Сплавы на основе меди

Медь – цветной металл розового цвета, обладающий высокой тепло- и электропроводностью. Медь хорошо обрабатывается давлением в холодном и горячем состоянии.

В зависимости от содержания примесей различают следующие марки меди: М00 (99,99 % Cu), М0 (99,95 % Cu), М1 (99,9 % Cu), М2 (99,7 % Cu), М3 (99,5 % Cu), М4 (99,0 % Cu).

Механические свойства чистой отожженной меди: s_в = 220…240 МПа, d = 45-50 %, НВ = 400…500 МПа.

Чистую медь применяют для электротехнических целей в виде проволоки, прутков, лент, листов, полос и труб. Из-за малой прочности чистую медь не используют в качестве конструкционного материала, а применяют ее сплавы.

Различают три группы медных сплавов - латуни, бронзы и сплавы меди с никелем.

Латунями называются двойные или многокомпонентные сплавы на основе меди, в которых основным легирующим элементом является цинк. При введении других элементов кроме цинка латуни называют специальными по наименованию элементов, например, железо-марганцевая латунь и т. д.

По сравнению с медью латуни обладают большей прочностью, коррозионной стойкостью и лучшей обрабатываемостью резанием, литьем, давлением.

Латуни содержат до 45 % Zn. Содержание других легирующих элементов не превышает 9 %.

Маркировка деформируемых (обрабатываемых давлением) латунейсостоит из буквы Л (латунь), буквенных обозначений легирующих элементов и цифр. Например, ЛМцС58-3-2, где 58 % меди, 3 % - марганца и 2 %– свинца.

Деформируемые латуни (ГОСТ 15527) выпускают в виде простых латуней, например, Л90 (томпак), Л80 (полутомпак), и сложных латуней, например, ЛАЖ60-1-1, ЛС63-3 и др.

Литейные латуни обозначают двумя первыми буквами ЛЦ, после которых следует содержание цинка в процентах, например, ЛЦ16К4. В ряде случаев литейные латуни могут маркироваться как и деформируемые латуни, но в конце ставится буква Л, например, ЛС59-1Л.

Латуни широко применяются в общем и химическом машиностроении.

Сплавы меди с оловом, алюминием, марганцем, свинцом, бериллием называют бронзами. Бронзы обладают высокой коррозионной стойкостью, хорошими литейными и антифрикционными свойствами, высокой обрабатываемостью резанием.

По сравнению с латунями бронзы имеют повышенную механическую прочность, например, бериллиевая бронза имеет s_в = 900…1000 МПа, d = 2…4 %, НВ = 700…800 МПа.

Бронзы маркируют буквами Бр, далее указывают содержание легирующих элементов, например, БрОЦ4-3 – содержит 4% олова и 3 % цинка.

Различают деформируемые и литейные бронзы. Для литейных бронз в конце маркировки указывается буква Л.

Марганец в бронзах способствует повышению коррозионной стойкости, никель – пластичности, цинк – литейных свойств, свинец улучшает обрабатываемость резанием и антифрикционные свойства.

Алюминиевые бронзы упрочняются термической обработкой, состоящей из закалки и старения, до НВ = 4000 МПа.

Некоторые аналоги зарубежных медных сплавов представлены в таблице 3.4.

Таблица 3.4