Практическая работа расшифровка марок цветных сплавов

Обновлено: 30.04.2025

Цветными называют группу различных металлов и их сплавов.

Рассмотрим подробно что такое лом цветных металлов.

Есть две группы металлов:

Черными именуют железо и его сплавы.

Остальные являются цветными или не железными.

Их список многообразен:

алюминий;
медь;
никель;
марганец;
титан;
цирконий и др.

Все они сегодня востребованы и на производстве, и в научной деятельности. Области их применения разнообразны.

Пункты приема металлолома с удовольствием покупают лом цветмета по выгодным ценам, а для того, чтобы не попасть впросак при его сдаче, нужно ориентироваться в видах и знать стандартную классификацию цветных металлов.

Положительные стороны легирования

Особенности свойств наиболее явно проявляется после термообработки, в связи с этим все детали из такой стали подвергаются обработке перед применением.

Улучшенные легированием стали и сплавы имеют более высокие механические свойства по сравнению с конструкционными.
Легирующие добавки способствуют стабилизации аустенита, улучшая показатель прокаливаемости сталей.
Из-за снижения степени распада аустенита снижается образование закалочных трещин и коробление деталей.
Повышается ударная вязкость, что приводит к снижению хладоломкости, и детали из легированных сталей имеют более высокую долговечность.

Многочисленность цветных металлов и различные характеристики потребовали их классификации по отдельным видам.
Сегодня в ходу промышленная систематизация, отражающая исторически установившиеся составляющие металлургической индустрии и одноименной науки.

Само наименование не отражает полностью суть цветмета.

Только золото и медь являются окрашенными, а остальные имеют обычные серо-черные оттенки.

Наукой принято выделять следующие виды цветных металлов и сплавов:

легкие;
тяжелые;
благородные;
тугоплавкие;
рассеянные;
редкоземельные;
радиоактивные.

Отрасль цветной металлургии сегодня в России находится на подъеме и включает в себя:

металлодобычу;
обогащение руды;
металлоплавку.

Основные цветные металлы

К основным цветным металлам можно отнести:

Алюминий – отличный электропроводник. Он пластичен, что является и его достоинством, и недостатком.

Для придания прочности к нему добавляют:

марганец;
медь;
магний и т. д.

Такие сплавы применяют для производства:

самолетов;
морских и речных кораблей;
космических шаттлов;
в строительстве;
в пищевой промышленности.

Алюминий и его сплавы – самый дешевый вид лома цветмета.

Найти его можно в различных предметах быта, включая:

Медь – часто встречающийся цветной металл.

Также обладает хорошими характеристиками:

пластичен;
хороший электропроводник;
хороший теплопроводник.

Она в больших количествах востребована в сплавах, используется в различных хозяйственных отраслях.

Известен ее сплав с цинком и оловом – латунь.

Ее можно встретить в:

машинах;
часах;
дорогих украшениях.

Найти медь для металлолома можно в:

силовых кабелях;
водопроводных трубах;
бытовых изделиях.

Медь высоко ценится в пунктах сдачи вторсырья.

Редкие

Редкоземельные металлы используются для улучшения качеств других металлов, они стали широко применяться с развитием промышленного производства в 20 веке.

Это следующие металлы:

скандий;
иттрий;
лантаноиды.

Само название говорит о том, что в земной коре очень мало этих цветных металлов. Также ранее тугоплавкие оксиды, которые образуют редкие цветные металлы, именовали «землями». Добывают их из оксидов.

Сегодня редкоземельные металлы можно встретить во всех цифровых устройствах:

смартфонах;
плеерах;
компьютерах;
в гибридных двигателях;
в другой электронике.

Сплавы из них обладают высокими характеристиками, например:

антикоррозионными;
прочностными;
жаростойкими.

Тяжелые

Рассмотрим тяжелые цветные металлы, собрав их в несколько списков.

Самые тяжелые цветные металлы на Земле:

Редко встречается в почве, поэтому это, как правило, самый дорогой цветной металл.

Также к этой группе относят:

Все они имеют высокую плотность, соответственно, и большой вес, от этого и название – тяжелые.
Широко известен и применяется во многих отраслях свинец, содержащийся в:

горной породе
почве.

Из него изготавливают:

аккумуляторы;
взрывчатку;

Также свинец используют при создании защитных фартуков от облучения.

Имеет такие характеристики:

низкая теплопроводность;
пластичность;
токсичность.

Поэтому применять свинец нужно осторожно, соблюдая все правила техники безопасности.

Оловом раньше называли сплав свинца и серебра.

Сегодня олово используется в металлургической промышленности и производстве различных сплавов, которые входят в состав:

подшипников;
упаковочной фольги;
бронзы;
пищевой жести;
проводов.

Никель – тяжелый цветной металл с высокими жаропрочными и антикоррозионными характеристиками. Применяется никель в сплавах. В нержавейке – это основной компонент.

Из никеля делают:

монеты;
броню;
химическую аппаратуру;
проволоку;
фольгу;
нить;
порошок;
щелочные аккумуляторы.

Востребован он и в:

судостроении;
электротехнике.

Легкие

Под определение «легкие цветные металлы» попадают металлы с небольшой плотностью.
Список самых востребованных легких цветных металлов:

алюминий;
олово;
магний;
титан;
бериллий;
литий.

Наилегчайший цветной металл – литий. Он широко используется в различных сплавах.

Применяют его в:

химической промышленности;
металлургической промышленности;
военно-промышленном комплексе;
термоядерной энергетике.

