Największy wpływ na postać w jakiej występuje węgiel mają
- skład chemiczny i
- szybkość chłodzenia.
wydzielaniu się grafitu (a przez to tworzeniu się cementytu (a
przez to powstawaniu żeliwa białego)
powstawaniu żeliwa szarego)
WYKA
AD 4
sprzyjają:
sprzyjają:
- krzem (Si), nikiel (Ni), aluminium (Al), - mangan (Mn) i siarka (S)
- szybkie chłodzenie
- powolne chłodzenie
1. ŻELIWO
2. STOPY METALI NIEŻELAZNYCH
1
3
Żeliwo jest odlewniczym stopem żelaza z węglem, krzemem, manganem,
fosforem, siarką i innymi składnikami. Minimalna zawartość węgla w żeliwie
wynosi 2% (praktycznie stosuje się żeliwo o zawartości 2,2  4,5 % ).
Dalszy podział dokonuje się ze względu na postać grafitu:
Żeliwo jest najpowszechniej stosowanym tworzywem odlewniczym (udział
odlewów żeliwnych w ogólnej produkcji odlewów wynosi rzędu 80% udział
w odlewach stopów żelaza  aż 91%).
Decydują o tym między innymi:
- stosunkowo niski koszt,
- niska temperatura topnienia,
- dobre własności wytrzymałościowe,
- dobra skrawalność (obniżone koszty obróbki skrawaniem)
Klasyfikacja żeliw
W zależności od postaci, w jakiej występuje węgiel rozróżnia się żeliwa:
a/ szare w których węgiel występuje pod postacią grafitu (z tego powodu przełom
ich jest szary  stąd nazwa), ilość węgla związanego  w postaci cementytu  nie
przekracza zawartości węgla w perlicie
b/ białe - węgiel jest związany w cementycie, przełom jest jasny,
c/ pstre lub połowiczne, w których węgiel występuje w pewnych skupieniach jako
grafit, w innych jako cementyt i z tego powodu przełom ich jest pstry.
2
4
Zasada oznaczania:
Żeliwo sferoidalne
EN-GJL-100
Żeliwami sferoidalnymi nazywa się żeliwa, w których grafit powstaje podczas
krzepnięcia w postaci kulkowej. Uzyskuje się je w wyniku procesu modyfikacji,
polegającym na wprowadzeniu do metalu (bezpośrednio przed odlaniem) dodatku
sferoidyzującego w postaci magnezu, ceru, lantanu, wapnia itp.
materiał żeliwo grafit Rm min
Struktura osnowy żeliw sferoidalnych, podobnie jak żeliw szarych zwykłych może
odlewany płatkowy
być ferrytyczna, ferrytyczno-perlityczna lub perlityczna.
Żeliwem sferoidalnym można zastąpić odlewy z żeliwa stopowego, staliwa (lepsze
tłumienie drgań niż staliwo), żeliwa ciągliwego. Z żeliwa sferoidalnego wykonuje się
ŻELIWO SZARE
części samochodowe np.
- wały korbowe,
- koła zębate,
ZWYKA
E MODYFIKOWANE
- pierścienie tłokowe,
ferrytyczne ferrytyczno- perlityczne perlityczne
perlityczne
EN-GJL-100 EN-GJL-150 EN-GJL-200 EN-GJL-250
EN-GJL-300
EN-GJL-350
5
7
Własności żeliw szarych
Żeliwo sferoidalne
Zasada oznaczania gatunków żeliwa sferoidalnego:
- dobra lejność oraz mały skurcz w porównaniu do
EN-GJS-350-22
staliw
- zdolność tłumienia drgań
- niewrażliwość na działanie karbu (zewnętrznego)
materiał żeliwo grafit Rm min Amin
- bardzo dobre właściwości ślizgowe (grafit)
odlewany kulkowy
- bardzo dobra skrawalność
- wytrzymałość na ściskanie podobna jak dla stali
- wytrzymałość na rozciąganie mała (max 350 MPa)
Minimalne własności
Znak żeliwa Twardość
mechaniczne
HB
Rm MPa R 0,2 MPa A, %
Dzięki tym własnościom żeliwo szare jest szeroko
EN-GJS-350-22 350 220 22 Ł�160
stosowane w przemyśle maszynowym np.:
EN-GJS-400-18 400 250 18
130-175
- kadłuby maszyn, łoża obrabiarek, skrzynie
EN-GJS-400-15 400 250 15 135-180
EN-GJS-450-10 450 310 10 160-210
biegów i płyty fundamentowe silników i różnych
EN-GJS-500-7 500 320 7 170-230
urządzeń
EN-GJS-600-3 600 370 3 190-270
- wały,
EN-GJS-700-2 700 420 2 225-305
- tłoki, tuleje i bloki cylindrowe, pierścienie EN-GJS-800-2 800 480 2 245-335
EN-GJS-900-2 900 600 2 270-360
tłokowe oraz panewki.
EN-GJS-800-8 800 500 8 260-320
EN-GJS-1000-5 1000 700 5 300-360
6
EN-GJS-1200-2 1200 850 2 340-440
8
EN-GJS-1400-1 1400 1100 1 380-480
Żeliwo ciągliwe
Żeliwo ciągliwe
Zasada oznaczania gatunków żeliwa ciągliwego:
Otrzymuje się z żeliwa białego w wyniku wyżarzania grafityzującego.
