Cimmerman (523120), страница 17
Текст из файла (страница 17)
5. Дисперсноупрочненные материалы. Повышается прочность при добавках окиси алюминия (5 — 13 зй; детали реактивных двигателей). Магний а. Структура — гексагональиая. б. Деформация. Образование двойников; критическая температура между хруп!им и вязким разрушением имеет очень резкий, пороговый характер. в, Коррозионная стойкость. Восприимчив к коррозии, поэтому необходима защита поверхности. Имеет повышенную склонность к окислению (газовая коррозия), что следует учитывать в технологии получения полуфабрикатов. Сплавы магний — алюминий, Диаграмма состояния [!4) — рис.
1.132. б-твердый раствор образует с у-фазой (А11Миз) эвтектику при -32 з)', А1 и температуре 436'С. дс 000 500 400 500 ГОО 100 О Мй 01 ГО ЯО 40 А1, '7. (Оа маеге1 Рнс. ! .! ЗЗ Растворимость А! в Ма уменьшается при уменьшении температуры. Технические сплавы содержат до 10 тг А1. Скорость диффузии в этих сплавах мала, поэтому происходит сильное отклонение от равновесного состояния.
И при содержаниях <12% А1 в ряде сплавов наблюдается еще эвтектика б+у Свойства технических сплавов Мй — А1 Растут; твердость — из-за твердораствориого упрочнения при низких содержаниях А1, дополнительно твердость может повыситься при образовании у-фазы; охрупчивание (сопровождающее увеличение твердости); прочность — после гомогенизации литейных сплавов, содержащих 6 — 11 1)4 А1; при <6 цч А1 не требуется специальной термической обработки; у деформируемых сплавов хорошие свойства при содержаниях от 9 до 11 Тг А1; измельчение зериа— благодаря присадкам А1, Уменьшаются: удлинение и сужение.
Сплавы магний †кремн Диаграмма состояния (14) — рис.1.133. Ми и Мпб! 70 7400 7700 7000 000 йЮЙ 000 400 0 30 40 йй 00 700 51, д (панассе) Рвс. 1.133 образуют эвтектику при 1,4 $5! и температуре 645 'С. Ма,Б! нерастворим в Ма. Сплавы содержат до 1,5 1)4 5!. С увеличением содержания 5! растет жидкотекучесть; уменьшаются вязкость и пластичность, Сплавы магний — цинк. Диаграмма состояния (14) — рис. 1.134, В упрощенном изображении. отмечается существование эвтектики между Ми-твердым раствором и МдЕп при 53,5 тг Еп и температуре 340'С. МаЕп образуется в результате перитектического превращения при 534'С. Ма растворяет большие количества Еп в твердом растворе, причем растворимость уменьшается с уменьшениием температуры.
Фаза МйЕп при высоких содержаниях Еп появляется в виде отдельных кристаллов. Двойные сплавы Мй — Еп почти не имеют технического значения; более широко применяются сплавы системы Ма — А1 (блок цилиндров двигателей), С увеличением содержания Еп растут сопротивление разрушению (до -3 Цг Еп); измельчение зерна; снлошность к старению, Сплавы магний — марганец. Ма и Мп образуют иитерметаллическое соединение МпМп, которое образует с Мд эвтектику. Мп растворяется в Ма-твердом растворе, причем растворимость уменьшается с умень- 7,'0 700 0 мй йт 70 00 40 00 00 70 Еп, д (т пассе) Рнс, 1.1З4 шепнем температуры. Используемые в технике сплавы содержат до 2,3 $ Мп, С увеличением содержания Мп растут: коррозиоиная стойкость (очевидно, в связи с образованием Мд — Мп гидрооксидных защитных пленок); свариваемость; способность к глубокой вытяжке; ударная вязкость (для чего рафинируют сплав по 51 и Ге путем добавок Мп; изотермическая выдержка пересыщенного марганцем расплава)..
Сплавы мпгнил с другими элементами. Свойства растут; 1, Ег — деформируемость (при этом также наблюдается и измельчение зерна; нежелательно присутствие А1). 2. Се — жаропрочносгь и твердость в горячем состоянии. 3. ТЪ вЂ” жаропрочность. 4. Тй и Аа — длительная прочность (А1 и Мп должны отсутствовать; <4 Цг ТЬ). 5. Ве — огрубление зерна, отсюда— уменьшается прочность. Следует отметить повышенную пожаро- опасность магниевых сплавов, что необходимо учитывать при их изготовлении, Никель а.