Также литий применяют при изготовлении:

оптики;
щелочных аккумуляторов;
керамических изделий.

Пластичность магния не такая хорошая, как у меди и алюминия, что отражается на сварочных качествах этого металла. Но его можно легко резать специальным инструментом. При этом механические свойства оставляют желать лучшего. Это не позволяет широко внедрять его в промышленное производство.

Методическое руководство к практической работе по дисциплине Материаловедение на тему Расшифровка марок цветных металлов и сплавов, твердых сплавов

Цель: ознакомление с основными марками цветных и твёрдых сплавов, их свойствами и применением.

1. Краткая теоретическая часть

1.1. Цветные сплавы

1.1.1. Сплавы на медной основе

Медные сплавы имеют высокие механические и технологические свойства, хорошо сопротивляются коррозии и износу. Сплавы на медной основе разделяют в зависимости от состава на две основные группы: латуни и бронзы.

Латуни – это сплавы меди с цинком, где содержание цинка не превышает 45 %. Они маркируются буквой “Л” – латунь и цифрами, указывающими содержание меди в процентах, остальное цинк (Л90, Л62 и т.д.).

Все латуни по технологическому признаку подразделяются на две группы:

а) деформируемые латуни (основной способ производства обработка давлением), из которых приготовляют ленты, проволоку, трубы, листы, прутки и т.д.

б) литейные латуни (основной способ производства изделий – литьё, чаще фасонное литьё), они обладают хорошей жидкотекучестью, антифрикционными свойствами, малой склонностью к ликвации. Эти латуни имеют более высокие механические свойства и применяют их для изготовления подшипников, втулок, вкладышей, гаек, нажимных винтов, червячных колёс, пароводяной аппаратуры и т.д.

Латуни с содержанием цинка до 39 % хорошо деформируются в холодном состоянии. При содержании цинка от 39 % до 45 % латуни малопластичны в холодном состоянии, поэтому подвергаются горячей обработку давлением. Они имеют более высокую прочность и износостойкость.

По химическому составу латуни подразделяются на двойные (простые сплавы – только с Zn), называемые томпак, и специальные (многокомпонентные).

Специальные многокомпонентные латуни – это двухфазные латуни с добавками легирующих элементов, например, Sb (олово) повышает прочность, увеличивает коррозионную стойкость; Pb (свинец) улучшает обрабатываемость резанием; Al (алюминий) повышает механические свойства; Ni (никель) повышает прочность и коррозионную стойкость; Si (кремний) повышает твёрдость, улучшает износостойкость; Fe (железо) улучшает жидкотекучесть. По технологическому признаку многокомпонентные латуни также подразделяются на литейные и деформируемые. Легирующие элементы повышают прочность, но уменьшают пластичность. При маркировке специальных латуней после буквы “Л” – латунь стоят первые русские буквы каждого легирующего элемента и цифры, указывающие количество входящих легирующих добавок в процентах. Например, ЛАЖ60-1-1 – латунь, содержащая 60 % меди, 1 % алюминия, 1 % железа, остальное цинк; ЛКС80-3-3 – 80 % меди, около 3 % кремния, 3 % свинца, остальное цинк.

Бронзы - это сплавы меди с другими различными элементами: оловом, свинцом, алюминием, кремнием, бериллием и др. Как легирующая добавка в бронзы может включаться и цинк в небольших количествах.

Маркируются бронзы буквами “Бр” (бронза), затем указываются буквенные обозначения легирующих элементов, входящих в сплав, а за ними по порядку цифры, показывающие содержание этих элементов в процентах, остальное медь. Например, БрОФ10-1 бронза оловянная (олова - 10 %, фосфора - 1%, остальное медь); БрАЖМц10-3-1 бронза алюминиевая (алюминия - 10%, железа - 3%, марганца - 1 %, остальное медь).

Бронзы широко применяются в технике. Различают деформируемые и литейные оловянистые бронзы (при содержании олова менее 5-6 %). Деформируемые оловянистые бронзы изготовляют в виде лент, листов, прутков, трубок, путём прессования и штамповки. Литейные оловянистые бронзы применяют для изготовления антифрикционных деталей, пароводяной арматуры, вкладышей подшипников. Оловянистые (оловянные) бронзы характеризуются высокими антифрикционными свойствами, хорошей жидкотекучестью, низкой литейной усадкой.

В оловянистые бронзы для улучшения обрабатываемости резанием добавляют свинец, для повышения механических и литейных свойств – цинк и фосфор, для повышения коррозионной стойкости – никель.

Специальные (безоловянистые) бронзы также находят широкое применение, так как имеют высокие механические и технологические свойства, коррозионную стойкость.

Безоловянистые бронзы – это сплавы меди с марганцем, алюминием, никелем, свинцом, бериллием и другими элементами. Они также могут быть двойными и сложнолегированными, используются для получения деталей давлением или литьём.

Марганцовистые бронзы отличаются высокими коррозионными свойствами, высокой пластичностью, хорошо обрабатываются давлением, сохраняют механические свойства при повышенных температурах, например БрМц5 – до температуры 400-450 0 С.

Алюминиевые бронзы – двойные (БрА5 и БрА7) и сложнолегированные (добавки Ni, Mn, Fe и др.) обладают повышенной коррозионной стойкостью и имеют высокие механические и технологические свойства.