Podczas tej operacji cementyt ulega rozpadowi i wydziela się tzw. węgiel
EN-GJMB-350-10
żarzenia w postaci kłaczkowych skupień.
Żeliwo ciągliwe charakteryzuje się dobrymi własnościami
wytrzymałościowymi i plastycznymi. Poza tym odznacza się :
materiał żeliwo grafit czarny Rm min Amin
- dobrą skrawalnością
odlewany żarzenia przełom
- dużą odpornością na dym i wody kopalniane
- łączy w sobie dobre własność odlewnicze żeliwa z dobrymi własnościami
W  przełom biały
mechanicznymi staliwa.
Minimalne własności Twardość
Żeliwo Znak żeliwa
mechaniczne HB
ŻELIWO CI
GLIWE
Rm MPa R 0,2 A 3,4%
Jest stosowane w przemysłach :
MPa
- górniczym, EN-GJMW-350-4 350 - 4 Ł�230
Ciągliwe EN-GJMW-360-12 360 250 12 Ł�200
- samochodowym,
białe EN-GJMW-400-5 400 250 5 Ł�220
EN-GJMW-450-7 450 310 7 Ł�220
- ciągnikowym,
CZARNE
BIAA
E EN-GJMW-550-4 550 320 4 Ł�250
- maszyn rolniczych
EN-GJMB-300-6 300 - 6 Ł�150
EN-GJMB-350-10 350 200 10 Ł�150
- w kolejnictwie
EN-GJMB-450-6 450 270 6 150-200
EN-GJMB-350-10 EN-GJMW-360-12
do wytwarzania licznych drobnych Ciągliwe EN-GJMB-500-5 500 300 5 165-215
czarne EN-GJMB-550-4 550 340 4 180-230
EN-GJMB-500-5 EN-GJMW-400-5
części maszyn.
EN-GJMB-600-3 600 390 3 195-245
EN-GJMB-600-3 EN-GJMW-550-4
EN-GJMB-650-2 650 430 2 210-260
EN-GJMB-700-2 700 530 2 240-290
EN-GJMB-800-1
EN-GJMB-800-1 800 600 1 270-320
9
11
W zależności od sposobu przeprowadzenia wyżarzania otrzymuje się dwa
Żeliwo białe
rodzaje żeliw ciągliwych:
Obecność w żeliwie białym znacznej ilości cementytu jest przyczyną wysokiej
- żeliwo ciągliwe białe (odwęglone) - przez wyżarzanie żeliw białych w
twardości ( 600 HB ) i kruchości. Twardość ta uniemożliwia prawie zupełnie obróbkę
środowisku utleniającym (np. w rudzie żelaza). Podczas wyżarzania znaczna skrawaniem i z tego względu jest stosowane dość rzadko (bywa stosowane żeliwo
stopowe o strukturze żeliwa białego ze względu na odporność na ścieranie - na walce
część węgla utlenia się, a w warstwie powierzchniowej grubości 1,5  2 mm
walcarek, utwardzone ruszty kotłowe itp).
zachodzi całkowite odwęglenie
Normy europejskie przewidują zastosowanie żeliw białych stopowych odpornych na
- żeliwo ciągliwe czarne - przez
ścieranie. Klasyfikuje się je według wymaganej twardości okreslonej metodą Vickersa
wyżarzanie żeliw białych w środowisku
(HV).
obojętnym (dwustopniowo). W czasie
Przyklady:
tego wyżarzania cementyt zawarty
EN  GJN- 350 litera N (po GJ) oznacza brak w strukturze grafitu i występowanie
w żeliwie rozkłada się a wydzielający
EN  GJN- 520 węglików: Fe3C, Mn3C, Cr23C7, itp.
się węgiel w postaci grafitu tworzy
EN  GJN- 550
skupienia zwane węglem żarzenia
EN  GJN- 600
- w tej grupie wyróżnia się żeliwa
W zależności od zawartości węgla żeliwo białe może być:
ciągliwe perlityczne (o wytrzymałości
- podeutektyczne, obok ledeburytu występuje perlit oraz cementyt drugorzędowy
na rozciąganie powyżej 400 MPa),
- eutektyczne występuje ledeburyt przemieniony i
procesu grafityzacji nie doprowadza się
- nadeutektyczne. występuje ledeburyt przemieniony i cementyt pierwotny w postaci igieł,
do końca dzięki czemu w strukturze
Własności odlewnicze żeliwa białego są nieco gorsze od żeliwa szarego. (Skurcz
zachowuje się część cementytu jako
odlewniczy żeliwa białego jest większy niż żeliwa szarego i taki sam, jak staliwa (1,6 - 2,1 % ).
składnik perlitu
Żeliwo białe jest stosowane przede wszystkim do produkcji żeliwa ciągliwego.
