Жаростойкие стали и сплавы

Жаростойкость - это способность металлов и сплавов сопротивляться газовой коррозии при высоких температурах в течение длительного времени. Если деталь или изделие работают в окислительной газовой среде при температурах выше 500…550 °С без больших нагрузок, то иногда достаточно, чтобы они были только жаростойкими (например, детали нагревательных печей, ящики для цементации и т.д.).

Процесс окисления - это сложный процесс. Здесь наблюдаются и чисто химическое взаимодействие металла с кислородом, и диффузия атомов кислорода и металла через слой окислов. Поэтому строение окисной пленки имеет большое значение для жаростойкости металлов. Чем плотнее и прочнее окисная пленка, тем меньше через нее скорость диффузии, тем выше жаростойкость сплава.

Основной способ повышения жаростойкости - легирование хромом, алюминием или кремнием, образующими на поверхности изделия плотные окислы Cr₂O₃, Al₂O₃ и SiО₂, затрудняющие процессы диффузии.

Жаростойкие (окалиностойкие) стали и сплавы применяют для деталей, работающих в газовых средах при температуре 550…900 °С. Жаростойкие стали содержат алюминий, хром и кремний. Такие стали не образуют окалины при высоких температурах.

Сюда относят сталь 40Х9С2, используемую для изготовления клапанов двигателей внутреннего сгорания, теплообменников, работающих до 850 °С, сталь 08Х17Т - для деталей, используемых в среде топочных газов с повышенным содержанием серы (рабочая температура не более 900 °С), и сталь 36Х18Н25С2 (рабочая температура не более 1100 °С) - для клапанов двигателей внутреннего сгорания большой мощности, печных конвейеров и т.п.

Жаростойкие сплавы на никелевой основе представляют собой малоуглеродистые Ni-Cr, Ni-Cr-Fe или Ni-Cr-W-Fe твердые растворы, легированные Si, Al, Ti. Эти сплавы, имея, в основном, структуру гомогенных твердых растворов, отличаются сочетанием высокой жаростойкости и значительным электрическим сопротивлением (1,05…1,40 Ом × мм²/м); их температура плавления составляет 1370…1420 °С, предел прочности на растяжение - 700…1000 МПа, относительное удлинение - 20…40 %. Они имеют хорошие технологические свойства, что позволяет их сваривать, изготавливать из них проволоку, лист, ленту. Нихромы применяют для изготовления нагревательных элементов электрических печей и бытовых приборов, изделий, эксплуатируемых при высоких температурах и небольших механических нагрузках. В промышленности нашли применение нихромы типа Х10Н90, Х20Н80, Х40Н60, Х50Н50, а также нихромы с дополнительным легирование - Х20Н75БЕЮ, Х25Н60В15Т. Наибольшей жаростойкостью в окислительных средах обладают нихромы Х20Н80, Х30Н70.

Для агрессивных сред (продукты сгорания топлива, содержащие соединения серы и др.) используют нихромы Х50Н50 и Х40Н60.

Недостатком этих сплавов является их хрупкость, что не позволяет использовать их в качестве материалов для деталей, работающих в напряженном состоянии и при динамических нагрузках.

Тугоплавкие металлы и сплавы на их основе

К тугоплавким металлам относятся металлы с температурой плавления более 1800 °С. Наибольшее распространение в промышленности получили элементы ниобий и тантал, хром, молибден, вольфрам и рений.

Уникальные физико-механические свойства этих металлов, прежде всего высокие температуры плавления и жаропрочность сплавов тугоплавких металлов, позволяют использовать их для изготовления деталей и узлов, работающих в сложных экстремальных условиях: авиационной, ракетно-космической, атомной технике, приборостроении, радиоэлектронике. Изделия из тугоплавких металлов и сплавов на их основе работают при температурах больше 1000…1500 °С как в кратковременном режиме, так и в условиях относительно длительной эксплуатации.