Свинцовистые бронзы (БрС30, БрОС10-10, БрОСН10-2-3) являются литейными сплавами, они применяются как антифрикционный материал для высоконагруженных подшипников, работающих в условиях больших удельных давлений.

Кремнистые бронзы (БрКМц3-1) с содержанием кремния до 3 % отличаются высокой пластичностью и хорошими литейными свойствами, упругостью и коррозионной стойкостью. Эти бронзы легко обрабатываются резанием, давлением, свариваются. Применяют для изготовления пружин и других упругих деталей, работающих при повышенных температурах (до 250 ° С), в агрессивных средах.

Бериллиевые бронзы (БрБ2, БрБНТ2-1-1) относятся к деформируемым сплавам, имеют высокие прочностные свойства, высокую упругость, сопротивляемость коррозии, свариваются и обрабатываются резанием. Применяют как материала для упругих элементов (пружин, мембран, торсионов), работающих в коррозионных средах, а также для деталей, работающих на износ (кулачки полуавтоматов и др.).

1.1.2. Сплавы на основе алюминия

Широкое применение сплавов на алюминиевой основе обосновано их относительно высокими механическими и литейными свойствами, малой плотностью. Все сплавы алюминия можно разделить на группы:

1) деформируемые, из которых получают полуфабрикаты - листы, проволоку, ленты, прутки, а также поковки и штамповки различными методами обработки давлением, а именно: прессованием, прокаткой, ковкой, штамповкой, они имеют высокую пластичность;

2) литейные, из которых получают фасонное литье отливкой в земляные или металлические формы, применяют литье под давлением, сплавы имеют хорошую жидкотекучесть, малую склонность к образованию горячих трещин.

Деформируемые алюминиевые сплавы подразделяются на: 1) сплавы, не упрочняемые термообработкой, 2) сплавы, упрочняемые термической обработкой. К сплавам первой группы можно отнести сплавы алюминия с марганцем (АМц) или с магнием (АМг2, АМг3, АМг5, АМг6), имеющие умеренную прочность и пластичность, хорошую свариваемость, коррозионную стойкость. К сплавам второй группы, упрочняемым термообработкой, относятся: дуралюмины - сплавы алюминия с медью, магнием и марганцем (Д1, Д16, Д20), сплавы авиаль (АВ), высокопрочные алюминиевые сплавы (В95, В96) и сплавы для ковки и штамповки.

Дуралюмины (Al-Cu-Mg-Mn) маркируют буквой "Д" и цифрами, указывающими порядковый номер сплава (Д1, Д16), и применяют для изготовления ответственных деталей с высокой прочностью, требующих долговечности при переменных нагрузках и т.д. Из сплава Д16 изготавливают строительные конструкции, кузова грузовых автомобилей, обшивки и другие детали самолетов.

Сплавы типа авиаль (Al-Mg-Si) уступают дуралюминам в прочности, но имеют лучшую пластичность в холодном и горячем состоянии, хорошо свариваются, обрабатываются резанием и сопротивляются коррозии. Используются для элементов конструкций с умеренными нагрузками, лопастей винтов вертолетов, кованных деталей двигателя, рам, дверей.

Высокопрочные сплавы (Al-Mg-Zn-Cu-Mn) маркируют буквой “В” и цифрами, указывающими порядковый номер сплава. Прочность этих сплавов больше, а пластичность меньше, чем у дуралюминов. Они обладают большей чувствительностью концентраторам напряжений и пониженной коррозионной стойкостью, хорошей обрабатываемостью резанием и свариваемостью. Применяют высокопрочные алюминиевые сплавы для широкой номенклатуры деталей самолётостроения, для силовых каркасов строительных конструкций.

Среди алюминиевых сплавов находят применение деформируемые сплавы для ковки и штамповки, маркируемые АК1, АК6 и т.д., где буквы указывают назначение сплава (алюминиевый ковочный), а цифра - его порядковый номер. В их состав кроме алюминия входят медь, магний, марганец, кремний. Кроме высоких механических свойств от этих сплавов требуется высокая пластичность в горячем состоянии. Из этих сплавов изготовляют картеры, двигатели, лопасти винтов, подмоторные рамы, крыльчатки и т.д.

Литейные сплавы на основе алюминия имеют высокую жидкотекучесть, сравнительно небольшую усадку, малую склонность к образованию горячих трещин наряду с высокими механическими свойствами и сопротивлением коррозии. Среди литейных сплавов находят широкое применение силумины - сплавы алюминия с кремнием, имеющие высокие литейные свойства. Маркируются они буквами "АК" и цифрой, указывающей среднее содержание кремния в процентах. Встречается старая маркировка литейных сплавов буквами «АЛ» и цифрой, указывающей номер сплава в ГОСТе. Например: АЛ2, АЛ4 и т.д. Сплавы алюминия с медью АК12, АК7, АК8 (АЛ7, АЛ12, АЛ34) имеют высокие механические свойства при комнатной и повышенной температурах и хорошо обрабатываются резанием.
Силумины применяют для малонагруженных корпусов деталей (кронштейны, детали патрубков, барабаны, корпуса тормозов).

1. 2. Твердые сплавы

Кроме металлических конструкционных материалов в данной работе рассматриваются и материалы, полученные методами порошковой металлургии, где исходными материалами являются порошки с размером частиц от 1 мм и до долей микрон.