10
12
Żeliwo stopowe Żeliwa stopowe żaroodporne
Żeliwa stopowe żaroodporne
Żeliwa stopowe są to żeliwa zawierające dodatkowo takie pierwiastki jak:
Ta grupa żeliw wykazuje odporność na korozyjne działanie gazów
Cr, Ni, Mo, Al., Ti, V, Cu, W lub zwiększone ilości Si i Mn. Pierwiastki są
w podwyższonej temperaturze, a zatem stosuje się je na odlewy pracujące
dodawane w celu polepszenia własności użytkowych żeliw, a w szczególności:
w podwyższonych temperaturach ( w zależności od gatunku 550  1100 �C )
- zwiększenie własności mechanicznych
Zawierają najczęściej:
- zwiększenie odporności na ścieranie
- Si do 6 %
- polepszenia odporności na działanie środowisk korozyjnych
- Cr do 34 %
- polepszenia odporności na działanie korozji gazowej w podwyższonej
- Al do 8 %
temperaturze
- NI do 20%
- polepszenie własności fizycznych np. magnetycznych lub elektrycznych
Żaroodporność zwiększa się w kolejności: niskochromowe, krzemowe,
aluminiowe, wysokochromowe, wysokoniklowe
W zależności od przeznaczenia rozróżnia się żeliwa:
Przykłady:
- o podwyższonej odporności na ścieranie
Zl Si5 Cr (do 700 �C) Zs Si5 (do 700 �C) Zb Cr28 (900-1000�C)
- żaroodporne,
Zl Al7 (do 700 �C) Zb Cr32 (950-1050�C)
- odporne na korozję.
Zl Al4Cr2,2 (do 800 �C)
Zl Ni20Si5Cr3 (do 800 �C)
Oznaczanie żeliw stopowych:
Wykonuje się:
żeliwo stopowe szare lub połowiczne Zl
- elementy konstrukcyjne pieców,
Żeliwo stopowe białe Zb,
- paleniska,
Żeliwo sferoidalne Zs,
po czym podaje się symbole pierwiastków stopowych i liczby określające średnie stężenie - ruszty,
pierwiastka w żeliwie
- tygle
15
13
- części aparatury chemicznej
Żeliwa stopowe odporne na ścieranie
Żeliwa stopowe odporne na korozję
Żeliwa stopowe o podwyższonej odporności na ścieranie
Żeliwa stopowe odporne na korozję
Jest to najliczniejsza grupa żeliw stopowych (obejmuje 33 gatunki).
Żeliwa niestopowe są stosunkowo mało odporne na działanie czynników
W większości są to żeliwa niskostopowe zawierające:
chemicznych. Wprowadzenie takich pierwiastków jak :
- 0,5  3,1% Si
- Si 1 - 5 % (krzemowe 14  16 %)
- 0,5  1,2 % Mn (tylko 1 gat. zawiera do 12 % Mn)
- Ni 18  30 %
- 0,15  2,4 % Cr (1 gat. 19 % , 1 gat 30 % Cr)
- Cr 1  4 % (wysokochromowe 25  34 %)
- 0,13  5 % Ni
- Cu 5  7 % (niklowo-miedziowe)
- ponadto mogą zawierać małe ilości: Mo, Ti, V bądz
B.
podwyższa ich odporność
Przykłady :
Przykłady:
Zb Mn 10 Zl Cr Zs Ni2,0
Zl Si15 Zs Ni22 Zb Cr28
Zb Cr28 Mo1,2 Zl Ni Zs Ni0,8CuCr
Zl Ni15Cu6Cr2 Zs Ni20Cr3 Zb Cr32
Zb Ni4,2Cr2 Zl TiV
Zl Ni20Si5Cr3
Zl Mo0,8CrV
Wykonuje się:
Wykonuje się odlewy części maszyn odporne na ścieranie:
- odlewy pracujące w warunkach korozyjnych
- elementy młynów węglowych,
- elementy pomp
- pomp szlamowych,
- armatura chemiczna
- części urządzeń w transporcie pneumatycznym,
- kolektory spalin
- przemyśle energetycznym,
- elementy urządzeń w przemyśle naftowym, okrętowym, spożywczym
- części pomp, sprężarek,
- bębny i klocki hamulcowe 16
14
Aluminium charakteryzuje się:
- dużą plastycznością,
- dobrą zgrzewalnością,
- dobrą przewodnością elektryczną (stanowiącą 65% przewodności
miedzi) i
Metale nieżelazne i ich stopy
- małą gęstością.
Aluminium odporne jest na działanie:
- korozji atmosferycznej (pokrywa się szczelną, pasywującą warstewką
Al2O3 ),
- wody,
- dwutlenku siarki,
- wielu kwasów organicznych i związków azotowych.
- Wrażliwe jest natomiast na działanie zasad, a więc wody morskiej,
wodorotlenków sodu i wapnia oraz związków rtęci.
Stopy Al na ogół wykazują wrażliwość na korozję, dlatego niektóre z nich pokrywa
się warstewką czystego aluminium (plateruje). Dla zwiększenia odporności
korozyjnej aluminium i jego stopów, poddaje się je anodowemu utlenianiu (tzw.
eloksalacji).
Ze względu na duże powinowactwo do tlenu znalazło zastosowanie
w aluminotermii oraz do odtleniania stali.
19
17
Aluminium wytwarza się w różnych stopniach czystości
(17 gatunków wg PN-EN 573-3:1997):
Aluminium
- EN AW-Al99,99 (AR1)- aparatura chemiczna i folie kondensatorowe
Jest jednym z najpóz
niej poznanych przez człowieka metali, który zrobił zawrotną
- EN AW-Al99,98(A) (A00) - na folie, powłoki kablowe, i do platerowania stopów
karierę jako główny składnik stopów konstrukcyjnych. W postaci metalicznej
- EN AW-EAl99,97 (A0E)  przewody elektryczne
wyodrębniony został w 1825 roku. Na skalę przemysłową aluminium i jego stopy
- EN AW-EAl99,5 (A1E) )  przewody elektryczne
zaczęto stosować dopiero w pierwszym dziesięcioleciu XX wieku. Prawie 70 lat
- EN AW-Al 99,0 (A2)- na wyroby ogólnego przeznaczenia i codziennego
potrzeba było na wynalezienie opłacalnych metod uzyskiwania metalicznego
użytku: sztućce, naczynia
aluminium.