Однако тугоплавкие металлы склонны к хрупкому разрушению, так как им присуща высокая температура хладноломкости. Примеси внедрения, такие, как C, N, H, O, еще более повышают ее. Наиболее чистые металлы, получаемые зонной очисткой, имеют порог хрупкости в области минусовых температур и хорошую пластичность при комнатной температуре. Так, если для металлокерамического молибдена температура перехода в хрупкое состояние +200 °С, то для молибдена, полученного зонной плавкой в вакууме, порог хрупкости -196 °С.

Тугоплавкие металлы обладают низкой жаростойкостью. При температуре свыше 400…600 °С их нужно защищать от окисления, иначе свойства тугоплавких металлов и сплавов резко ухудшаются. Для этих целей применяют металлические, интерметаллические и керамические покрытия. Для молибдена и вольфрама в качестве защитных покрытий наиболее часто используют силицидные покрытия (MoSi₂, WSi₂). При работе деталей в вакууме, инертных средах покрытия не нужны. Не требуется защитных покрытий для деталей и сплавов хрома, так как он обладает жаростойкостью до 1000 °С из-за образования плотной тугоплавкой оксидной пленки Cr₂O₃.

Теплоустойчивые стали применяют в энергетическом машиностроении для деталей, работающих под нагрузкой при температуре 500…650 °С в течение длительного времени. В зависимости от условий работы для изготовления деталей используют низколегированные стали после соответствующей термической обработки. Например, детали из стали 12МХ используются при 510 °С (трубы паронагревателей, трубопроводы и коллекторные установки высокого давления, паровые котлы, детали цилиндров, газовые турбины и т.д.). Для тех же целей применяется сталь 12Х1МФ (рабочая температура 570…590 °С). Сталь марки 15Х5 применяется для труб, деталей насосов, лопаток, подвесок котлов (рабочая температура 600 °С).

Цветные металлы и сплавы

Алюминий и его сплавы

Алюминий - металл серебристого цвета с плотностью 2,7 Мг/м³ и температурой плавления 660 °С; имеет кубическую гранецентрированную кристаллическую решетку; не имеет аллотропических превращений.

Алюминий характеризуется высокими тепло- и электропроводностью, хорошей коррозионной стойкостью во многих агрессивных средах. Последнее объясняется способностью алюминия на воздухе покрываться прочной оксидной пленкой, защищающей металл от дальнейшего окисления. Алюминий характеризуется высокой пластичностью, хорошо обрабатывается давлением. Механические свойства прокатанного и отожженного алюминия высокой чистоты: s_В = 58 МПа; s_0,2 = 20 МПа; d = 40 %; y = 85 %; твердость 25 НВ. Примеси по-разному влияют на алюминий: магний и марганец снижают его тепло- и электропроводность, железо - коррозионную стойкость. Магний, марганец, медь, цинк, никель и хром, упрочняют алюминий.

Благодаря удачному сочетанию физических, химических, механических и технологических свойств алюминий и его сплавы широко применяют в различных областях народного хозяйства. Высокая тепло- и электропроводность алюминия позволяют использовать его в электротехнической промышленности, теплообменниках холодильников и др. Алюминий применяется для получения сплавов на его основе и как легирующий элемент в магниевых, медных, цинковых, титановых и других сплавах. Листовой алюминий идет как упаковочный материал, увеличилось применение алюминия в строительстве, сельском хозяйстве и др.

По способу производства изделий алюминиевые сплавы можно разделить на две группы: деформируемые (в том числе спеченные), идущие на изготовление полуфабрикатов - листов, прутков, профилей, поковок путем прокатки, прессования, ковки и т.д., и литейные, предназначенные для фасонного литья.

Деформируемые алюминиевые сплавы по объему производства составляют около 80 %. Деформируемые сплавы делятся на упрочняемые и неупрочняемые термической обработкой.

