Temat: Materiały nieżelazne. Miedź, Magnez, Nikiel, Wolfram, Ołów. 
 
1.  Miedź – jest metalem o barwie czerwonozłotej. Jest odporna na korozję, jest plastyczna i dobrze przewodzi 

ciepło i prąd elektryczny. Można ją obrabiać plastycznie na zimno i na gorąco w temperaturze 700 

o

C. 

Miedź stosuje się na: 
ƒ  przewody elektryczne, 
ƒ  elementy chłodnic, 

ƒ  urządzenia w przemyśle spożywczym 

i chemicznym, 

ƒ  jako składnik stopów, 

2.  Miedź w stopach – zawiera niewielkie ilości składników stopowych, które nie przekraczają 3% a polepszają 

właściwości wytrzymałościowe. 
ƒ  chromowa (do produkcji elektrod do zgrzewarek, zawiera 0,4-1,2% Cr i 0,5% Zn), 
ƒ  kadmowa (do produkcji przewodów elektrycznych, zawiera 0,9-1,2% Cd, oznaczenie np. CuCd1), 
ƒ  arsenowa (do produkcji aparatury chemicznej, odporna na utlenianie, zawiera0,3-0,5% As), 

3.  Stopy miedzi: 

1)  Mosiądze – to stop miedzi z cynkiem (CuZn) zawierający 46-97% miedzi oraz inne pierwiastki 

(mangan, ołów, żelazo, aluminium, krzem, nikiel, cyna). Mosiądze są odporne na korozję, mają dobre 
własności plastyczne i odlewnicze, odznaczają się dobrą skrawalnością. Własności mechaniczne zależą 
od zawartości cynku (przy 45% Zn – największa wytrzymałość 420 MPa, przy 30% Zn – największa 
plastyczność). 
a)  mosiądze odlewnicze – to stopy wieloskładnikowe, które zawierają mangan i ołów (do 4% 

zawartości), aluminium (do 3%), żelazo (do 1,5%), krzem (do 4,5%). Pierwiastki stopowe 
poprawiają: lejność, własności wytrzymałościowe, odporność na korozję. Mosiądze odlewnicze są 
stosowane na: odlewy części (odporne na korozję i ścieranie), łożyska, armaturę. 

b)  mosiądze do obróbki plastycznej – mają mniejszą zawartość składników stopowych niż odlewnicze 

aby poprawić  własności plastyczne. Są stosowane jako: odkuwki, pręty, kształtowniki, druty, 
blachy, rury i taśmy w przemyśle elektromaszynowy, samochodowym (CuZn10Sn) i okrętowym.  

2)  Brązy – to stop miedzi z cyną (CuSn) i innymi metalami. Charakteryzują się: 
ƒ  dobrymi własnościami ślizgowymi, 
ƒ  dużą odpornością na korozję, 
ƒ  dobrą lejnością, 

a)  brązy odlewnicze – to stopy wieloskładnikowe, które zawierają: cynę i aluminium 11%, ołów 33%, 

krzem 4,5%, cynk 7%, mangan 2%, żelazo i nikiel 5,5%, fosfor 1,5%. Są stosowane jako: 
- części maszyn narażone na korozję, 
- zużycie i obciążenie mechaniczne w przemyśle maszynowym, lotniczym, okrętowym, górniczym, 
- na łożyska, panewki, elementy napędowe i aparaturę chemiczną, 
o

 

brązy aluminiowe – dobre własności mechanicznymi, 

o

 

brązy ołowiowe – stosowany na stop łożyskowy i na łożyska ślizgowe (CuPb30), 

b)  brązy do obróbki plastycznej – stosuje się mniejszą ilość dodatków stopowych niż w brązach 

odlewniczych, w celu zyskania lepszych własności plastycznych. Najczęściej stosowane do obróbki 
plastycznej są brązy: 
o