Właściwości mechaniczne aluminium wyżarzonego o czystości 99, 7% Al podano
Oznaczanie wyrobów z Al przerobionych plastycznie
w tablicy
EN AW-Al99,
Gęstość Temperatura
Właściwości mechaniczne
przy 20��C
Odmiany
topnienia wrzenia
alotropo czystość Al z dokładnością do
Rm R02 HB A10 Z
we
jednego lub dwóch miejsc po przecinku
MPa MPa % % g/cm3 ��C ��C
Do najczęstszych zanieczyszczeń aluminium należą: Fe, Si, Cu, Zn, Ti --
60-70 20-30 18 35-45 ok. 90 brak 2,70 660 2060
obniżają one ciągliwość i przewodnictwo elektryczne,
- zwiększają twardość i wytrzymałość.
Aluminium przerabia się plastycznie:
 walcuje na blachy i folie lub
 wyciska (pręty, rury, drut, kształtowniki) 20
18
Ogólna klasyfikacja stopów Al
Klasyfikacja stopów aluminium
Stosunkowo niskie własności wytrzymałościowe Al można zwiększyć  nawet
kilkakrotnie  przez wprowadzenie pierwiastków stopowych oraz odpowiednią
Ze względu na rodzaj głównego pierwiastka stopowego
obróbkę cieplną tak otrzymanych stopów.
Ze względu na sposób przetwarzania stopy aluminium dzielimy na:
- odlewnicze
- do przeróbki plastycznej Stopy Aluminium
(niektóre mogą być stosowane jako odlewnicze i przetwarzane plastycznie).
Stopy odlewnicze są przeważnie :
Odlewnicze Do przeróbki
- stopami wieloskładnikowymi
plastycznej
- o dużym stężeniu (od 5  25 % ) pierwiastków stopowych, głównie:
Si Cu Mg Ni lub ich różnych zestawień
z krzemem z magnezem z miedzią z magnezem z manganem durale
- charakteryzują się dobrą lejnością i często małym skurczem odlewniczym
Stopy do przeróbki plastycznej
dwu- wielo- miedziowe cynkowe
ż� �zawierają znacznie mniejsze stężenia pierwiastków stopowych (do ok 5 % ),
składnikowe składnikowe
zwykle: Cu Mg Mn niekiedy też Si, Zn, Ni, Cr, Ti lub Li
ż� �niektóre z tych stopów są stosowane :
- z magnezem
- w stanie zgniecionym
- z miedzią
- lub po wyżarzaniu rekrystalizującym
- lub podlegają obróbce cieplnej  utwardzaniu dyspersyjnemu
21
23
Oznaczenia stopów aluminium
Przerobionych plastycznie
Odlewniczych
EN AW-AlCu4MgSi
EN AC-AlSi9Cu3
Odlew symbole dodatków stopowych
symbole dodatków stopowych
i ich zawartości
i ich zawartości
Oznaczanie wyrobów z Al przerobionych plastycznie
EN AW-Al99,
Dla porównania
czystość Al z dokładnością do
jednego lub dwóch miejsc po przecinku
22 24
Stopy z magnezem
Stopy odlewnicze Al
Wykazują:
- najmniejszą gęstość ze wszystkich stopów
Stopy z krzemem (siluminy)
Al (za wyjątkiem stopów Al z Li)
Stanowią podstawową grupę stopów odlewniczych - największą odporność na korozję,
Zawierają ok 6  13,5% krzemu. W stopach - własności odlewnicze gorsze od siluminów.
Zawierają Mg 3  10,5 % (może być także Si ,
wieloskładnikowych dodaje się: Cu, Mg, Mn, Ni, Ti
Si - zapewnia dobrą rzadkopłynność oraz lejność który poprawia lejność)
EN AC-Al Mg3
i mały skurcz odlewniczy.
EN AC-Al Mg5
Cu, Mg  zwiększają wytrzymałość, umożliwiają
EN AC-Al Mg5(Si) (AG51)
utwardzanie wydzieleniowe
EN AC-Al Mg9 (AG10)
Mn  zwiększa wytrzymałość
Ni  polepsza odporność na korozję
Odlewy elementów odpornych na korozję:
Cu  pogarsza odporność na korozję
armatura morska, elementy aparatury
Ti  zmniejsza wielkość ziarna
chemicznej, elementy samochodów,
galanteria
W stanie utwardzonym:
dwuskładnikowe
EN AC-Al Si9 odlewy o skomplikowanym kształcie, - Rm = 190 ��250 MPa,
EN AC-Al Si11 (AK11) pracujące w podwyższ. temp., narażone na - przy A5 = 5 ��8 %,
EN AC-Al Si12(Fe) korozję w wodzie morskiej np., części pomp, - twardość 60 ��70 HB
armatura
27
25
Rm = 120 ��180 MPa, przy A5 = 0,5 ��4%, twardość 60 ��90 HB
wieloskładnikowe
Stopy z miedzią
Zawierają do 5 % Cu, (może być też nieco Mg i Ti  do 0,35 %) można je
z magnezem (Mg)
umacniać wydzieleniowo. Występują trudności technologiczne przy odlewaniu.