Структура — г. и. к. решетка, б. Деформируемость — высокая. При холодной деформации происходит деформацианное упрачнение, в, Коррозиоиная стойкость. Весьма высокая; дополнительно возрастает в присутствии хрома (образование защитной пленки Сгг04). г. Окалиностойкость — высокая. Охрупчивание, так как на границах зерен образуется окись никеля. Сплавы никеля. Свойства повышаютсш прочность — при добавках Сг; устойчивость против окисления при нагреве (газовая коррозия) — при добавках Сг, А1, Т1 (сплав для ракетных двигателей); склонность к дисперсионному твердению — при добавках А1, Т! (сплавы типа нимоник); коррозионная стойкость — при добавках Сг (образо- мание защитной пленки); горячеломкость (красноломкость) — из-за наличия 5, кото- рая образует эвтектику с ЬВ при темпера- туре 625'С.
В твердом состоянии раство- ряется 500 млн-' 5; хрупкость из-за выде- ления Ы!О на границах зерен, Уменьшаются: коррозианная стойкость— при добавках Мо, Ре„Сп! содержание Оз и 5 — при добавках Мп, Се, Мп, Т! и 51; образование тугоплавких оксидов или сульфидов. Олово а. Структура Две модификации: гх и 6, Фаза а — решетка алмаза (кубическая); .серое олово (склонное к оловянной чуме), устойчиво ниже 13,2'С.
Фаза 6 — тетраго- нальная решетка; белое олово устойчиво выше !3,2 С. 11ля р-нх-перехода требуется переох- лаждение; поэтому превращение происхо- дит практически только при достаточном понижении температуры ( — 50'С для чи- стого олова), Добавки РЬ, В1, ЗЬ затруд- няют это превра!ценив или подавляют его полностью (5 74 РЬ и 0,5 ЗЬ). б. Коррозионная стойкость.
Слой Зп ис- пользуют как защитный в условиях кор- розии. Олово не ядовито, применяется в пищевой промышленности (белая жесть), как материал для пайки (белый припой), бронзы. Благородные металла (Ай, Ап, Р1, Рб, КЬ, 1г, Кп, Оз) а. Проводимость. Особенно хорошая у Ап; хорошая воспроиэводимость значений электросопротивлеиия у Р1., б. Деформируемасть, Хорошая у Ап, Ап, меньшая у Р! и далее Рб, КЬ, 1г, Кп, Оз (в порядке уменьшения). в.
Коррозионная стойкость. У всех ме- таллов превосходная. г. Твердость. Высокаи у КЬ, 1г. д. Другие свойства. 1. Серебро и его сплавы. Склонность к старению при наличии Сп. Система с ограниченной растворимостью, эвтектика при 21,8 !)т Сп и температуре 779 'С. Свойства серебряного припоя: высокие прочность и деформируемость паяных со- единений; хорошие тепло- и электропровод- ность; для достижения всех этих свойств припоя требуются добавки Сп, Хп и, Сд.
Дисперсное упрочнеиие серебра — введение частиц С60 в Ап — обеспечивает вы- сокую проводимость и прочность (контактные материалы), Склонность к об(тазованию грубозернистой структуры — присадки -0,1 7! Ы1 уменьшают склонность к росту зерна и позволяют получить мелкозернистое серебро. 2 Золото и сплавы золота, Технические сплавы трехкомпонентной системы Ап— Ап — Си приведены на рис.
1.135. Красноватые, богатые Сп сплавы тверже, чем желтые, т. е. богатые Ап. 3. Платиновые металлы. Прочные, твердыц не изменяющие форму (при добавках В, Р, Аз, образующих с Р1 интермегаллические фазы). Жаропрочные (при добавках 1г, КЬ или Ап к Р!). Постоянство т. э. д. с. Титан и титаноиые сплавы.
Повышаются свойства: прочность (при добавках А!, Зп, Ч, Сг, Мо, Со; сплавы применяются в ракетостроении); длительная прочность (легирование теми же добавками); коррози- А фо Дв ф тпр 5 карт (дгт А Р Вт 40 Ю ап тяп Ад Сп, ю !лани!ге) Са Рис. 1.!35 онная стойкость; склонность к охрупчнванию (из-за склонности Т! к насыщению О, Ы, Н; газы растворяются по способу внедрения; сварку следует проводить при отсутствии воздуха †дугов сварка вольфрамовым электродом в атмосфере инертного газа, например, аргоиа). Уменьшается интеркристаллитная коррозия (при добавке Т1 в легированные аустенитиые стали), Цир«олий и его сплавы.
Эти металлы имеют высокую корроэионную стойкость (выше, чем у Т!); геттерный эффект (благодаря большому сродству к О и Ы); охрупчиваиие из-за образования растворов внедрения с О, Н, И); низкое сечение захвата для нейтронов (йспользуется в ядерных реакторах). 1.7.4. Многокомионентные системы Диаграмма состояния для более чем двух компонентов (рис.