строение (557054), страница 76
Текст из файла (страница 76)
38 приводятся физические и механические свойства композиционных неметаллических материалов. 20 о Применение органоволокнитов снижает массу конструкции на ... 50,6 по сравнению со сплавами алюминия или стеклопластика, увеличивает ресурс н повышает надежность работы конструкций, испытывающих знакопеременные нагрузки. Органопластики применяются в средненагруженных деталях, например, в вертолетах некоторых типов в качестве материала для грузовых дверей, хвостового оперения, обшивки нижней части фюзеляжа, хвостовой балки корпуса кабины и др. ос Кроме того, органопластики используются для производст а в с удов высокого давления в качестве огнестойкого декоративного материала и материала электротехнического назначения.
1!е а Я' 71',7Р7 мтт, мат рамат 4% й 3. Медь н ее сплавы ЯЯд ' ст яг ото~ гя7а се со со нт "о ст" еад 66 ю га л7 417 я7 хй хй,% о о ос со кр г сч со Рнс. 167, влияние содержания нинин на механичесняе свойства латуни г677 66 га п7 л7 677 677 хй сн,% Рис. 166. Диаграмма состояния снстемм Сн хн б о.
о о. о о к а 3 $ й а й н н и ~а к сх" О от Ф со 888З о н х Зфф8 т х их 67ИВ~ Х х х нт 1 то н о 3 й о о о М е х Я Применение меди и ее сплавов имеет важное значение в авиационном приборо- и двигателестроении. Так из латуни и меди изготовляют трубки дилатометрических датчиков для регулирования температуры газов, сильфоны клапанов и измерительных устройств для контроля давления и перепада давления (расхода жидкости); из бериллиевой бронзы делают мембраны датчиков давления, пружинящие элементы авиационных приборов, детали шестеренных насосов двигателей.
Для изготовления подшипников скольжения, подпятников, уплотняющих втулок насосов и колец контактных уплотнений двигателей широко используются оловянные и оловянно-свинцовистые бронзы. Медь обладает ценными техническими и технологическими свойствами: высокими электро- и теплопроводностью, достаточной коррозионной стойкостью, хорошо обрабатывается давлением, сварнвается всеми видами сварки, легко поддается пайке, прекрасно полируется до сильного блеска. Чистая медь имеет небольшую прочность и высокую пластичность.
По характеру взаимодействия с медью легнрующие элементы и примеси разделяют на три группы: металлы, растворимые в твердой меди (А1„ Ре, Ы1, Хп, Ад, Ап, Р1, Сд, 5Ь); элементы, практически нерастворимые в меди в твердом состоянии и образующие с ней легкоплавкие эвтектики (Ве, РЬ) и полуметаллические и металлические элементы, образующие с медью химические соединения Р, Ве, 5, О„Те, А1 и др. Сплавы меди с цинком называют латунями и томпаками; за исключением сплавов с никелем, все другие ее сплавы называют бронзами.
Латуни. Томпаком называют латуни, содержащие до 10 % 2п. Если в латуни содержится от 1О до 20 % 2п, то она называется полутомпаком. Латуни обозначают буквой Л и цифрой, указывающей массовое содержание меди в сплаве в процентах (например, Л96, Л59). Если латунь легирована наряду с цинком другими элементами, то после буквы Л ставят условное обозначение этих элементов: С вЂ” свинец, Π— олово, Ж вЂ” железо, А — алюминий, К вЂ” кремний, Мц — марганец, Н вЂ” никель.
Числа после букв показывают массовое содержание легирующего элемента, кроме цинка (например, ЛМцЖ55 — 3 — 1 содержит 55 % Сп, 3 % Мп, 1 % Ре, 2п — ост.). Как уже отмечалось, основной легирующий элемент в латуни— цинк. При его содержании до 39 % сплавы являются однофазными, состоящими из а-твердого раствора цинка в меди (см. рис. 166).