EN AC-Al Si7Mg
EN AC-Al Si7Mg0,3
EN AC-AlCu4Ti (AM4)
EN AC-Al Si9Mg (AK9)
EN AC-AlCu4MgTi (AM5)
EN AC-Al Si10Mg duże odlewy o skomplikowanym kształcie
EN AC-Al Si10Mg(Fe) tłoki i głowice silników spalinowych
Na odlewy średnio i bardzo obciążonych części samochodowych i maszynowych
z miedzią (Cu)
EN AC-Al Si5Cu3 bardzo obciążone tłoki i głowice
EN AC-Al Si6Cu4 silników spalinowych
EN AC-Al Si5Cu3Mg
EN AC-Al Si5Cu3Mn
EN AC-Al Si9Cu3(Fe)
EN AC-Al Si11Cu2(Fe)
W stanie utwardzonym:
EN AC-Al Si12Cu1(Fe)
- Rm = 250 ��300 MPa,
EN AC-Al Si12CuNiMg (AK12)
- przy A5 = 5 ��6 %,
- twardość 80 ��90 HB
W stanie utwardzonym:
Rm = 210 ��280 MPa, przy A5 = 0,5 ��4%, twardość 60 ��90 HB
28
26
Durale
Stopy Al do przeróbki plastycznej
Durale miedziowe
Stopy z magnezem
Są to stopy Al z Cu (2,5 - 5 %) i Mg (0,5 - 2 %) (oraz niewielkimi dodatkami
Mn (do 1%) Fe lub Si.
Zawierają Mg (0,7 - 5,8%), a także niewielki dodatek Mn, Fe Si (noszą
zwyczajową nazwę hydronalium)
Stopy bardzo popularne, wadą jest mała odporność
na korozję. Z tego powodu bardzo często produkowane
EN AW-Al Mg1 (PA43),
są blachy platerowane obustronnie aluminium.
EN AW-Al Mg 2 (PA2)
Można obrabiać cieplnie - po utwardzaniu
EN AW-Al Mg3 (PA11)
dyspersyjnym uzyskuje dobre własności mechaniczne.
EN AW-Al Mg5 (PA20)
EN AW-Al Mg4,5Mn0,7 (PA13)
EN AW-Al Cu4MgSi(A) (PA6),
EN AW-Al Mg1FeMn (PA15)
EN AW-Al Cu4Mg1 (PA7)
EN AW-Al Mg4MgSi0,3 (PA36)
EN AW-Al Cu4Mg 0,5 (PA21)
EN AW-Al Cu4Mg1(A) (PA23)
Odporne na korozję zwłaszcza w środowisku wody
EN AW-Al Cu2,5Mg (PA24)
i atmosfery morskiej, są spawalne.
EN AW-Al Cu4Mg (PA25)
Zastosowanie:
- średnio obciążone elementy konstrukcji
W postaci blach i kształtowników stanowią najważniejsze stopy na konstrukcje
okrętowych, lotniczych, transportowych,
lotnicze, poza tym pojazdy mechaniczne, konstrukcyjne elementy budowlane.
- urządzenia przemysłu spożywczego i
chemicznego.
Rm = 300 �� 440 MPa Re = 210 ��340 MPa A =10 ��17 % twardość 100 HB
- opakowania np. na puszki do napojów
31
29
Durale cynkowe
Stopy wieloskładnikowe Al z Zn (do 6 %) Cu (do 2 %) Mg ( do 3 %) (niekiedy
Stopy z manganem
dodatki Mn, Cr, Ti)
EN AW-Al Zn6Mg2Cu (PA9)
Zawierają Mn (0,5 - 1,5%) oraz dodatki: Mg do 1% Cu do 0,3% EN AW-Al Zn6Mg (PA46)
EN AW-Al Zn4,5Mg1 (PA47)
EN AW-Al Mn1 (PA1) EN AW-Al Zn6Mg3Cu (PA48)
EN AW-Al Mn1Mg1 (PA5)
EN AW-Al Mn0,5Mg0,5 (PA16)
EN AW-Al Mn1Mg1Cu -
Stopy są spawalne, mają dużą odporność na korozję w agresywnych
Mają małą odporność na korozję,
ośrodkach korozyjnych.
często platerowane Al.
Zastosowanie:
Przy mniejszej plastyczności odznaczają się największą wytrzymałością pośród
- elementy pracujące w agresywnych środowiskach
stopów aluminium:
- urządzenia. produkcyjne i transportowe w przemyśle spożywczym,
Stosowane są na:
- spawane zbiorniki na ciecze i gazy techniczne.
- najsilniej obciążone elementy konstrukcji lotniczych
- elementy maszyn, taboru kolejowego i innych środków transportu.
Rm = 600 �� 700 MPa Re = 340 �� 540 MPa A = 5 ��10 % twardość 150 HB
Powyższe własności durale osiągają po utwardzaniu dyspersyjnym i przeróbce
plastycznej.
