NAUKA O MATERIAŁACH stopyAl i Cu

background image

DR INŻ. ANDRZEJ WIECZOREK

background image
background image
background image
background image
background image
background image
background image
background image
background image
background image
background image
background image
background image
background image
background image
background image
background image
background image
background image
background image
background image
background image
background image
background image
background image
background image

Stopy miedzi są po stalach i stopach

aluminium najbardziej

rozpowszechnionymi stopami

technicznymi. Zawartość miedzi jest w

nich różna i zależy przede wszystkim od

dodanego składnika stopowego.

Stopy podwójne miedzi z niklem,

manganem, złotem, platyną i palladem,

tworzą roztwory stałe ciągłe, a ze

srebrem - w zależności od zawartości

jednego składnika w drugim, tworzą

roztwory stałe lub mieszaniny roztworów

stałych granicznych. Z innymi

składnikami, jak np. cynkiem, cyną,

aluminium, krzemem, berylem,

antymonem, kadmem i magnezem

podwójne stopy miedzi tworzą układy

dość skomplikowane na skutek

występowania w nich różnych faz

międzymetalicznych.

Mikrostruktura mosiądzu
jednofazowego (30%Zn)widoczne
kryształy roztworu α , częściowo
bliźniacze. Traw. Roztworem
NF

4

OH + H

2

O

2

;. Powiększ. 200x

background image

We wszystkich tych układach, od strony

miedzi istnieją zawsze mniej lub bardziej

szerokie zakresy roztworów stałych,

oznaczonych jako α. Roztwory te

odznaczają się przeważnie dobrymi

własność wytrzymałościowymi oraz

dobrymi własnościami plastycznymi i z

tego powodu stanowią zwykle użyteczne

stopy przemysłowe.

Rzadziej natomiast stosowane są stopy

wielofazowe, które oprócz roztworu α

zawierają jeszcze i inne roztwory na

bazie faz międzymetalicznych. Stopy o

takiej budowie są już mniej plastyczne i

z tego powodu stosowane są przeważnie

w stanie lanym.

Stopy miedzi z dodatkami: aluminium,

cyna, krzem, nikiel są nazywane brązami

aluminiowymi, cynowymi itd., a stopy

miedzi z cynkiem – mosiądzami.

Mikrostruktura mosiądzu
dwufazowego (40%Zn) po przeróbce
plastycznej na gorąco. Widoczne jasne
kryształy roztworu stałego α i ciemne
kryształy roztworu stałego β´. Traw
odczynnikiem chromowym, 150x

background image

z cynkiem,

z cynkiem i ołowiem,

z cynkiem i niklem,

z niklem,

z cyną,

z aluminium,

z innymi pierwiastkami stopowymi, których łączne

stężenie przekracza 5%,

niskostopowe, w których stężenie pierwiastków stopowych

jest mniejsze niż 5%.

Mosiądzami

nazywamy stopy miedzi zawierające Zn (cynk)

jako główny dodatek stopów.

Miedzionikle

to stopy, w których głównym dodatkiem jest

nikiel – Ni.

Brązy

to stopy miedzi zawierające ponad 2% dodatków

stopowych, wśród których głównym nie jest Zn ani Ni.

background image

Miedź tworzy z cynkiem dwa roztwory stale

graniczne α i η oraz trzy fazy

międzymetaliczne β, γ,ε. Faza β to roztwór

wtórny na osnowie fazy elektronowej CuZn. W

temperaturze niższej niż 456°C roztwór ten

jest uporządkowany i oznaczony jako β´. Faza

γ jest roztworem stałym wtórnym na osnowie

fazy elektronowej Cu5Zn8. Faza ε jest

roztworem stałym wtórnym na osnowie fazy

elektronowej CuZn3. W zakresie temperatury

558÷730°C występuje ponadto roztwór stały

graniczny δ, ulegający w temperaturze 558°C

rozpadowi eutektoidalnemu na mieszaninę faz

γ + ε. Spośród wymienionych faz tylko faza α

krystalizuje bezpośrednio w cieczy, a pozostałe

powstają

w wyniku reakcji perytektycznych.

Zakres stężenia oraz temperatury

występowania poszczególnych faz i mieszanin

przedstawia poniższy rysunek.

background image

Miedź tworzy z cyną jeden roztwór stały

graniczny α oraz 6 roztworów stałych

wtórnych na osnowie faz

międzymetalicznych. Zakres stężenia

oraz temperatury występowania

poszczególnych faz i ich mieszanin

przedstawia rys. 2.Techniczne stopy Cu z

Sn (nazywane brązami cynowymi) mają

zazwyczaj strukturę roztworu α.

Wykazują one dobrą odporność na

korozję, szczególnie w środowisku

atmosfery przemysłowej

i wody morskiej. Stopy miedzi z cyną

cechuje duża plastyczność, dlatego mogą

być obrabiane plastycznie na zimno. W

stanie obrobionym plastycznie na zimno

stopy te wykazują duże własności

mechaniczne, co umożliwia stosowanie

ich w przemyśle chemicznym,

papierniczym i okrętowym.

background image

Stopy miedzi z aluminium

tradycyjnie nazywane są brązami

aluminiowymi.