Важнейшими характеристиками порошков являются: текучесть, прессуемость и спекаемость. На свойства порошков, их поведение при прессовании и спекании оказывают влияние следующие факторы: 1) размер частиц; 2) форма частиц; 3) плотность порошков, зависящая от внутренней пористости; содержание окислов и т.д.; 4) химическая активность порошков, суммирующая поверхностную и внутреннюю энергию. Например, металлические порошки, отличаясь высокой химической активностью, интенсивно поглощают газы из окружающей среды, хорошо спекаются, но плохо прессуются.

В технике получили широкое применение твердые сплавы на основе карбидов тугоплавких металлов - вольфрама, титана, тантала. Они применяются в качестве материала для изготовления режущей части инструментов, имеющих высокую износостойкость и теплостойкость (способность сохранять твердость при нагреве до 1000°С). Эти качества в значительной степени зависят от величины зерна карбидов и количества связующего элемента - кобальта. При равном содержании кобальта повышенную прочность будут иметь сплавы с более крупными карбидными частицами. Сплавы с небольшим количеством кобальта имеют высокую твердость и износостойкость, но повышенную хрупкость и используются для чистового точения. Сплавы с повышенным содержанием кобальта применяют для черновой обработки, так как они характеризуются высокой эксплуатационной прочностью, но невысокой износостойкостью.

Применяют следующие типы твердых сплавов на основе карбидов вольфрама, титана, тантала со связующим элементом - кобальтом: ВК-(WC+Со), ТТК-(WC+TiС+ТаС+Со), ТК-(WС+ТiС+Со). Карбидовольфрамовые сплавы маркируются буквами ВК и цифрой, показывающей содержание кобальта в процентах. Титановольфрамовые сплавы маркируют буквами ТК и цифрами; цифры после буквы Т показывают содержание карбида титана в процентах, а цифры после буквы К – содержание кобальта в процентах.

Твёрдые сплавы с карбидами вольфрама, титана и тантала маркируют буквами ТТ и К и цифрами. Цифра после букв ТТ указывает суммарное содержание карбидов титана TiC и тантала TaC , а цифра после буквы К – содержание кобальта в процентах.

Сплавы группы "ВК" применяют для изготовления инструмента для обработки хрупких материалов: чугуна, бронзы, фарфора, стекла. Сплавы группы "ТК" - для обработки вязких материалов: сталей, латуней и т.п. Сплавы группы "ТТК" - для обработки горных пород, бурении нефтяных скважин.

2. Порядок выполнения работы

Повторите теоретический материал.

Ответьте на контрольные вопросы:

1. Как классифицируются сплавы цветных металлов по технологическим признакам?

2. Как подразделяются сплавы на основе меди по химическому составу?

3. Какие сплавы называются латунями и как они маркируются?

4. Какие сплавы называются бронзами и как они маркируются?

5. Какие сплавы на основе алюминия относятся к литейным сплавам и как они маркируются?

6. Какие сплавы на основе алюминия являются деформируемым? Как они маркируются?

7. Какие сплавы на основе алюминия можно упрочнять термической обработкой?

8. Каковы области применения алюминиевых сплавов?

9. Как изготавливают и где применяют сплавы типа “ВК”, “ТК”, “ТТК”?

2.3. Выберите вариант индивидуального задания из таблицы 1(по № в журнале группы).

Таблица 1 - Таблица вариантов заданий

Марки сплавов для изучения

Л96; БрОС5-2; ВК3; Д16; МТ

Т5К12; ЛО62-1; БрАН6-6; Д1; БК6

АК8; Л70; Т15К6; БрАМц10-2; В95

ЛС63-3; БрОЦС-4-4-2,5; АМг1; Т30К4; В96

Л90; БрС30; ВК4; Д1; М0б

ЛО62-1; БрА7; АМг1; ВК20; АК7(АЛ9)

АМц; Л80; БрА5; ВК8; ММ

ЛА77-2; БрС30; АМг4; АК9(АЛ4); Т14К8

Л68; БрОЦСН3-7-5-1; Т5К12; А6Е; АК8М3(АЛ32)

ВК25; ЛК80-3; БрОЦ4-3; Д18; АК8М3(АЛ32)

Л63; ВК6; Д18; БрАЖ9-4Л; АМ5(АЛ19)

БрОФ6,5-0,15; АМг5; ВК15; ЛС60-2; АК7(АЛ9)

АК6; БрОФ4-0,25; Т30К4; ЛС74-3; А97

Л60-1; ВК10; Д19; БрОЦС5-5-5; А995

Д20; МЗ; ВК6; ЛЖМц59-1-1; БрОЦ4-3

Т15К6; ЛН65-5; Д18; БрМг0,3; АК5М(АЛ5)

ВКЗ; АМг6; ЛК80-3; БрА7; АК9(АЛ4)

ЛА77-2; БрАЖН10-4-4; ВК20; АМг3; АК12(АЛ2)

ЛО70-1; Т14К8; БрБНТ2-1-1; АМг5; АМг11(АЛ22)

БрА5; АК4-1; Т15К6; ЛАЖ60-1-1; АМ

ЛС59-1; ЛЖМц59-1-1; ВК6; АК6; Б16

Для изучаемых марок сплавов, имеющихся в индивидуальном задании, заполнить таблицу 2, пользуясь лекциями, учебниками и справочниками.

Марка сплава, ГОСТ

Технологический способ изготовления заготовок

Электротехнические и конструкционные материалы. Под ред. В.А. Филикова. М.: Издательский центр «Академия», 2010.

Никифоров В.М. Технология металлов и других конструкционных материалов.-СПб.: Политехника, 2006.