30 32
Nowoczesne stopy aluminium z litem
Wiele stopów Cu zachowuje strukturę jednofazową przy dość dużej zawartości
ż� �
Jedne z najnowocześniejszych stopów lekkich
pierwiastków stopowych (Zn, Sn, Al, Ni, Si). Praktyczne zastosowanie znalazły
ż� �
Wymagają specjalnych metod metalurgicznych (reaktywność litu z tlenem)
stopy Cu zawierające do:
ż� �
W stosunku do konwencjonalnych stopów Al:
- gęstość mniejsza o ok. 8  10 % (Li  0,534 g/cm3)
- 48 % cynku Zn mosiądze
- wytrzymałość równa lub większa
- 24 % cyny Sn brązy cynowe
- dobra odporność na zmęczenie i udarność w niskich temperaturach
- 11 % aluminium Al brązy aluminiowe
Stosowane są stopy wieloskładnikowe do obróbki plastycznej (utwardzane
- 4,5 % krzemu Si brązy krzemowe
wydzieleniowo).
- 3 % berylu Be brązy berylowe
- 45 % niklu Ni miedzionikle, mosiądze wysokoniklowe (9  19 %)
Zawierają:
- 40 % ołowiu Pb brązy ołowiowe
- Li -1,9  2,7 % (do 4% przy zastosowaniu
Znak stopów miedzi składa się z:
procesów umożliwiających szybkie
krzepnięcie) �� � symbolu chemicznego miedzi Cu (jako metalu zasadniczego), a następnie
- Cu , Mg  zmniejszają rozpuszczalność Li
�� � kolejno symboli składników stopowych wraz ze średnimi stężeniami głównych
w roztworze stałym , wchodzą w skład faz
dodatków stopowych
międzymetalicznych
Po znaku stopu miedzi można podać dodatkowo oznaczenie stanu materiału.
Stopy odlewnicze mają znak zakończony kreską i:
EN AW-AlLi2,5Cu1Mg1
ż� �
literą B  jeżeli dostarczane są w postaci gąsek
EN AW-AlCu2Li2Mg1,5
ż� �
literą C  jeżeli są w postaci odlewu.(znak stopu można w tym wypadku uzupełnić
oznaczeniem rodzaju procesu odlewania np. GS  do form piaskowych, GM
Zastosowanie: elementy nowoczesnych
odlewania do kokili.
samolotów (podłogi, poszycia, użebrowania)
33
35
Miedz
i stopy miedzi
Klasyfikacja stopów miedzi
Miedz
jest metalem stosowanym przez
człowieka od bardzo dawna. Badania
Stopy miedzi
archeologiczne wykazały, że była ona
znana już 3000 lat przed naszą erą w
Z cynkiem Z metalami innymi niż Z niklem
starożytnym Egipcie. W pewnych okresach
(Zn) cynk i nikiel (Ni)
rozwoju materialnego dominowała jako
(mosiądze) (brązy) (miedzionile)
tworzywo metaliczne wśród ówcześnie
znanych zaledwie kilku metali.
do przeróbki odlewnicze
Od stopów miedzi z cyną epoka rozwoju plastycznej
z cyną (Cu + Sn)
cywilizacyjnego otrzymała nazwę "epoki
- dwuskładnikowe (Cu + Zn)
brązu".
z aluminium (Cu + Al)
Przeciętne właściwości miedzi wyżarzonej
- z cynkiem i ołowiem (Cu + Zn + Pb)
zawiera tabela:
z krzemem (Cu + Si)
- z niklem i cynkiem (Cu +Ni + Zn)
Odmiany
Gęstość Temperatura
Właściwości mechaniczne
z berylem (Cu + Be)
przy 20��C
alotropowe
- wieloskładnikowe
topnienia wrzenia
Rm R02 HB A10 Z
z manganem (Cu + Mn)
MPa MPa % % g/cm3 ��C ��C
z ołowiem (Cu + Pb)
34
36
210-240 25-40 30-40 40-60 ok. 60 brak 8,94 1083 2600
stopy miedzi z niklem i cynkiem (mosiądze wysokoniklowe - znane dawniej też pod
Stopy miedzi z cynkiem
nazwą nowe srebro) - zawierają oprócz cynku nikiel Ni (9  19 %) dzięki czemu
Należą do najbardziej rozpowszechnionych stopów Cu.
odznaczają się pięknym srebrnym zabarwieniem.
W praktyce stosuje się stopy o zawartości Zn do 45 %. CuNi18Zn27 (MZN18) (liczba 18 oznacza zawartość Ni )
CuNi12Zn24 (MZN12)
Maksymalną wytrzymałość występuje przy zawartości 44 % Zn.
CuNi18Zn20
Maksymalne wydłużenie przy 30 % Zn.
CuNi18Zn19Pb1
Są bardzo plastyczne, mają dużą odporność na działanie atmosfery, duży opór elektryczny i
małe przewodnictwo cieplne
Znajdują zastosowanie do wytwarzania: nakryć stołowych, części sprężynujących, aparatów
Ze względu na technologię przeróbki dzielą się na
pomiarowych, w urządzeniach sanitarnych, w przemyśle elektrotechnicznym, architekturze.
Rm = 310 �� 500 MPa, A5 = 10 - 35 % twardość 100 �� 140 HB .