При содержании Еп )39 % из твердого раствора выделяются соединения Снап с неупорядоченной (р-фаза) илн упорядоченной ((1'-фаза, существует ниже 466... 454 'С) структурой. В технике применяют латуни, содержащие до 43 % цинка, поскольку при дальнейшем увеличении цинка в сплаве прочность латуни уменьшается, а хрупкость увеличиваегся. По сравнению с медью латуни обладают большей прочностью, твердостью, пластичностью (рис. 167), высокими коррозионной стойкостью и жидкотекучестью. В сложных (специальных) латунях общее содержание дополнитель. ных легирующих компонентов не превышает 7...
9 %; все они (кроме свинца) увеличивают прочность, но уменьшают пластичность сплавов. Добавка свинца улучшает антифрикционные свойства и обрабатываемость резанием. Латуни подразделяют иа деформируемые и литейные. Нагартованные латуни необходимо 325 отжигать при 250... 300 'С во избежание коррозионного растрескиванин в присутствии влаги, кислорода и аммиака. Из высокотехнологических латуней получают изделия глубокой вытяжко" (рд торные и конденсаторные трубки, сильфоны, гибкие шланги). Латуни, содержащие свинец, используют при работе в условиях трения (в часовом производстве, в типографских машинах). Б ронзы.
Маркируют бронзы буквами Бр, затем указывают основные легирующие элементы и их содержание в сплаве. Так БрОЦС6 — 6 — 3 содержит 6 0 Бп, 6 0 Еп и 2 % РЬ, Сц — ост, Обозначение элементов в бронзах то же, что и при маркировке латуней. Кроме того, фосфор обозначают буквой Ф, цинк — Ц, хром — Х, бериллий — Б, цирконий — Цр. Оловянные бронзы по структуре бывают однофазными (а-твердый раствор олова в меди) и двухфазными, состоящими из а- и 6- (Спа,Бп,) фаз.
Обычно 6-фаза выделяется при содержании олова, большем 7... 9 ' . Она повышает твердость и хрупкость бронз. Оловянные бронзы характеризуются высокими антифрикционными обле а свойствами, коррозиоиной стойкостью, низкой литейной с о легчающей получение отливок, от которых не требуется высок р етичность (хорошо передает форму изделия). Из-за возрастаюая щей хрупкости при увеличении олова в промышленности применяют бронзы, содержащие до 10... 12 % $п.
Для повышения пластичности бронзы подвергают гомогенизации при 700.... 750 ОС. Небольшие добавки фосфора (в деформируемых сплавах износ ( 0,5 Я ) раскисляют медь, улучшают жидкотекучесть сплава остойкость и механические свойства. Цинк также повышает , его ства. жидкотекучесть бронз, плотность отливок и их механические с войз По сравнению с литейными деформируемые бронзы характеруются более высокой прочностью, вязкостью, пластичностью и со- рипротивлением усталости.
По усталостным характеристикам они уступают лишь бериллиевой бронзе. О ловянные бронзы применяют для литья художественных из елий. П и ри дополнительном легировании фос4юром их используют и дедля изготовления деталей, работающих на трение в коррозионной среде: подпятники, подшипники, уплотняющие втулки, пояски поршневых колец, клапаны. Алюминиевые бронзы могут быть как двойными (например, Б А5), та р ), к и дополнительно легированными никелем, марганцем, железом и др. Бронзы, содержащие до 4... 5 % А1, характеризуются высокой пластичностью. При ускоренном охлаждении сплавов с 6...
8 % А! в структуре наряду с пластичным а-твердым равтвором алюминия в меди появляется твердая, хрупкая '-ф у' аза ( п„м). Поэтому двухфазные сплавы обладают более высокой прочностью, но пониженной пластичностью по сравнению с однофазными. Никель и железо повышают механические свойства брона и их износостойкость. Алюминиевые бронзы хорошо обрабатываются зяя давлением, коррозионностойки, имеют высокие механические свойства, хорошие литейные свойства, однако при литье образуется концентрированная усадочная раковина. Многокомпонентные бронзы, содержащие ) 9... 11 0 А1, упрочняются закалкой и старением.