Справочник по конструкционным материалам. Под ред. Б.Н.Арзамасова, Т.В.Соловьёвой. – М.: Изд-во МГТУ им.Баумана, 2005

Стерин И.С. Материаловедение. – М.: Дрофа, 2009

Арзамасов В.Б. Материаловедение. –М.: Издательство «Экзамен», 2009

Солнцев Ю.П., Вологжанина С.А.Материаловедение –М.: Издательский центр «Академия», 2009

5. Черепахин А.А., Балькова Т.А., Смолькин А.А. Электротехническое и конструкционное материаловедение. – Ростов н/Д: Феникс, 2017

Расшифровка сталей: примеры

Для примера расшифровки рассмотрим распространенную марку стали 12Х18Н10Т.

Цифра «12» в начале названия марки – показатель содержания углерода в этой стали, он не превышает 0,12%. Далее идет обозначение «Х18» – следовательно, в стали имеется элемент хром в количестве 18%. Аббревиатура «Н10» говорит о присутствии никеля в объеме 10%. Буква «Т» свидетельствует наличие титана, отсутствие цифрового выражения означает, что его там менее 1,5%. Очевидно, что квалифицированная расшифровка сталей по составу сразу дает понятие о ее качественных характеристиках.

Если сравнивать обозначения легированных и углеродистых сталей, это становится заметным отличием, свидетельствующим об особенных свойствах металла, обусловленных специально введенными легирующими добавками. Расшифровка сталей и сплавов указывает на их химический состав. Основными легирующими добавками являются:

никель (Ni) – снижает химическую активность и улучшает прокаливаемость металла;
хром (Cr) – повышает предел прочности и предел текучести сплавов;
ниобий (Nb) – повышает кислотостойкость и устойчивость к коррозии сварных соединений;
кобальт (Co) – повышает жаропрочность и ударную вязкость.

Делят лом цветмета на типы по следующим критериям:

происхождение;
химический состав;
физическое состояние.

Происхождение скрапа может быть следующим:

отходы промышленности;
брак;
некондиция;
лом готовой продукции.

Химический состав скрапа из цветмета, который определяется в лаборатории, показывает к какому металлу или сплаву он принадлежит.

Самым ценным вторсырьем являются нелегированные металлы с незначительным содержанием примесей. Физические параметры так же важны при сдаче, как и химические.

По этим характеристикам лом делят на следующие классы:

А – относятся непосредственно лом и кусковые отходы;
Б – включает стружку, путаную проволоку и небольшие куски;
В — порошкообразные отходы (в основном, встречаются лишь у редких металлов: вольфрама, кобальта, молибдена и титана);
Г — прочее вторсырье.

Безопасность

Весь цветной лом должен в обязательном порядке проверяться на:

наличие радиационных и вредных химических загрязнений;
взрывоопасность.

При транспортировке металлолом требуется сопровождать документацией о радиационной и взрывобезопасности.

Концентрация вредных веществ должна не превышать значений, указанных в ГОСТ 12.1.005.

Минприроды России выделило пять классов химической, радиационной и взрывоопасности лома цветмета:

Опасные отходы с большим вредом для экосистемы. Сюда входят ртуть, полоний и плутоний.
Высокоопасные отходы, на выведение последствий которых природе требуется тридцать лет. Это сплавы свинца, кобальта и молибдена.
Умеренная опасность, при которой для восстановления экологии необходимо десять лет. Это лом с примесью меди, никеля, железа, цинка, алюминия и серебра.
Малоопасные отходы, выведение последствий занимает три года. Сюда относят лом бронзы.
Низкая опасность, такой лом не наносит ущерба экологической среде. Это наиболее распространенный класс среди цветного скрапа.

Из-за предполагаемого вреда человеку и природе, все операции с цветным ломом требуют наличия лицензии у пунктов, принимающих вторичные цветные металлы. Проверку на все виды опасности осуществляют по следующей схеме:

Практическая работа расшифровка марок цветных сплавов

Цветные металлы: расшифровка марок цветных металлов;

применение цветных металлов».

Цели работы:

- изучить цветные металлы;

- научиться определять химический состав цветных металлов по их маркам;

- применение цветных металлов.

В современном машиностроении, энергетике, радиоэлектронике и других отраслях народного хозяйства широкое применение находят цветные металлы и сплавы на их основе.

Цветные металлы и их сплавы обладают различными физико-химическими, механическими и технологическими свойствами, благодаря которым они нашли широкое применение: высокой устойчивостью против коррозии, электро- и теплопроводностью, способностью подвергаться различным видам обработки.

Медь. По ГОСТ 859-2001 первичная техническая медь выпускается в виде катодов, слитков, полуфабрикатов, прутков, которые перерабатываются в круглые, квадратные, шестигранные горячекатаные и тянутые ленты, труб, проволоки электротехнической, фольги медной и рулонной и электролитической и медных порошков. Медь в этой продукции в зависимости от массовой доли примесей выпускается следующих марок: М00А, М00БК, М0А, М0, МБ, М1, М2, М2Р, М3, М3Р, М4. В маркировке первичной технической меди приняты следующие обозначения: М – медь; цифры от 00 до 4 – массовая доля естественных примесей от 0,01 до 1,00 %; Б – бескислородная, Р – раскисленная, А – анодная, К – катодная.

Латуни. Сплавы меди с цинком называются латунями.

По сравнению с медью латунь обладает более высокой прочностью, твердостью, упругостью, коррозионной стойкостью, меньшей пластичностью и высокими технологическими свойствами (литейными свойствами, деформируемостью и обрабатываемостью резанием).