ż� �
przerabiane plastycznie:
- dwuskładnikowe Cu i Zn (do 40% Zn)
wieloskładnikowe
- z dodatkiem ołowiu Cu Zn i Pb (do 43% Zn
oprócz cynku mogą też zawierać inne dodatki stopowe
i do 4% Pb)
Pb, - poprawia skrawalność Si, - poprawia odporność na korozję
- wysokoniklowe (Cu z Ni i Zn) (do 19% Ni
Mn, Fe, Al - poprawiają własności mechaniczne
i 20 27% Zn)
CuZn39Al1Fe1Mn1 (MA58)
- wieloskładnikowe
CuZn20Al2 (MA77)
CuZn38Sn1 (MC62)
ż� � CuZn40Mn1Pb1 -
odlewnicze
CuZn37Pb1Sn1 -
Własności wytrzymałościowe mosiądzów w porównaniu ze stalami nie są wysokie.
Wytrzymałość mosiądzów można podwyższać przez zgniot. Nadają się do pracy w temp. nie
przekraczającej 150 ��C.
37
39
Rm = 300 �� 450 MPa, A5 = 20 - 50 % twardość 90 �� 140 HB.
Stopy Cu-Zn przerabiane plastycznie
dwuskładnikowe
Stopy Cu-Zn odlewnicze
Cu Zn5 (M95), - duża przewodność cieplna - rurki chłodnic
Cu Zn10 (M90)
Są to stopy wieloskładnikowe. Zawierają dodatki:
Cu Zn15 (M85) - barwa złocista (tombak) - stosowane na
- poprawiające lejność (Pb, Si) oraz
wyroby jubilerskie
- własności mechaniczne (Al, Mn, Fe).
Cu Zn30 (M70) - szczególnie dobra plastyczność, daje się
Cu Zn32 (M68) walcować na bardzo cienkie blachy
Cu Zn33 Pb2-C Cu Zn39Pb1Al-C
Cu Zn37 (M63) - duża wytrzymałość - wymienniki ciepła osprzęt
Cu Zn35 Pb2Al-C Cu Zn34Mn3Al2Fe1-C
elektrotechniczny i samochodowy
Cu Zn37Pb2Ni1AlFe-C
Własności mosiądzu CuZn37 w stanie zgniotu
Stan Miękki Półtwardy Twardy Sprężysty Dobra odporność na korozję i ścieranie
Stopień gniotu % - 10 � 15 20 � 25 50 � 60 Rm = 200 �� 500 MPa, A5 = 5 - 20 % twardość 80 �� 120 HB.
Wytrzym. na rozciąganie Rm, MPa
290 350 400 520
Stosowane do wytwarzania części maszyn, armatury wodnej i parowej
Wydłużenie A5, %
45 25 15 5
pracującej w temp. nie przekraczającej 200 ��C.
stopy z cynkiem i ołowiem
Dodatek ołowiu w ilości 1,5  4% poprawia złą skrawalność stopów
dwuskładnikowych Cu z Zn, szczególnie dwufazowych (zawartość Zn > 39%).
Nadają się szczególnie do obróbki skrawaniem na automatach.
Cu Zn36Pb3 Cu Zn40Pb2 Cu Zn37Pb1 Cu Zn40PbSn
Cu Zn38Pb2 Cu Zn40Pb2Sn Cu Zn39Pb2 Cu Zn43Pb2 40
38
Cu Zn39Pb3
Stopy miedzi z niklem (miedzionikle)
Stopy miedzi z aluminium (brązy aluminiowe)
Zawartość Ni jako głównego dodatku stopowego dochodzi do 45 %.
Wypierają brązy cynowe - są tańsze. Mają bardzo dobre własności mechaniczne i większą
Odznaczają się:
odporność na korozję. Zachowują własności w podwyższonych temperaturach a także
- wysoka plastycznością, w obniżonych. Barwą zbliżone do złota, dobrze się polerują. Jedynie nieliczne gatunki
wytwarzane są jako dwuskładnikowe. Często zawierają dodatkowo: Fe, Mn, Ni.
- dobrymi własnościami wytrzymałościowymi i
Przykłady:
- odpornością na korozję.
do obróbki plastycznej
Cu Al5As (BA5)
Do miedzionikli o największym zastosowaniu należą:
Cu Al8 (BA8)
CuNi19 (MN19) - do ok. 20% Ni (nikielina)
Cu Al8Fe3 (BA83)
srebrzyste zabarwienie odporna Cu Al10Ni5Fe4 (BA1054)
na korozję, nadzwyczaj
odlewnicze
Cu Al9-C
plastyczna do tłoczenia oraz do
Cu Al10 Fe2
platerowania
Cu Al10Ni3Fe2-C
CuNi30Mn1Fe (MNM301) - do ok. 30% Ni
Cu Al11Fe6Ni6-C
(melchior)
Rm = 500 �� 550 MPa, A5 = 13 �� 20 %
CuNi25 do wyrobu monet
twardość 100 �� 120 HB .
CuNi40Mn1 (MNM401) do 40% Ni Zastosowania:
- śruby okrętowe, korpusy i części pomp okrętowych,
(konstantan)
armatura parowa,
duży opór elektryczny - stosowany
- łożyska ślizgowe, koła zębate, elementy napędów
w elektrotechnice w postaci
- urządzenia elektryczne  przełączniki
drutów i taśm na elementy
- dna sitowe wymienników, aparatura chemiczna 43
41
oporowe
Stopy Cu z pierwiastkami innymi niż Zn i Ni
Stopy miedzi z krzemem (brązy krzemowe)
Brązy to stopy miedzi w których głównym dodatkiem stopowym jest cyna lub inne metale
Zawierają 1 �� 5 % krzemu oraz dodatki: Mn, Zn i Fe.
za wyjątkiem cynku i niklu.