К термически неупрочняемым сплавам относятся сплавы алюминия с марганцем (АМц) и с магнием - магналин (АМг2, АМг3, АМг6 и др.). Сплавы эти обладают средней прочностью, хорошей пластичностью и свариваемостью, а также высокой коррозионной стойкостью. Они применяются в судо- и авиастроении, в производстве сварных емкостей, холодильников и т.д.

Механические свойства сплавов АМЦ следующие: s_в =130 МПа (в отожженном состоянии) и 220 МПа (в нагартованном); d = 23 и 5 % соответственно. Сплав АМг6 в отожженном состоянии имеет s_в = 340 МПа, d = 18 %, а в нагартованном - s_в = 400 МПа, d = 10 %.

К термически упрочняемым относят следующие алюминиевые сплавы: на основе системы Al-Cu-Mg (дуралюмины Д1, Д16 и др.; s_в = 410…540 МПа, d = 11…15 %); на основе Al-Cu-Mg-Si (авиали типа АВ; s_в =220 МПа, d =22 %); на основе Al-Cu-Mg-Zn (высокопрочные сплавы В95, В96; s_в 550…700 МПа, d = 7…8 %); на основе Al-Mg-Ni-Si (жаропрочные сплавы АК4-1, Д20; s_в430 МПа, d = 12 %) и на основе Al-Cu-Mg-Mn (ковочные сплавы АК-6, АК-8; s_в = 480 МПа, d = 10 %) и др.

Наибольшую известность получили дуралюмины. Термическая обработка дуралюминов заключается в закалке при температуре 500 °С с охлаждением в воде и последующим естественным или искусственным старением, которое заключается в возникновении при температуре нагрева сплава Al-Cu до 548 °С дисперсных частиц избыточной упрочняющей фазы CuAl₂.

Силумины - это литейные сплавы на основе алюминия, содержащие кремний и некоторые другие элементы (АЛ2, АЛ4, АЛ9; s_в = 180…260 МПа, d = 14 %).

Модифицирование силумина смесью солей натрия (²/₃ NaГ + ¹/₃ NaCl) повышает характеристики прочности и пластичности силуминов.

Кроме силуминов находят применение следующие литейные алюминиевые сплавы: на основе Al-Mg (АЛ8, АЛ13 и др.; s_в = 330 МПа, d = 15 %); на основе Al-Cu (АЛ7, АЛ19 и др.; s_в = 240…360 МПа, d = 2…9 %); на основе Al-Cu-Si (АЛ3, АЛ6 и др.; s_в =170…240 МПа, d = 1…4 %).

В последнее время получили распространение гранулированные и порошковые алюминиевые сплавы. Гранулирование производится распылением расплава; при этом получаются частицы сферической или овальной формы - гранулы. Скорость охлаждения зависит от толщины частиц, которая может меняться от десятых долей до сотен микрометров (10⁵…10⁸ °С/с). В гранулируемых алюминиевых сплавах повышаются механические и физические свойства. Гранулы брикетируют, а затем подвергают пластическому деформированию.

Методами порошковой металлургии изготавливают спеченные алюминиевые порошки (САП) и спеченные алюминиевые сплавы (САС). Первые состоят из порошка алюминия и дисперсных частиц Al₂O₃, которые повышают прочность сплава и снижают его пластичность. Сплавы обладают высокой жаропрочностью до 500 °С. Содержание Al₂O₃ в САПах колеблется от 6 до 22 %.

Спеченные алюминиевые сплавы (САС-1, САС-2 и др.) относятся к сплавам системы Al-Si-Ni. Используются они в основном в приборостроении как материалы с низким коэффициентом линейного расширения. САСы в виде порошков получают пульверизацией жидких сплавов при высоких скоростях охлаждения. В структуре САС содержатся мелкие включения кремния и интерметаллиды. Механические свойства этих сплавов определяются формой и размерами частиц (s_в = 230…400 МПа, d = 0,5…4 %).

Магний и его сплавы

Магний - металл серебристо-белого цвета с плотностью 1,74 Мг/м³ и температурой плавления 651 °С; имеет гексагональную плотноупакованную кристаллическую решетку; аллотропических превращений не имеет.