По ГОСТ 15527-70 латунь выпускается в виде проволоки, лент, полос, полос, труб, тянутых и прессованных изделий в отожженном и нагартованном состоянии.

Простые латуни состоят из меди и цинка.

Марки простых латуней: Л96, Л90, Л85, Л80, Л70, Л68, Л63, Л60. Латуни маркируются буквой Л – латунь, после которой стоят цифры, указывающие содержание в ней меди в процентах. Например, Л63 означает, что латунь состоит из 63% меди и 37% цинка.

Сложные латуни маркируются буквой Л – латунь, после которой следуют буквы, обозначающие легирующие элементы: А – алюминий, Ж – железо, Мц – марганец, К – кремний, С – свинец, О – олово, Мш – мышьяк, Н – никель. Первые цифры, стоящие за буквами, обозначают массовую долю меди в процентах, последующие цифры – массовую долю компонентов в процентах в той последовательности, в какой они приведены в буквенной части условного обозначения. Количество цинка определяется по разности. Например, латунь марки ЛС60-1 имеет следующее содержание компонентов: 60% меди, 1% свинца, 39% цинка.

Приведенные марки сложных латуней обрабатываются давлением. Кроме того, выпускается большая группа литейных латуней в виде чушек (ГОСТ 1020-77) следующих марок: ЛС, ЛСД, ЛС1, ЛОС, ЛК, ЛК1, ЛК2, ЛКС, ЛМцС, ЛМцЖ, ЛЖ, ЛАЖМц.

Бронзы. Бронзами называются сплавы меди с оловом и другими химическими элементами. По способу переработки различают литейные и деформируемые бронзы, по химическому составу – оловянистые и безоловянистые.

Оловянистые бронзы (ГОСТ 613-79) выпускаются в виде чушек следующих марок: БрО3Ц12С5, БрО3ЦТС5Н1, БрО4Ц4С17, БрО5Ц5С5, БрО5С25, БрО6Ц6С3, БрО8Ц4, БрО10Ф01, БрО10Ц2, БрО10С10, БрО4Ц7С5.

Безоловянистые бронзы (ГОСТ493-79) выпускаются в виде чушек для последующего литья следующих марок: БрА9Мц2Л, БрА10Мц2Л, БрА9ЖЗЛ, БрА10Ж3Мц2, БрА10Ж4Н4Л, БрА11Ж6Н6, БрА9Ж4Н4Мц1, БрС30, БрА71Мц15Ж3Н2Ц2, БрСу3НЦ3С20Ф.

Маркируют бронзы буквами Бр – бронза, за которыми следуют буквы, обозначающие легирующие элементы, введенные в бронзу: А – алюминий, Ж – железо, Н – никель, С – свинец, Су – сурьма, Ц – цинк, Ф – фосфор, и далее цифры, показывающие содержание этих элементов в процентах. Количество меди определяется по разности.

Алюминий. По ГОСТ 11069-2001 в зависимости от химической чистоты выпускается первичный алюминий трех групп: особой чистоты (А999), высокой чистоты (А995, А99, А97, А95), технической чистоты (А85, А8, А7, А7Е, А6, А5, А5Е, АО). В маркировке первичного алюминия цифры соответствуют массовой доле чистого алюминия. Например, марка алюминия А999 означает, что массовая доля чистого алюминия составляет 99,999%, примесей не более 0,001%.

По ГОСТ 2685-75 литейные алюминиевые сплавы выпускаются следующих групп и марок:

- сплавы на основе системы алюминий – кремний - АЛ2, АЛ4, АЛ4-1, АЛ-9, АЛ9-1, АЛ-34, АК9, АК7;

- сплавы на основе системы алюминий – кремний – медь – АЛ3, АЛ5, АЛ5-1, АЛ6, АЛ32 и др.;

- сплавы на основе системы алюминий – медь – АЛ7, АЛ19, АЛ33;

- сплавы на основе системы алюминий – магний – АЛ8, АЛ13, АЛ22, АЛ23, АЛ23-1, АЛ27, АЛ27-1, АЛ28;

- сплавы на основе системы алюминий и прочие компоненты – АЛ1, АЛ11, АЛ21, АЛ24, АЛ25, АЛ30 и др.

Литейные алюминиевые сплавы идут на изготовление фасонных отливок, работающих при различных нагрузках: корпусов приборов, кронштейнов, блоков цилиндров, головок цилиндров, поршней и т.д.

Разновидностью деформируемых алюминиевых сплавов являются силумины, которые иногда также применяются в качестве литейных сплавов. Сплавы в чушках используются для подшихтовки при выплавке деформируемых сплавов, сплавы в слитках – для обработки давлением и в виде готовых изделий, полученных обработкой давлением в горячем и холодном состоянии: прутки, фасонные профили, трубы, листы, ленты, полосы, поковки, штамповки и проволока.

Деформируемые алюминиевые сплавы, неупрочняемые термической обработкой (ММ, М, ДМН, АМ4С, АМг1, АМг2, АМг3, АМг4, АМг4,5, АМгВС, АМг5, АМг6), - это группы сплавов системы алюминий – марганец и сплавы системы алюминий – магний, так называемые сплавы АМг.

Дюралюминий (Д1, Д16, В65, Д18, В95 и др.) – это наиболее распространенный представитель деформируемых алюминиевых сплавов, упрочняемых термической обработкой.

