельченне зерна после регламентированной рекристаллнзапни; в антимагнитной латуни допустимое содержание Ге не должно превышать 0,03 тп; то же относятся к добавкам Ь(1 н АЦ вводимым для повышения прочности: — коррознонная стойкость — при увеличении содержания 2п: б-латунь более стойкая, чем о-латунь; добавки А), Мп, Бп дают дополнительное увеличение корроэнонной стойкости; — коэффициент термического расширения — прн увеличении содержания Хп; — обрабатываемость резанием — особенно прн содержании до 0,1 уп РЬ в' о-твердом растворе; в б-латуни можно допустить белее высоксе содержание РЬ; автоматная латунь — (а+6)-фаза; — антнфрнкцнонность — в присутствии Бп, Б1, Мп; — лнквацнонная неоднородность (лнквацня в кристаллах находится в зависимости от применяемых технических скоростей охлаждения, выравнивается путем диффузионного отжнга); — горячеломкость — прн содержании РЬ в твердом растворе )0,1 тп; — устойчивость против коррозия в морской воде — особенно при увеличении содержания олова.
Понижаются: — коррозионная стойкость — в присутствии железа; кроме того, при сильном уменьшении содержания оянка; коррозия начинается в а-твердом растворе, растворенная медь выпадает на корроднрующей поверхности в виде губки; процесс особенно опасен при точечной коррозии; ограничиваются добавками мышьяка нлн фосфора; — коррозия под напряжением — в аммиачной атмосфере, особенно в наклепанном состоянии, хогда имеются остаточные напряжения; — плотйость — с увеличением содержания цинка; — удельная электропроводность — с увеличением содержания цинка.
Сплавы Сп — Хп обычно нестареющие. Исключение: специальные латуни, содержащие железо. Сплавы медь — олово (бронзы). Днаграмма состояния — рнс. 1.113. Так как скорость диффузии Бп в Сп при низких температурах весьма мала, прн реальных режимах термической обработки устанавливается неполное равновесие. Техническая растворимость олова в о-твердом растворе 14 †7п до (320 С. Эвтектондпый распад 6-фазы (Спз~Бпэ) прн 330'С происходят очень медленно.
Поэтому 6-фаза оказывается стабильной прн комнатной температуре. Вообще же по диаграмме состояния при комнатной температуре существуют четыре фазы: 50 7,'О 11О 70 ббб ы ВОО гб 1ОО О 1О гб ВО ЬО ВО ВО 7О ВО ОО 1ОО Сз зп, У. (аих1 Зп пас. 1.ЫЗ 4) олово, тетрагональная (искаженная). Изотермнческне реакции (13); 705 С Б+ 44 6' 765 С Б+ Ь==- у; 675 С у ь; 640 С у+е — =мй; 640 С у а==за+ Б; у+ь — — ~6' 665 С 6 — — ем+ у; ьнп С у.. —,а+6; 415 С е+ Б==ер; (7) (3) (9) 550' С 6 к===пег+ з — протекает при нсполыуемых на практике скоростях охлаждения;(1О) Б — =~ 11 +Бп; (11) т) л=---'-Я 11 1Ш С (12) Деформнруемые сплавы содержат обычно до 9 70 (по массе) Бп; гомогенный о-твердый раствор, Литейные сплавы— большей частью высоколегнрозанные, гетерогенные, (о+6)-структура (см.
20). Свойства технических сплавов Сн — Бп растут: 1) и-твердый раствор; г. ц. кл 2) е-фаза; орторомбнческая, Снзбп; 3) Чефаэа, сверхструктурная Спьбпз; Вояцовпроцио, Ъ 1ип яоссс1 1О гвпп СО ВО бс 7О ВО ОО (1) (2) (3) (4) (б) (6) 500 7000 пьс. >лы Рьс. >.пз — прочность — при добавках ( 15 % Бп (далее прочность падает из-за появлении б-фазы); — твердость — при появлении а+р-эвтектоида и включений после раскисления фосфором; — склонность к горячеломкостн — при раскислении фосфором из-за 'избытка Сц>Р и продукта раскисления РоОм эвтектика Сн,Р при 8,25 7о Р и 707 'С; — ликвационная неоднородность †.
особенно в литейных сплавах, поэтому их горячая деформация затруднена; отсюда получение проволоки методом «непрерывной разливкиз (метод <уникаст»); — изнашиваемость — при образовании БпО> из-за окисления в процессе разливки. Понижаются: — удлинение — при ~5 7о Бп; — коррозионная стойкость — при частичной замене олова цинком; вообще же сплавы Сн — Бп имеют высокую коррозиоввую стойкость. Другие бронзы А. Р— Бп-бронзы. Добавка 0,1 — 1 уо Р улучшает эксплуатационные и технологические свойства. Б.
РЬ- и Бп — РЬ-бронзы (подшипниковые). Свинец находится в структурно свободной форме. В. Многокомпонентные Бп-бронзы. Обычно сплавы Сн — 2п — Бп, чаще всего не содержащие Р. Сплав для вкладышей подшипников скольжения. Г. А1-бронзы. Диаграмма состояния (14) — рис. 1.114. Вместо 6-фазы в литературе часто дают обозначение у-фаза. ТС >700 8 000 Сн 5 УО 70 Л1,% (ло вагсг) Л1-бронзы содержат до 15 о(о Л1. Медь растворяет при 1035'С 7,4 о(> А!.
Растворимость в а-растворе (г.ц. к.) растет с увеличением температуры. При 965'С максимальная растворимость -9,4 ой А1. Малая склонность к ликвации, так как кривые ликвидуса и солидуса расходятся незначительно. 6-твердый раствор претерпевает при медленном охлаждении ((1 'С(мин) эвтектоидный распад при 565 С. Возникают хрупкие и+б- (или у)-эвтектоиды; на практике этому можно воспрепятствовать с замошью быстрого охлаждения или при добавке до 4 о)> Ре. При быстром охлаждении возникает мартенситпая структура. (1-фаза ведет себя подобно аустениту в углеродистых сталях. Сплавы Сн — А! с 9 — 12 о(о А). могут в принципе закаливаться и подвергаться термическому улучшению. Свойства перечисленных сплавов растут: — механические свойства — при легироваини Ге, И), Мп, БЬ Бп; — коррозпонная стойкость — при добавке Л1; — антифрикционные свойства (важно для. подшипников) .