Файл: Спектр. анал..doc

Магниевые литейные сплавы можно разделить на 3 группы:

1. сплавы средней прочности – сплав МЛ3 системы Mg-Al-Zn-Mn;

2. высокопрочные сплавы общего назначения (он) и повышенной частоты (пч) МЛ5он, МЛ4, МЛ5, МЛ5пч, МЛ6 системы Mg-Al-Zn-Mn; сплав МЛ8 системы Mg-Zn-Zr-Cd; сплав МЛ12 системы Mg-Zn-Zr; сплав МЛ15 системы Mg-Zn-Zr-La;

3. жаропрочные сплавы – МЛ9, МЛ10, МЛ11.

Магниевые деформируемые сплавы можно разделить на 3 группы:

1. сплавы повышенной коррозионной стойкости – МА1 и МА8;

2. сплавы средней прочности – МА2, МА2-1, МА17 и др.;

3. высокопрочные сплавы – МА5, МА14.

Сплавы магний – алюминий и магний – цинк подвергаются термическому упрочнению.

Титан – металл серебристо–белого цвета с плотностью =4,5г/см³ и температурой плавления 1665⁰С.

При нормальной температуре титан отличается высокой коррозионной стойкостью и химической стойкостью, так как на его поверхности в атмосферных условиях образуется плотная и прочная окисная пленка. Титан плохо обрабатывается резанием, имеет низкие антифрикционные свойства. Свойства титана зависят от его чистоты. Чистый титан (Ti) при высокой твердости имеет хорошую пластичность. Упрочнение титана достигается легированием его различными элементами, а также термической обработкой. При температуре 882,5⁰С -модификация титана превращается в -модификацию.

Титановые сплавы можно разделить на три группы. К первой группе относятся -сплавы, ко второй - -сплавы и к третьей - +-сплавы титана.

Сплавы первой группы выпускаются марок ВТ5, ВТ5-1 и др. и технический титан марок ВТ1-00 и ВТ-0. Сплавы хорошо свариваются, но малопластичны и не термоупрочняются.

Однофазные -сплавы титана образуются при добавлении к титану тантала, хрома, железа, марганца и других элементов. Устойчивая -фаза сплава титана получается при добавлении к титану дефицитных металлов – ванадия, тантала, ниобия.

Двухфазные +-сплавы титана третьей группы имеют хорошие технологические и механические свойства, термоупрочняются. Это сплавы марок ВТ6, ВТ14 и др.

Титан и его сплавы производят в виде листов, прутков, слитков, титановые сплавы обладают хорошей жидкотекучестью и плотностью, немагнитны, коррозионно-стойки.

Литейные титановые сплавы марок ВТ5Л, ВТ3-1Л, ВТ20Л, ВТ21Л используют для изготовления отливок сложной формы.

Никель – металл с плотностью =8,9г/см³ и температурой плавления Т_пл=1455⁰С. Имеет высокую прочность, пластичность и химическую стойкость.

Сплавы никеля с медью, железом, марганцем имеют высокие коррозионную стойкость и механические свойства, удовлетворительную пластичность в горячем и холодном состояниях. Сплав никеля марки НМЖМц28-2,5-1,5 (монель) применяют для изготовления деталей, работающих в агрессивных средах.

Сплав никеля с 9% хрома марки НХ 9,5 (хромель Т) используют для изготовления термопар. Сплав никеля с 20% хрома – нихром (Х20Н80-Н) и сплав никеля с железом и хромом – ферронихром (Х15Н60) применяют для изготовления нагревательных элементов и элементов сопротивления.

Нимоники (ХН78Т, ХН77ТЮР и др.) – жаропрочные никелевые сплавы, применяемые для изготовления деталей газовых турбин и других конструкций, работающих при температурах до 1000⁰С.

Сплавы тугоплавких и благородных металлов. Золото и серебро, а также платиновые металлы (платину, палладий, осмий, иридий, рутений, родий) относят к группе благородных металлов. Эти металлы химически инертны.

Иридий выпускается 2 марок; И99,9 (иридия не менее 99,90%) и И99,8 (иридия не менее 99,80%) и Рд99,8 (родия не менее 99,80%). Эти металлы применяют в аппаратостроении, приборостроении и в атомной промышленности.

Платина и платиновые сплавы представлены 3 марками платины Пл99,93, Пл99,9 и Пл99,8 (соответственно 99,93, 99,90 и 99,80% платины) и 24 марками сплавов на основе платины.

Палладий и палладиевые сплавы: выпускают палладий 2 марок (Пд99,9 и Пд99,8 с 99,9 и 99,8% палладия соответственно) и сплавы 7 марок.

В зависимости от химического состава установлены 2 марки золота (Зл999,9 и Зл999) и 37 марок сплавов на основе золота.

Широкое применение находят тугоплавкие металлы – вольфрам, рений, ниобий, тантал, молибден и др.

Самый тугоплавкий металл – вольфрам с температурой плавления 3410⁰С. Его сплавы используют в электротехнике, в ракетостроении, атомной энергетике и других отраслях промышленности.