Магний - химически активный металл, на воздухе окисляется с образованием оксидной пленки MgO, не обладающей защитными свойствами. Эта пленка растрескивается из-за более высокой плотности (3,2 Мг/м³), чем у самого магния. Магний в слитках, а также изделия из магниевых сплавов не огнеопасны. Опасность может представлять магний в виде стружки, порошка или пыли. Взаимодействие воды с горячим и расплавленным магнием сопровождается взрывом.

Пластическая деформация магния и его сплавов происходит при повышенных температурах.

Магний и его сплавы имеют хорошую обрабатываемость резанием, легко свариваются, в особенности аргонодуговой сваркой. Механические свойства прокатанного и отожженного магния: s_в = 180 МПа; s_0,2 = 100 МПА; d = 15 %; НВ 30.

Примеси железа, никеля, кобальта и меди снижают коррозионную стойкость магния и сплавов на его основе.

Магний используется главным образом для получения сплавов на его основе и легирования алюминиевых сплавов. Благодаря большой химической активности к кислороду магний применяют в качестве раскислителя в производстве стали и цветных сплавов, а также для получения трудновосстанавливаемых металлов (титана, циркония, ванадия, урана и др.). Его используют также для получения высокопрочного модифицированного чугуна. В химической промышленности порошкообразный магний применяют для обезвоживания органических веществ (спирта, анилина и др.), а также для получения тетраэтилсвинца, тетраметила и других препаратов, применяемых в качестве добавок к нефтепродуктам и в фармакологии. Магний в порошкообразном виде и в виде ленты горит ослепительно белым пламенем, что используется в пиротехнике, в фотографии для моментальных съемок, в военной технике (сигнальные ракеты, зажигательные бомбы и др.).

В последние годы на основе магния созданы сплавы с особыми физическими и химическими свойствами. Из них изготавливают аноды для источников тока, детали машин с высокими демпфирующими свойствами и др.

Для получения сплавов к магнию добавляют различные элементы, повышающие его свойства: алюминий, цинк и марганец.

Введение марганца в магний практически не оказывает влияния на прочностные характеристики, но снижает пластичность и вместе с тем повышает сопротивление коррозии и улучшает свариваемость.

Содержание алюминия в сплавах до 6…7 % приводит к повышению прочности и пластичности. При большем содержании алюминия прочность резко падает.

Свойства сплавов магния, содержащих цинк, изменяются по сложной кривой. Максимальные значения механических характеристик отвечают содержанию цинка 4…6 %. Для измельчения зерна, повышения механических свойств и коррозионной стойкости магниево-цинковых сплавов к ним добавляют небольшие количества циркония и ЩЗМ (церия и др.).

Магниевые сплавы разделяют на литейные и деформируемые. Из литейных сплавов получают детали методом фасонного литья; их маркируют буквами МЛ, что означает магниевый литейный сплав. Деформируемые сплавы используют для получения полуфабрикатов и изделий путем пластической деформации (прокатка, ковка, штамповка и т.д.). Деформируемые магниевые сплавы маркируются двумя буквами МА. За буквами МЛ и МА ставятся цифры, указывающие номер сплава.

К литейным относятся следующие магниевые сплавы: на основе системы Mg-Al-Zr (МЛ3, МЛ5; s_в = 147…225 МПа, d = 2…5 %); на основе Mg-Nb-Zr (МЛ10; s_в = 225…235 МПа, d = 3 %); на основе Mg-Zn-Zr (МЛ12; s_в = 200…220 МПа, d = 3…6 %).

К деформируемым относят следующие магниевые сплавы: на основе системы Mg-Mn (МА1; МА8; s_в = 240…260 МПа, d = 5…12 %); на основе Mg-Al-Zn (МА2, МА5 и др.; s_в =260…310 МПа, d =8…12 %); на основе Mg-Nd (МА12; s_в =280 МПа, d = 10 %); на основе Mg-Zn-Zr (МА14; s_в = 350 МПа, d =14 %) и др.