Алюминиевые бронзы прежде всего используются в качестве заменителей оловянных. Из высокопрочных алюминиевых бронз изготавливают шестерни, втулки, подшипники, пружины, детали электрооборудования. Кремнистые бронзы характеризуются хорошей прочностью и пластичностью. Они немагнитны, морозостойки.
Никель и марганец повышают -механические и коррозионные свойства кремнистых бронз. Сплавы свариваются, подвергаются пайке. Бериллиевые бронзы обладают высокими механическими (в частности, упругими) свойствами, стойкостью против коррозии и удовлетворительной электро- и теплопроводностью, хорошо свариваются. Широко известны бронзы, содержащие 1,6...
2„6 ' Ве, 0,2... 0,5 % Ы1, 0,1... 0,25 '/о Т1 (БрБ2; БрБ2,5; БНТ вЂ” 1,9; БНТ вЂ” 1,7, цифры указывают содержание бериллия (по массе). Бериллиевые бронзы упрочняются закалкой (760... 800 'С) со старением (300... 350 'С, 2 ч). В результате закалки фиксируется пересыщенный а-твердый раствор легирующих элементов в меди. При этом бронза имеет высокую пластичность (6 = 30... 40 0 ), невысокую прочность (о, = 450... 560 МПа) и может подвергаться пластической деформации в закаленном состоянии. При старении из пересыщенного а-раствора выделяются дисперсные частицы у-фазы (СпВе).
Бронзы БрБ2 и БрБ2,5 после закалки и старения обладают высокой прочностью (и, = 1250 ... 1300 МПа), но малой пластичностью (6 = 2... 5 '). Промежуточная холодная пластическая деформация обеспечивает дополнительное повышение прочности до и, = 1400 МПа. Храмовые бронзы характеризуются высокими механическими свойствами, хорошей электро- и теплопроводностью, повышенной температурой рекристаллизации (500 ... 450 'С).
Бронзы содержат 0,4 % Сг, 0,2 % Аи. Серебро повышает механические свойства и температуру рекристаллизации бронз. Бронзы упрочняются закалкой ( 950 С) в воде и последующим старением (400 'С, 6 ч). Циркониезые бронзы сочетают в себе высокую тепло- и электропроводность, близкую к меди, и жаропрочность (в частности, сопротивление ползучести). Бронзы содержат 0,1 ... 0,8 0 Ег (БРЦр0,2... БрЦр0,7). Упрочняются они комплексной обработкой: закалкой ( 920 'С) с последующей холодной пластической деформацией (степень деформации до 75 %) и старением ( 450 'С, 1 ч). При старении из а-твердого раствора выделяется упрочняющая фаза (Сп,Хг). Из бериллиевой бронзы изготавливают детали точного приборостроения, пружинящие элементы электронных приборов и устройств мембраны. Для менее ответственных деталей используют кремни- 327 с» с» о с» осс о с с'с ~оТ Ю о и 3 й Ф о М ж м оо с»»» с'» с с с й с с с э Ю с Ю о о с» ~ с»о — сс сс ооо и» о сс сс Ф' "1' сс сс о Ф й сс с Ф $ э 3 х с а с оо о» о х и с "а3 н~ Ь.с»И о с» о~а р с н .о " ,фо.
с» сс — о к х и й я Ф х с с с с с. а с» ш8й сс сс о =т=т Ю с о етые бронзы. Хромовые и циркониевые бронзы применяют в двигателестроении (внутренний кожух ЖРД, держатели форсунки и др.). й 4. Сплавы на основе циркония Цирконий и его сплавы широко применяются в качестве конструкционных материалов атомной энергетики, одним из перспективных направлений которой является создание силовых авиационно- космических установок (РД, ПВРД, ТРД и др.) с использованием ядерной энергии. Обладая очень малым сечением захвата тепловых нейтронов, цирконий не поглощает их, а отражает, возвращая нейтроны в активную зону реактора, что позволяет в несколько раз уменьшить размеры зоны, а также увеличить рабочуютемпературу в ней, что, в свою очередь, повышает эффективность использования ядерного горючего.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