Алюминиевые сплавы для поковок и штамповок (АК4, АК4-1, АК5, АК6, АК8) обладают высокой прочностью, твердостью, а также пластичностью в горячем состоянии.

Магний. В зависимости от массовой доли примесей по ГОСТ 804-95 выпускается первичный магний следующих марок: Мг96 (99,96% магния), Мг95 (99,95% магния), Мг90 (99,90% магния). В состав примесей входят такие химические элементы, как железо, алюминий, марганец, кремний, никель, медь.

По ГОСТ 2856-79 выпускаются следующие магниевые сплавы для производства фасонных отливок в виде чушек: МЛ3, МЛ4, МЛ4пч, МЛ5, МЛ5пч, МЛ6, МЛ8, МЛ9, МЛ10, МЛ11, МЛ12, МЛ15, МЛ19 (пч – повышенной чистоты).

Из этих сплавов получают фасонные отливки сложной формы.

Литейные магниевые сплавы применяют для изготовления деталей в самолетостроении и приборостроении (арматура, штурвалы, корпуса приборов и др.).

К деформируемым магниевым сплавам относятся сплавы на основе алюминия, цинка, марганца, циркония с различной степенью легирования.

По ГОСТ 14957-76 выпускаются следующие марки магниевых деформируемых сплавов: МА1, МА2, МА5, МА8, МА11, МА13, МА14, ВМД1.

Магниевые деформируемые сплавы идут на изготовление различных деталей в авиационной, автомобильной промышленности и станкостроении: масло- и бензобаки, арматура топливных, гидравлических и масляных систем, обшивка самолетов, детали грузоподъемных машин, автомобилей и др.

Титан. В зависимости от массовой доли примесей выпускают технический титан следующих марок: ВТ1-00, ВТ1-0, ВТ1 (ГОСТ 19807-74).

Титановые литейные сплавы выпускают следующих марок: ВТ1, ВТ5Л, ВТ3-1Л, ВТ1Л, ВТ21Л. Титановые литейные идут на изготовление фасонных отливок различной формы и труб.

Задания к практической работе.

1. Определите химический состав:

простых латуней по маркам: Л63, Л85, Л90, Л96;

сложных латуней: ЛАЖ60-1-1Л, ЛА77-2, ЛО70-1, ЛМцЖ52-4-1, ЛА67-2,5.

2. Определите химический состав бронз по их маркам:

Классификация сталей

Как осуществляется расшифровка стали по составу? Материалы, имеющие в своем составе менее 2,5% легирующих добавок, классифицируются как низколегированные, с количеством от 2,5 до 10% считаются легированными, более 10% – высоколегированными.

Содержанием углерода в составе сталей обусловлено разделение их на:

высокоуглеродистые;
среднеуглеродистые;
низкоуглеродистые.

Химический состав определяет разделение сталей на:

углеродистые;
легированные.

Маркировка

По ГОСТу весь транспортируемый лом должен маркироваться с указанием:

наименования;
обозначения ГОСТа;
обозначения вида вторсырья;
марки сплава.

Маркировка цветных металлов и сплавов должна прочно крепиться на грузе во время перевозки и хранения.

Чтобы определить марку металла, нужно заглянуть в марочник, специальный документ со всеми маркировками интересующего вас металла или сплава.

Классификация цветных металлов по ГОСТ

Действующий ГОСТ 1639-2009 четко указывает на то, что относится к лому цветмета.

Классификация скрапа подразделяется на четыре, характеризующих его, основных раздела:

наименование;
физические параметры;
химический состав;
качество.

В ГОСТе прописаны названия металлов и их сплавов.

В разделе отображено 13 видов, которые принимаются в организациях по приему вторсырья.

Ниже приведена таблица, в которой вы можете видеть перечень цветных металлов одним списком и количество отдельных видов лома:

Металл	Видов лома
Алюминий	32
Вольфрам	17
Кадмий	2
Кобальт	3
Магний	8
Медь	13
Латунь	23
Бронза	15
Молибден	9
Свинец	11
Ртуть	6
Олово	10
Никель	26

Чистый металл при сдаче в пункты вторсырья встретить можно нечасто, так как большинство лома составляют сплавы.

При приеме принадлежность к тому или иному виду оценивается по элементу, которого во вторсырье больше в процентном отношении.

Определить данное соотношение можно с помощью специального оборудования.

Практическая работа по материаловедению на тему "Расшифровка марок цветных металлов и сплавов"

Цель: расшифровать буквы и цифры в названии марок цветных металлов и сплавов.

Оборудование: мультимедийный проектор

1. Организационный момент (проверить готовность к уроку, отметить отсутствующих, объявить тему и цель урока, порядок выполнения работы)

Порядок выполнения работы
1. Изучить характеристики и расшифровку марок алюминия и его сплавов, меди и её сплавов, изложенных в теоретической части работы.

2. Произвести расшифровку предложенных марок материалов таблицы 1, полученные результаты записать в таблицу 2.

3. Оформить отчёт работы

Произвести расшифровку марок цветных металлов и их сплавов из таблицы 1

2. Теоретическая основа работы

Классификация цветных сплавов.

Алюминий и алюминиевые сплавы

Медь и медные сплавы

Титан, магний и их сплавы

Олово, свинец, цинк и их сплавы

Алюминий и его сплавы

Алюминий - легкий металл, обладающий высокими тепло- и электропроводностью, стойкий к коррозии. В зависимости от степени частоты первичный алюминий согласно ГОСТ 11069-74 бывает особой (А999), высокой (А995, А95) и технической чистоты (А85, А7Е, АО и др.). Алюминий маркируют буквой А и цифрами, обозначающими доли процента свыше 99,0% Al; буква "Е" обозначает повышенное содержание железа и пониженное кремния.