Благодаря малой плотности сплавы на основе магния по удельной прочности превосходят некоторые конструкционные стали, чугуны и алюминиевые сплавы. При замене алюминиевых сплавов магниевыми на 25…30 % снижается масса детали. Магниевые сплавы хорошо поглощают вибрации, что очень важно для авиации, транспорта и текстильной промышленности. Удельная вибрационная прочность магниевых сплавов с учетом демпфирующей способности почти в 100 раз больше, чем у дуралюмина, и в 20 раз больше, чем у легированной стали.

Магниевые сплавы хорошо работают на продольный или поперечный изгиб. Удельная жесткость магниевых сплавов при изгибе и кручении выше, чем алюминиевых сплавов, на 20 % и сталей на 50 %. Магний и сплавы на его основе немагнитны и не дают искры при ударах и трении. Магниевые сплавы представляют особый интерес для конструкций, где масса является решающей (авиация, космическая и ракетная техника, транспортное машиностроение и др.). Они применяются в приборостроении, радиотехнике, текстильной и полиграфической промышленности.

Титан и его сплавы

Титан - металл серебристо-белого цвета с плотностью 4,5 Мг/м³ и температурой плавления 1672 °С. Имеет две аллотропические модификации: a-низкотемпературную с плотноупакованной гексагональной кристаллической решеткой и b-высокотемпературную (выше 882 °С) с кубической объемно-центрированной решеткой.

Титан легкий, прочный, тугоплавкий, более коррозионностойкий, чем нержавеющие стали за счет образования оксидной пленки TiO₂. Титан обрабатывается давлением в холодном и горячем состояниях, хорошо сваривается, но плохо обрабатывается резанием.

Механические свойства титана прежде всего определяются составом: чем он чище (меньше примесей), тем ниже прочность и выше пластичность.

Азот, кислород и водород снижают пластичность; углерод - ковкость и обрабатываемость резанием; углерод и кислород - коррозионную стойкость.

Высокий уровень механических свойств, хорошая технологичность, низкая плотность и коррозионная стойкость определяют области применения титана. Он используется в качестве раскислителя при выплавке сталей, модификатора чугунов, в литейных алюминиевых и магниевых сплавах, при производстве твердых сплавов.

По структуре (после охлаждения на воздухе) титановые сплавы подразделяются на три группы: первая группа - a-сплавы; вторая - a+b-сплавы; третья - b-сплавы. В практике, главным образом, используются a- и a+b-титановые сплавы.

Сплавы первой группы ВТ4, ВТ5, ОТ4, ВТ18 и другие в основном легируются алюминием, в некоторых из них содержится марганец, молибден, ниобий, кремний, олово, цирконий. Сплавы отличаются повышенной прочностью при комнатной и повышенных температурах, термически стабильны, обладают низкой технологической пластичностью, особенно при содержании алюминия более 5 %. Сплавы термически не упрочняются, их подвергают рекристаллизационному отжигу (650…850 °С). Механические свойства сплавов следующие: s_в = 650…880 МПа, d = 15…40 %.

Сплавы второй группы ВТ6, ВТ8, ВТ14 и другие содержат алюминий, ванадий, молибден. Они характеризуются более высокой прочностью, которую можно повысить за счет закалки и старения; меньшей склонностью к водородной хрупкости, чем a-сплавы. Следует отметить, что главный эффект упрочнения сплавов достигается легированием. Механические характеристики сплавов: s_в = 800…1150 МПа, d = 8…15 %.

Сплавы третьей группы ВТ3-1, ВТ22, ВТ15 и другие наиболее пластичны, но наименее прочны.

Титановые сплавы применяются в химической промышленности, судостроении, машиностроении, авиации, ракетной технике, энергомашиностроении, в машинах и оборудовании легкой и пищевой промышленности. Они успешно используются в криогенной технике (аммиачные компрессоры, холодильные установки, центробежные насосы магистральных газопроводов для северных нефтедобывающих районов, емкости для хранения жидкого водорода, азота, гелия и т.д.).