Рений – второй после вольфрама тугоплавкий металл, увеличивает пластичность, понижает температуру перехода в хрупкое состояние, улучшает обрабатываемость давлением и снижает электропроводность сплавов. Он используется в электровакуумных приборах.

Ниобий и его сплавы как сверхпроводящие материалы применяют в химической промышленности, ракетной технике, сверхмощных атомных ускорителях.

Тантал и его сплавы с вольфрамом, ниобием, молибденом имеют высокую химическую стойкость в сильных кислотах, в расплавах щелочных металлов. Применяют в электровакуумной и химической промышленности, а также в атомной энергетике.

Молибден является легирующим элементом в сплавах, он образует высокодисперсные карбиды, упрочняющие сплавы.

Порошковые материалы изготовляют из металлического порошка или из его смеси с неметаллическим порошком.

Методы порошковой металлургии имеют преимущества по сравнению с обычными методами производства материалов и изделий: снижение температуры процесса при замене плавления спеканием, возможность получения сплавов (композиций) из элементов, не сплавляющихся между собой или значительно отличающихся по температурам плавления или плотностям, возможность получения изделий сложной формы и точных размеров, а также изделий с особой структурой.

По назначению порошковые материалы делятся на следующие группы:

• твердые спеченные сплавы для режущего и горнодобывающего инструмента, для изделий конструкционного назначения;

• материалы электротехнического назначения;

• фрикционные и антифрикционные материалы;

• пористые материалы

• жаропрочные и жаростойкие материалы.

Изделия из порошковых материалов изготовляют в следующей технологической последовательности: получение, смешивание и прессование металлических порошков; спекание порошковой формовки.

Изготовление металлических порошков – важная операция, от которой зависят их химический состав, физические и технологические свойства. Химический состав порошков определяется содержанием основных компонентов, а также газов и примесей. Физические свойства определяются размером частиц порошка, их формой, магнитными и другими свойствами. Технологические свойства порошков характеризуются их насыпной плотностью, прессуемостью, уплотняемостью и формуемостью.

Промышленность выпускает различные металлические порошки: железные порошки (ПЖ1 - ПЖ5), медные порошки (ПМА, ПМ, ПМС-2, ПМС-К и др.), кобальтовые порошки (ПК-1 и ПК-2), никелевые порошки (ПНЭ1, ПНК1Л6 и др.), цинковые порошки (ПЦВ, ПЦ0, ПЦ3 и др.), легированные порошки (Р6М5КМП, МП, ПХ18Н15-1, Р9М4К8МП и др.), порошки драгоценных металлов, алюминиевые порошки (САП-1, САП-2, САП-3, САП-4, ПАП-1, ПАП-2 и др.), наплавочные порошки, твердые спеченные сплавы (ВК6, ВК8, ВК15, ВК8-В, ВК20-КС, ТТ7К12, Т30К4, ТТ10К8-Б и др.).

1.2. Основные свойства металлов и сплавов

Металлы и сплавы характеризуются комплексом физических, механических, химических и технологических свойств.

Физические свойства металлов и сплавов – блеск, плотность, температура плавления, теплопроводность, теплоемкость, электропроводность, магнитные свойства, расширяемость при нагревании и фазовых превращениях.

Механические свойства металлов и сплавов – твердость, упругость, прочность, хрупкость, пластичность, вязкость, износостойкость, сопротивление усталости, ползучесть.

Химические свойства металлов и сплавов определяют их способность сопротивляться воздействию окружающей среды. При контакте с окружающей средой металлы и сплавы подвергаются коррозии, растворяются окисляются и снижают свою жаропрочность.

Технологические свойства металлов и сплавов – ковкость, свариваемость, прокаливаемость, склонность к обезуглероживанию, обрабатываемость резанием, жидкотекучесть, закаливаемость. Они характеризуют способность металлов и сплавов обрабатываться различными методами. Кроме того, они позволяют определить, насколько экономически эффективно можно изготовить изделие.

Ковкость – способность металла и сплава обрабатываться путем пластического деформирования.

Свариваемость – способность металла и сплава образовывать неразъемное соединение, свойства которого близки к свойствам основного металла (сплава).

Прокаливаемость – способность металла и сплава закаливаться на определенную глубину.

Склонность к обезуглероживанию металла и сплава – возможность выгорания углерода в поверхностных слоях изделий из сплавов и сталей при нагреве в среде, содержащей кислород и водород.

Обрабатываемость резанием – поведение металла и сплава под воздействием режущего инструмента.

Жидкотекучесть – способность расплавленного металла и сплава заполнять литейную форму.

Закаливаемость – способность металла и сплава к повышению твердости при закалке (нагрев и быстрое охлаждение).

Физические свойства металлов и сплавов важны для самолетостроения, автомобилестроения, медицины, строительства, изготовления космических аппаратов и часто являются основными характеристиками, по которым определяют возможность использования того или иного металла или сплава.