 

brązy cynowe – o dużej wytrzymałości (do 470 MPa), dobrej skrawalności i plastyczności, 
odporne na ścieranie i korozję stosowane na: łożyska, sprężyny, membrany i tulejki 
korbowodów, 

o

 

brązy aluminiowe – o dobrych własnościach mechanicznych, odporne na ścieranie i korozję, 
obciążenia przemienne, stosowane na łożyska o dużych naciskach i małych prędkościach, np. 
tulejki i ślimacznice, części pracujące w wodzie morskiej, monety, sprężyny, styki ślizgowe, 
gniazda zaworów, koła zębate i sita rurowe wymienników ciepła, 

o

 

brązy berylowe – do obróbki na zimno i na gorąco, mają dobrą wytrzymałość (R

m

=1275 MPa) 

i twardość (370 HB), dużą odporność na korozję i dobrą przewodność elektryczną i 
przewodnictwo cieplne, nie iskrzą przy uderzeniach dlatego są stosowane w ośrodkach 
zagrożonych wybuchami (np. kopalnie podziemne, przy wydobyciu ropy naftowej i gazu 
ziemnego), są stosowane na sprężyny, membrany i części narażone na ścieranie, np. 
CuBe2NiCo 

o

 

brązy krzemowe – o dobrych własnościach wytrzymałościowych i dobrej spawalności, odporne 
na korozję, stosowane na tuleje kół i sprężyny, na łożyska  ślizgowe, części przy dużych 
zmiennych obciążeniach, 

o

 

brązy manganowe – jest stosowany jako żaroodporny w armaturze pary wodnej, rezystory 
najwyższej jakości (CuMn12Ni3), 

4.  Oznaczenia stopów miedzi  - według normy PN-EN 

- wg PN-EN 1173:2008 po znaku stopu można podać minimalną wymaganą wytrzymałość na rozciąganie 
   np. R560, 
- wg PN-EN 1982:2002 na końcu mamy literę C to stop odlewniczy, B dostarczony w postaci gąsek, GS 
odlewany do form, GM stop kokilowy, GZ odlew odśrodkowy, GC odlew ciągły, GP odlew ciągły. 
Przykład zapisu: CuZn15As-C 

5.  Zastosowanie stopów miedzi w produkcji samochodów: 

o

 

CuPb17Sn5 – do produkcji materiałów na odlewy warstwowe i łożyska silników spalinowych, 

o

 

CuSn7ZnPb – do produkcji panewek, tulei łożysk ślizgowych, tulei sworzni tłokowych, 

o

 

CuAl11Ni – do produkcji kół zębatych śrubowych i łożysk ślizgowych silnie obciążonych dynamicznie, 

o

 

CuZn37Pb – do produkcji części odlewanych ciśnieniowo z zakresu elektrotechniki i mechaniki 
precyzyjne, 

6.  Magnez – jest metalem srebrzystobiałym, bardzo lekkim, małej wytrzymałości (245 MPa), małej twardości 

(35 HB). Jest otrzymywany z karnalitu, magnezytu, dolomitu w dwóch procesach. Zastosowanie czystego 
magnezu jest małe: pirotechnika, przemysł chemiczny i metalurgiczny. Stosowany jest głównie jako 
dodatek stopowy. 
a)  stopy odlewnicze – stosowane na odlewy dla przemysłu lotniczego, motoryzacyjnego (MgAl3ZnMn) 

i maszynowego, na korpusy pomp, armaturę, obudowy i części silników, silnie obciążone odlewy np. 
(MgAl6Zn3Mn i MgAl8ZnMn), 

b)  stopy do obróbki plastycznej – do obróbki na zimno i na gorąco (230-450 

o

C), stosowane na elementy 

konstrukcji lotniczej i samochodowej, gdzie wymagana jest wysoka plastyczność i dobra spawalność. 
Na bardziej obciążone elementy stosowany jest stop MgAl6ZnMn 

7.  Oznaczenie stopów magnezu wg PN-EN 1753:2001 

a)  stopy odlewnicze: 

o

 

MgZn5Zr – do produkcji skomplikowanych odlewów, na koła samochodów wyścigowych, 

o

 

MgAl16Zn3Mn – do produkcji elementów silników pracujących w temperaturze do 120 

o

C, 

o

 

MgAl7Mn – do produkcji korpusów skrzyń biegów i silników, 

b)  Stopy do obróbki plastycznej: 

o

 

MgMn2 – do produkcji zbiorników paliwa i osłon, 

o

 

MgAl13Zn – do produkcji części podlegających średnim obciążeniom i o odpowiedniej odporności 
na korozję, 

o

 