Медь и ее сплавы

Медь - металл красного (светло-розового) цвета с плотностью 8,9 Мг/м³ и температурой плавления 1083 °С; имеет кубическую гранецентрированную кристаллическую решетку; не имеет аллотропических превращений.

Широкое применение меди обусловлено рядом ее ценных свойств и прежде всего высокой электро- и теплопроводностью, пластичностью, хорошей жидкотекучестью и др. Медь и ее сплавы хорошо обрабатываются давлением, свариваются всеми видами сварки и легко поддаются пайке.

Механические характеристики чистой меди (прокатанной и отожженной): s_в = 250…270 МПа; d = 40…50 %; y = 75 %; 45 НВ.

На структуру и свойства меди существенное влияние оказывают примеси. Алюминий, железо, мышьяк, фосфор и сурьма снижают электро- и теплопроводность меди. Примеси, нерастворимые в меди, отрицательно сказываются на механических и технологических свойствах. Так, висмут вызывает хладноломкость меди, кислород понижает пластичность и коррозионные свойства; водород делает ее хрупкой и при деформировании вызывает растрескивание. Это явление известно под названием «водородной болезни»; свинец, взаимодействуя с медью, образует легкоплавкую эвтектику (326 °С) и приводит к горячеломкости меди. Кислород с медью образует соединение Cu₂O, которое отрицательно влияет на пластические свойства, технологичность и коррозионные свойства. Сера с медью образует соединение Cu₂S, которое приводит к хладноломкости и снижает пластичность при горячей и холодной обработке давлением. Фосфор повышает механические свойства и жидкотекучесть, он способствует сварке и широко применяется как раскислитель. Селен и теллур образуют с медью соединения Cu₂Se и Cu₂Te, которые ухудшают свариваемость, снижают пластичность, но значительно улучшают обрабатываемость резанием.

Медь применяется для изготовления электрических проводов и кабелей, используется в качестве легирующей добавки в различные металлические сплавы; в машиностроении идет на изготовление теплообменников, сварочной проволоки, деталей и узлов подвижного состава железных дорог, судов, самолетов и т.д. На основе меди созданы важные промышленные сплавы (латуни, бронзы, медно-никелевые и др.).

Латунями называют двойные или многокомпонентные сплавы меди, основным легирующим элементом которых является цинк. Цвет (от красноватого до светло-желтого) и механические свойства латуни изменяются при увеличении содержания в них цинка. Их маркируют буквой Л, за которой ставится цифра, указывающая процентное содержание меди, например латунь марки Л68 содержит 68 % меди, остальное - цинк. Если латунь помимо цинка содержат другие элементы (Al, Mn, Si и др.), то после буквы Л ставят условное обозначение этих элементов (А - алюминий, Ж - железо, Н - никель, К - кремний, Т - титан, Мц - марганец и т.д.), а затем цифры, указывающие на среднее содержание элемента. Например, латунь марки ЛАЖМц66-6-3-2 содержит 66 % меди, 6 % алюминия, 3 % железа и 2 % марганца, остальной - цинк.

По назначению латуни разделяются на деформируемые (листы, ленты, проволока, трубы и т.д.), и литейные (отливки, слитки и т.п.).

Латунь, содержащая около 15 % Zn, имеет золотистый цвет, хорошую стойкость против атмосферной коррозии, и ее используют вместо золота для изготовления медалей и художественных изделий. При добавке к латуни олова (до 15 %) она приобретает стойкость в морской воде (морская латунь).

При содержании цинка более 20…30 % латунь склонна к коррозионному растрескиванию. Это явление известно под названием сезонной болезни, так как коррозионное растрескивание связано с периодами года, когда воздух насыщен влагой. Во избежание растрескивания латунь подвергается отжигу (250…300 °С), который снимает внутренние напряжения.