Jednofazowe stopy miedzi z

aluminium zawierają do 8% Al i ze

względu na dużą plastyczność

mogą być obrabiane plastycznie

na zimno i na gorąco. Stopy te

wykazują dobrą odporność na

korozję w środowisku wody

morskiej i kwasów utleniających.

Charakteryzują się dużymi

właściwościami mechanicznymi

temperaturze pokojowej i

podwyższonej oraz wysoką

odpornością na ścieranie.

Fragment wykresu równowagi Cu-

Al przedstawiony został na

rysunku.

background image

Brązy berylowe to tradycyjna nazwa

stopów miedzi z berylem. Zawierają one

do 2,1% głównego pierwiastka stopowego,

często Co i Ni (kobalt i nikiel), nikiel

niekiedy do 0,25% Ti (tytan). Stopy te

wykazują najwyższe własności

mechaniczne oraz odporność na korozje i

ścieranie. Cechują się dużą przewodnością

cieplną i elektryczną (zwiększa ją dodatek

Co), brakiem skłonności do iskrzenia oraz

dobrą podatnością na obróbkę plastyczną

na zimno i na gorąco.

Stopy miedzi z berylem stosowane są na

elementy maszyn w wytwórniach

materiałów wybuchowych i prochowniach,

na szczotki silników elektrycznych i

przewody trakcji elektrycznej, elektrody i

przewody spawalnicza a także na sprężyny

(np. w zegarkach), niektóre łożyska

ślizgowe, elementy pomp i narzędzia

chirurgiczne.

background image

Techniczne stopy miedzi z krzemem

(tradycyjnie nazywane brązami

krzemowymi) wykazują strukturą

jednofazową roztworu α, a stężenie Si w

stopach dwuskładnikowych nie przekracza

3÷4%. Charakteryzują się dużymi

własnościami mechanicznymi w

temperaturze pokojowej

i podwyższonej do ok. 300°C, dużą

wytrzymałością zmęczeniową i dobrymi

własnościami ślizgowymi. Cechuje je

ponadto duża odporność na korozję, dobra

lejność i skrawalność. Stopy te

przeznaczone do obróbki plastycznej są

stosowane na elementy aparatury w

przemysłach maszynowym, chemicznym i

chłodniczym, w tym na siatki, sprężyny,

łożyska i elementy samochodowe.

Natomiast odlewnicze stopy miedzi z

krzemem stosuje się na panewki łożysk

ślizgowych, wirniki pomp, koła cierne i

zębate, elementy przekładni ślimakowych,

zastępując droższe stopy miedzi z cyną.

background image

Tradycyjna nazwa tych stopów to brązy

manganowe. Miedź i mangan tworzą

nieograniczony roztwór stały (rysunek 6),

w zależności od stężenia manganu

wykazują różną strukturę

krystaliczną.Najczęściej stosowane są

stopy wieloskładnikowe, oprócz Mn

zawierające Ni, w niektórych gatunkach

także Si lub Al.

Manganin o bardzo małej rezystywności

stosowany jest na rezystory (oporniki)

wzorcowe. Izabeli wykazuje dużą

rezystywność, a stopy Heuslera

zawierające powyżej 20% Mn i 9% Al

cechują się dobrymi własnościami

ferromagnetycznymi. Stopy miedzi z

manganem i krzemem, typu CuMn12Si3,

nazywane tradycyjnie stopami isima, są

stosowane na łopatki turbin. Natomiast

wieloskładnikowe stopy Cu z Mn i Al. Są

stosowane na śruby okrętowe.

background image
background image

DZIĘKUJĘ ZA

UWAGĘ !!!


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
NAUKA O MATERIAŁACH stopyAl i Cu
pytania na zal - zgniot i rekrystalizacja, Materiały ze studiów, Nauka o materiałach, Zgniot i rekry
wykres zelazo cementyt, Studia, nauka o materiałach
Nauka o materiałach zagadnienia
Szczygieł, inżynieria materialów i nauka o materiałach, zagadnienia dla części metale
Nauka o materialach kolokwium1
Nauka o materialach I
NAUKA O MATERIAŁACH kompozyty
2 - Stale Konstrukcyjne Obrabiane Cieplnie, ZiIP, Semestr 2, Nauka o Materiałach z Elementami Chemii
RODZINNE UWARUNKOWANIA www przedszkola edu pl, Nauka, Materiały o przemocy w szkole
nauka o materiałach 2 laborki
nauka o materiaach pztania
Nauka o materialach test z roku 11
NAUKA O MATERIAŁACH ceramika
6 proba jominyego, Nauka o materiałach
Temat2, Studia, nauka o materiałach
lab-rozciaganie, ZiIP UR Kraków, I Semestr, Nauka o materiałach
lab-Kraków-sciskanie-MTS, ZiIP UR Kraków, I Semestr, Nauka o materiałach

więcej podobnych podstron