А999 - алюминий особой чистоты, в котором содержится не менее 99,999% Al;

А5 - алюминий технической чистоты в котором 99,5% алюминия. Алюминиевые сплавы разделяют на деформируемые и литейные. Те и другие могут быть не упрочняемые и упрочняемые термической обработкой.

Деформируемые алюминиевые сплавы хорошо обрабатываются прокаткой, ковкой, штамповкой. Их марки приведены в ГОСТ4784-74. К деформируемым алюминиевым сплавам не упрочняемым термообработкой, относятся сплавы системы Al-Mn и AL-Mg:Aмц; АмцС; Амг1; АМг4,5; Амг6. Аббревиатура включает в себя начальные буквы, входящие в состав сплава компонентов и цифры, указывающие содержание легирующего элемента в процентах. К деформируемым алюминиевым сплавам, упрочняемым термической обработкой, относятся сплавы системы Al-Cu-Mg с добавками некоторых элементов (дуралюны, ковочные сплавы), а также высокопрочные и жаропрочные сплавы сложного хим.состава. Дуралюмины маркируются буквой "Д" и порядковым номером, например: Д1, Д12, Д18, АК4, АК8.

Чистый деформируемый алюминий обозначается буквами "АД" и условным обозначением степени его чистоты: АДоч (>=99,98% Al), АД000(>=99,80% Аl), АД0(99,5% Аl), АД1 (99,30% Al), АД(>=98,80% Аl).

Литейные алюминиевые сплавы (ГОСТ 2685-75) обладает хорошей жидко-текучестью, имеет сравнительно не большую усадку и предназначены в основном для фасонного литья. Эти сплавы маркируются буквами "АЛ" с последующим порядковым номером: АЛ2, АЛ9, АЛ13, АЛ22, АЛЗО.

Иногда маркируют по составу: АК7М2; АК21М2, 5Н2,5; АК4МЦ6. В этом случае "М" обозначает медь. "К" - кремний, "Ц" - цинк, "Н" - никель; цифра - среднее % содержание элемента.

Из алюминиевых антифрикционных сплавов (ГОСТ 14113-78) изготовляют подшипники и вкладыши как литьем так и обработкой давлением. Такие сплавы маркируют буквой "А" и начальными буквами входящих в них элементов: А09-2, А06-1, АН-2,5, АСМТ. В первые два сплава входят в указанное количество олова и меди (первая цифра-олово, вторая-медь в %), в третий 2,7-3,3% Ni и в четвертый медь сурьма и теллур.

Медь и её сплавы

Технически чистая медь обладает высокими пластичностью и коррозийной стойкостью, малым удельным электросопротивлением и высокой теплопроводностью. По чистоте медь подразделяют на марки (ГОСТ 859-78).

После обозначения марки указывают способ изготовления меди: к - катодная, б - бес кислородная, р - раскисленная. Медь огневого рафинирования не обозначается.

МООк - технически чистая катодная медь, содержащая не менее 99,99% меди и серебра.

МЗ - технически чистая медь огневого рафинирования, содержит не менее 99,5%меди и серебра.

Медные сплавы разделяют на бронзы и латуни. Бронзы- это сплавы меди с оловом (4 - 33% Sn хотя бывают без оловянные бронзы), свинцом (до 30% Pb), алюминием (5-11% AL), кремнием (4-5% Si), сурьмой и фосфором (ГОСТ 493-79 , ГОСТ 613-79, ГОСТ 5017-74, ГОСТ 18175-78).

Латуни - сплавы меди с цинком (до 50% Zn) и небольшими добавками алюминия, кремния, свинца, никеля, марганца (ГОСТ 15527-70, ГОСТ 17711-80). Медные сплавы предназначены для изготовления деталей методами литья, называют литейными, а сплавы, предназначенные для изготовления деталей пластическим деформированием - сплавами, обрабатываемыми давлением.

Медные сплавы обозначают начальными буквами их названия (Бр или Л), после чего следуют первые буквы названий основных элементов, образующих сплав, и цифры, указывающие кол-во элемента в процентах. Приняты следующие обозначения компонентов сплавов:

Примеры БрА9Мц2Л - бронза, содержащая 9% алюминия, 2% Mn, остальное Cu ("Л"' указывает, что сплав литейный);

ЛЦ40Мц3Ж - латунь, содержащая 40% Zn, 3% Mn,

l% Fe, остальное Cu;

Бр0Ф8,0-0,3 - бронза на ряду с медью содержащая 8% олова и 0,3% фосфора;

ЛАМш77-2-0,05 - латунь содержащая 77% Cu, 2% Al, 0,055 мышьяка, остальное Zn (в обозначении латуни, предназначенной для обработки давлением, первое число указывает на содержание меди).

В несложных по составу латунях указывают только содержание в сплаве меди:Л96 - латунь содержащая 96% Cu и

Лб3 - латунь содержащая 63% Cu и -37% Zn.

Марки меди и её применение

1. Практическая часть работы

Порядок составление отчета

1. Записать название работы

2. Нарисовать таблицу 2

3. Провести расшифровку марок стали из таблицы 1, полученные результаты записать в таблицу 2

Читайте также: