Magdalena Najgeburska		Grupa 15	Laboratorium z materiałoznawstwa
Temat: Struktura stopów metali nieżelaznych
Rok akademicki 1999/2000	Data 11.05.2000			Ocena	Podpis

Metale są jednym z najważniejszych materiałów konstrukcyjnych. Mają dużą wytrzymałość i ciągliwość, a niektóre wysoką temperaturę topnienia. Czyste metale wykorzystywane są dość rzadko, najczęściej stosuje się ich stopy. Stopy metali mają bowiem lepsze własności wytrzymałościowe, a dodatkami stopowymi i obróbką cieplną można nadawać im wymagane własności. Do najbardziej rozpowszechnionych stopów metali nieżelaznych należą przede wszystkim stopy miedzi oraz stopy aluminium.

Wnioski:

MIEDŹ I JEJ STOPY

Miedź jest metalem barwy czerwono - złotej o ciężarze właściwym 8,9G/cm³ i temperaturze topnienia 1083^oC. Miedź ma bardzo dużą przewodność cieplną i elektryczną, jest bardzo ciągliwa. Duży wpływ na własności miedzi wywierają zawarte w niej zanieczyszczenia: tlen, siarka, ołów, antymon, bizmut, arsen i fosfor.

Na poniższym rysunku przedstawiona jest miedź o strukturze ferrytycznej. Tlenek miedzi na zgładach metalograficznych ma zabarwienie popielato - niebieskie. Uwidacznia się to w postaci bliźniaków. Wpływa to niekorzystnie na własności wytrzymałościowe miedzi.

Stopy miedzi dzielą się na dwie zasadnicze grupy: mosiądze ( stopy miedzi z cynkiem ) oraz brązy ( stopy miedzi z cyną ).

MOSIĄDZE

Biorąc pod uwagę strukturę mosiądze dzieli się na: jednofazowe α, dwufazowe α+β oraz jednofazowe β. Na rysunku pierwszym widoczny jest mosiądz α zawierający ok 30% Zn po obróbce plastycznej i wyżarzaniu. Widoczna jest duża ilość bliźniaków wyżarzania. Na rysunku drugim widoczny jest mosiądz dwufazowy o zawartości Zn 35%. Ciemne wydzielenia są fazą β, a jasne fazą α. Ze wzrostem zawartości Zn ilość fazy β zwiększa się.

rys. nr 1 rys. nr 2

BRĄZY

Zawartość cyny w brązach nie przekracza na ogół 20%. W normalnych temperaturach trwałe są tylko dwie fazy: faza α oraz faza δ wchodząca w skład eutektoidu (α+δ), która może wystąpić przy zawartości 5% Sn. Na rysunku nr 3 przedstawiona jest struktura brązu o zawartości 10% Sn. Składa się ona z niejednorodnych kryształów α - ciemniejsze miejsca są bogatsze w miedź oraz jasnych wydzieleń eutektoidu (α+δ).

rys. nr 3

ALUMINIUM I JEGO STOPY

Aluminium (glin) jest metalem barwy srebrnobiałej o ciężarze właściwym 2,7G/cm³ i temperaturze topnienia 658^oC. Ma ono dużą przewodność elektryczną. Ze względu na małą wytrzymałość zastosowanie czystego aluminium w praktyce najczęściej stosuje się stopy tego metalu. Najbardziej rozpowszechnionymi są siluminy. Siluminy są to stopy odlewnicze aluminium z kremem. Silumin o składzie zbliżonym do eutektycznego przy niezbyt szybkim chłodzeniu ma tendencje do powstawania gruboziarnistej struktury z pierwotnymi kryształami krzemu, co prowadzi do znacznego obniżenia własności mechanicznych stopu. Struktura ta przedstawiona jest na rysunku 4. Na rysunku nr 5 przedstawiona jest struktura po modyfikacji. Dodatek modyfikatora powoduje, że stopy, które normalnie są nad eutektyczne, krzepną jako podeutektyczne z dendrycznymi wydzieleniami roztworu α - ubogiego w krzem na tle drobnoziarnistej eutektyki.

rys. nr 4

rys. nr 5

---