Механические свойства латуни зависят от содержания цинка: сопротивление при растяжении возрастает от 30…32 % Zn, затем падает. Твердость латуни по мере увеличения содержания цинка до 40…45 % увеличивается незначительно, а затем резко повышается.

Механические характеристики деформируемых двойных латуней марок Л96, Л90, Л80, Л70, Л68, Л59: s_в = 450…600 МПа, d = 2…5 % (в нагартованном состоянии) и s_в =240…380 МПа, d = 52…44 % (в отожженном состоянии).

Специальные деформируемые многокомпонентные латуни характеризуются почти такими же механическими свойствами.

Литейные латуни (ЛК80-3, ЛАЖМц66-6-3-2; ЛМцНЖА60-2-1-1-1 и др.) по прочности не уступают соответствующим деформируемым латуням, но несколько хуже их по пластичности.

Бронзами называют сплавы меди с оловом, алюминием, кремнием, бериллием, кадмием, хромом и другими элементами. Бронзы называют по основным легирующим элементам: оловянные, алюминиевые, бериллиевые, кремнистые и т.д. Обозначают бронзы буквами Бр, затем ставят первые буквы основных легирующих элементов (О - олово, Ж - железо, Ф - фосфор, Б - бериллий, Х - хром и т.д.) и цифры, показывающие их процентное содержание. Так, например, БрОФ10-1 содержит 10 % олова и 1 % фосфора, остальное - медь.

Широкое применение в промышленности находят оловянные бронзы для изготовления водяной и паровой аппаратуры, подшипников, зубчатых колес, пружин и др.

Бронзы обладают малой усадкой, а также высокой химической стойкостью. Олово весьма значительно изменяет свойства бронзы, уже при содержании 5 % олова резко снижается пластичность бронз.

В оловянные бронзы водят добавки: цинк (5…10 %) - для удешевления, свинец (3..5 %) - для лучшей обрабатываемости, фосфор (~ 1 %) - для придания пластичности.

Чаще всего используются оловянные бронзы следующих марок: литейные бронзы БрО10 (s_в 250 МПа, d = 5 %), БрОЦС5-5-5 (s_в = 170 МПа, d = 8 %) и др.; деформируемые бронзы БрОЦ4-3 (s_в = 320 МПа, d = 40 %), БрОЦС4-4-2,5 (s_в =325 МПа, d = 40 %) и др. Безоловянные бронзы широко применяются в промышленности.

Самыми распространенными являются алюминиевые (двойные и сложные) бронзы, превосходящие оловянные по механическим свойствам.

Так, БрА7 в отожженном состоянии имеет следующие механические характеристики: s_в = 420 МПа, d = 70 %, а БрАЖН10-4-4 - s_в = 650 МПа, d = 40 %. Из этих бронз изготовляют мелкие ответственные детали машин.

Отливки из кремнистых бронз отличаются более высокой коррозионной стойкостью, механическими свойствами и плотностью. Поэтому бронзы марки БрКЦ4-4 являются заменителями бронз марки БрОЦС5-5-5.

Бериллиевые бронзы (БрБ2 и др.) характеризуются высокой прочностью (s_в = 1200 МПа в закаленном и состаренном состояниях) и упругостью, химической стойкостью, свариваемостью и обрабатываемостью резанием. Из них делают мембраны, пружины.

Свинцовистые бронзы (например, БрС30) являются хорошими антифрикционными материалами для подшипников.

Кроме латуней и бронз находят применение медно-никелевые сплавы, обладающие высокими электрическими и термоэлектрическими свойствами. К ним относятся сплавы, содержащие кроме меди от 18 до 30 % никеля, 0,8 % железа и 1 % марганца (мельхиор); 13,5…16,5 % Ni и 18…22 % Zn (нейзильбер); 39…41 % Ni и 1…2 % Mn (константан); 2,5…3,5 % Ni и 11,5…13,5 % Mn (манганин) и др.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: