Сплавы
цветных металлов применяют для изготовления деталей, работающих в условиях
агрессивной среды, подвергающихся трению, требующих большой теплопроводности,
электропроводности и уменьшенной массы.
Сплавы цветных металлов на основе
меди
Медь— металл красноватого цвета, отличающийся
высокой теплопроводностью и стойкостью против атмосферной коррозии. Прочность
невысокая: ав = 180... ...240 МПа при высокой пластичности б>50%.
Латунь — сплав меди с цинком (10...40
%), хорошо поддается холодной прокатке, штамповке, вытягиванию <7ь =
25О...4ОО МПа, 6=35..15%. При маркировке лату-ней (Л96, Л90, ..., Л62) цифры
указывают на содержание меди в процентах. Кроме того, выпускают латуни
многокомпонентные, т. е. с другими элементами (Мп, Sn, Pb, Al).
Бронза — сплав меди с оловом (до 10%),
алюминием, марганцем, свинцом и другими элементами. Обладает хорошими
литейными свойствами (вентили, краны, люстры). При маркировке бронзы Бр.ОЦСЗ-12-5
отдельные индексы обозначают: Бр — бронза, О — олово, Ц — цинк, С —свинец,
цифры 3, 12, 5-—содержание в процентах олова цинка, свинца. Свойства бронзы
зависят от состава: бв=15О...21О МПа, б=4...8%, НВ60 (в среднем).
Сплавы цветных
металлов на основе алюминия
Алюминий — легкий серебристый
металл, обладающий низкой прочностью при растяжении — аа = 80... ...100 МПа,
твердостью — НВ20, малой плотностью — 2700 кг/м3, стоек к атмосферной
коррозии. В чистом виде в строительстве применяют редко (краски,
газооб-разователи, фольга). Для повышения прочности в него вводят легирующие
добавки (Мп, Си, Mg, Si, Fe) и используют некоторые технологические приемы.
Алюминиевые сплавы делят на литейные, применяемые для отливки изделий
(силумины), и деформируемые (дюралюмины), идущие для прокатки профилей, листов
и т.п.
Силумины — сплавы
алюминия с кремнием (до 14%), они обладают высокими литейными
качествами, малой усадкой, прочностью ои = 200 МПа, твердостью НВ50...70 при
достаточно высокой пластичности 6== =5...10 %. Механические свойства
силуминов можно существенно улучшить путем модифицирования. При этом
увеличивается степень дисперсности кристаллов, что повышает прочность и
пластичность силуминов.
Дюралюмины — сложные сплавы алюминия с медью
(до 5,5 %), кремнием (менее 0,8%). марганцем (до 0,8 %), магнием (до
0,8 %) и др. Их свойства улучшают термической обработкой (закалкой при
температуре 500...520°С с последующим старением). Старение осуществляют на
воздухе в течение 4...5 сут при нагреве на 170°С в течение 4...5 ч.
Термообработка алюминиевых сплавов основана на дисперсном
твердении с выделением твердых дисперсных частиц сложного химического
состава. Чем мельче частицы новообразований, тем выше эффект упрочнения
сплавов. Предел прочности дюралюминов после закалки и старения составляет
400...480 МПа и может быть повышен до 550...600 МПа в результате наклепа при
обработке давлением.
В последнее время алюминий и его сплавы все шире применяют
в строительстве для несущих и ограждающих конструкций. Особенно эффективно
применение дюралюминов для конструкций в большепролетных сооружениях, в
сборно-разборных конструкциях, при сейсмическом строительстве, в
конструкциях, предназначенных для работы в агрессивной среде. Начато
изготовление трехслойных навесных панелей из листов алюминиевых сплавов с
заполнением пенопластовыми материалами. Путем введения газообразователей
можно создать высокоэффективный материал пеноалюминий со средней плотностью
100...300 кг/м3
Все алюминиевые сплавы поддаются сварке, но
она осуществляется более трудно, чем сварка стали, из-за образования
тугоплавких оксидов АЬОз.
Особенностями дюралюмина как конструкционного сплава
являются: низкое значение модуля упругости, примерно в 3 раза меньше, чем у
стали, влияние температуры (уменьшение прочности при повышении температуры
более 400°С и увеличение прочности и пластичности при отрицательных
температурах); повышенный примерно в 2 раза по сравнению со сталью
коэффициент линейного расширения; пониженная свариваемость.
Титан за последнее время начал применяться в разных
отраслях техники благодаря ценным свойствам: высокой коррозионной стойкости,
меньшей плотности (4500 кг/м3) по сравнению со сталью, высоким прочностным
свойствам, повышенной теплостойкости. На основе титана создаются легкие и
прочные конструкции с уменьшенными габаритами, способные работать при
повышенных температурах.
|