MgAl18Zn – do produkcji części podlegających dużym obciążeniom, 

8.  Nikiel – jest metalem o barwie srebrzystobiałej, miękkim, kowalnym, ciągliwym, skrawalnym, odpornym 

na korozję i żarowytrzymałym, spawalny i do lutowania. Stosuje się go w: 
- elektronice na anody i katody, 
- elementy lamp elektronowych, 
- w przemyśle chemicznym, do uzyskania powłok antykorozyjnych na częściach stalowych, 
- jako składnik stopowy, 
Stopy niklu odznaczają się dobrymi własnościami mechanicznymi (nawet w bardzo wysokich 
temperaturach), małym współczynnikiem rozszerzalności cieplnej, są odporne na korozję i działanie 
substancji chemicznych. Mają zastosowanie: 
ƒ  w przemyśle lotniczym (na łopatki turbin), 
ƒ  w przemyśle motoryzacyjnym (na elektrody świec zapłonowych i elementy kompensacji temperaturo-

wej przyrządów pomiarowych), 

ƒ  w przemyśle stoczniowym (rurociągi, platformy przybrzeżne), 
ƒ  w przemyśle termoelektrycznym (termoelementy, przewody kompensacyjne i podgrzewacze wody), 
ƒ  w medycynie (jako stopy z pamięcią kształtu, niklowo-tytanowe, na implanty, gwoździe kostne i płytki 

do zespoleń), 

9.  Oznakowanie stopów niklu. 

a) stopy odlewnicze: 

o

 

NiCu30FeMn – (stop Monela) do produkcji łopatek turbin, części pomp, 

o

 

NiCr15Fe5 – (stop inconel) do produkcji części pieców metalurgicznych, 

b)  stopy do obróbki plastycznej: 

o

 

NiFe48MnSi – do produkcji elektrod do spawania żeliwa, 

o

 

NiAl2MnSi1 – do produkcji termoelementów i przewodów kompensacyjnych 

10. Wolfram – jest metalem srebrzystobiałym, bardzo twardym, trudno topliwym, ma dużą wytrzymałość w 

wysokich temperaturach, jest odporny na działanie kwasów i zasad. Z wolframu wykonuje się: 
ƒ  włókna lamp oświetleniowych i elektronowych, 
ƒ  antykatody lamp rentgenowskich, 

ƒ  elementy grzewcze pieców, 
ƒ  dysze silników odrzutowych, 

11. Wolfram ma w swoim składzie takie pierwiastki jak: 

- wysoko temperaturowe stopy – niob (Nb), tantal (Ta), molibden (Mo), 
-  żaroodporne stopy – nikiel (Ni), kobalt (Co), żelazo (Fe), chrom (Cr) – do produkcji narzędzi 
skrawających, 
Wolfram używa się również do: wytwarzania proszków węglika wolframu (do narzędzi szybkotnących do 
obróbki skrawaniem). 

12. Ołów – jest metalem o bardzo małej wytrzymałości, bardzo dobre własności plastyczne, jest odporny na 

działanie kwasów, obrabialny plastycznie na zimno, skrawalny, do spawania. Norma PN-EN 12659:2002 
określa gatunki ołowiu o zawartości 99,4-99,99% Pb.  

13. Stopy ołowiu są stosowane w: 

ƒ  elektrotechnice, 
ƒ  przemyśle chemicznym, 
ƒ  mechanice, 

ƒ  jako spoiwa do lutowania, 
ƒ  jako stopy drukarskie, 
ƒ  jako stopy łożyskowe, 

Podstawowe składniki stopów: antymon, cyna, miedź, arsen. Stop z antymonem (0,15-10%), cyną i arse-
nem nosi nazwę ołowiu twardego. Są stosowane na: 
- powłoki kabli, 
- podkładki, 
- uszczelki, 

- rury, 
- blachy, 
- folie, 

- na płyty akumulatorów, 
- elementy aparatury chemicznej, 
- anody do galwanizacji, 

14. Stopy łożyskowe – stosowane są na łożyska ślizgowe. To stopy ołowiu, cyny, antymonu, miedzi, arsenu, 

kadmu, niklu, chromu. Charakteryzują się niskim współczynnikiem tarcia między czopem wału a panewką, 
małym zużyciem powierzchni trących i odpornością na działanie nacisków jednostkowych. 

15. Zastosowanie stopów łożyskowych