Są tańsze niż brązy cynowe, wykazują lepsze własności mechaniczne i większą odporność
Brązy cynowe
na korozję.
Są najstarszymi stopami znanymi w historii. Obecnie
do obróbki plastycznej.
zakres zastosowania ograniczony zastępowane są
Cu Si1 (BK1)
przez inne brązy (wysoki koszt cyny).
Cu Si3Mn1 (BK31)
do przeróbki plastycznej
CuSn2 (B2)
Rm = 300 MPa, A5 = 38 %
Cu Sn4 (B4)
Cechują się dużą wytrzymałość zmęczeniową, większą niż
Cu Sn8 (B8)
mosiądzów i brązów cynowych, dobrą obrabialnością
CuSn4Pb4Zn3 (B443)
i odpornością na korozję.
Rm = 400 �� 500 MPa A10 = 55 �� 65 %.
Zastosowanie w przemyśle spożywczym, papierniczym,
Zgniot powoduje znaczne podwyższenie Rm.
chemicznym oraz w przemyśle materiałów wybuchowych,
Siatki, sprężyny, przyrządy kontrolno pomiarowe
gdyż nie iskrzy nawet przy silnym uderzeniu.
do odlewania
odlewnicze (mały skurcz odlewniczy - odlewy artystyczne
Cu Si3Zn3 (BK331), dobra lejność dobra odporność
i o skomplikowanych kształtach)
na ścieranie.
CuSn10-C (B10) typowy brąz maszynowy - elementy maszyn
CuSn5Zn5Pb5-C (B555) armatura wodna i parowa, części pomp
Rm = 250 �� 350 MPa, A5 = 8 - 15 %.
pracujące w niezbyt agresywnym
Zastosowanie na części maszyn i osprzętu (odlewy kół
środowisku.
CuSn10Pb10-C (B1010) brązy na łożyska ślizgowe zębatych, części pomp oraz panewek łożysk pracujących
CuSn5Pb20-C (B520) w środowiskach korodujących albo zapylonych).
42 44
Rm = 80 �� 260 MPa, A5 = 6 �� 13 % twardość 60 �� 80 HB .
Stopy miedzi z berylem (brązy berylowe)
Znacznie szersze zastosowanie przemysłowe znajdują stopy magnezu, które
Zawierają 2 �� 2,5 % berylu. (beryl jest pierwiastkiem rzadkim i drogim). Dodatkami
często osiągają wytrzymałość Rm = 300 MPa.
stopowymi zwykle są: Ni i ewentualnie Co, a także 0,1�0,25% Ti.
Cu Be1,7 (BB1,7)
Głównymi składnikami tych stopów obok magnezu są:
Cu Be2 (BB2)
- Al aluminium (do 11 % ), które podwyższa własności wytrzymałościowe
Cu Be2Pb (BB21)
i twardość, a w stopach odlewniczych polepsza lejność i zmniejsza skurcz;
Stopy te są brązami:
- o najwyższych własnościach mechanicznych (wytrzymałość zbliżona do stali wzrost zawartości Al w stopie wywołuje jednak kruchość na gorąco
sprężynowej)
- Zn cynk (do 5 % )  polepsza zarówno własności wytrzymałościowe jak
- oraz odporności na korozję (jak miedz
) i
i plastyczne
- ścieranie.
- Mn mangan  zwiększa odporność na korozję i wywołujący rozdrobnienie
Cechują się:
ziarna. W stopach nie zawierających Al zawartość Mn do chodzi do 2,5 %,
- dużą przewodnością cieplną i elektryczną,
w stopach z Al wynosi kilka dziesiątych % (aluminium zmniejsza
- brakiem skłonności do iskrzenia oraz
rozpuszczalność manganu w magnezie)
- dobrą podatnością na obróbkę plastyczna na zimno
- Zr cyrkon (do 1 % ) polepsza własności mechaniczne i obrabialność stopów
i na gorąco.
- cer, tor i metale ziem rzadkich (lantan, neodym, prazeodym) polepszają
Brązy te można utwardzać dyspersyjnie. Po
własności w podwyższonych temperaturach
utwardzeniu dyspersyjnym i utwardzeniu przez zgniot
osiągają:
Rm = 1250 �� 1400 MPa, przy A5 = 2 �� 3 %
Osobną, najmłodszą grupą stopów magnezu stanowią stopy z litem (zawierają
twardość 380 �� 500 HB.
do kilkunastu % Li ), których gęstość (1,35 �� 1,62 g/cm3 ) jest znacznie mniejsza
niż pozostałych stopów magnezu (ok. 1,80 g/cm3 )
Zachowują własności do 300 �C.
Zastosowanie: sprężyny, membrany, kontakty
sprężynowe, a szczególnie na narzędzia do pracy w 47
45
warunkach w których nie może powstać iskra.
Stopy magnezu, podobnie jak większość stopów aluminium, można obrabiać
Magnez i stopy magnezu
cieplnie (przesycać i starzyć), gdyż rozpuszczalność głównych składników
stopowych (aluminium, cynku i manganu) w magnezie jest ograniczona i
Jest to metal krystalizujący w sieci A3
zmniejsza się z obniżeniem temperatury. Obróbka ta jednak tylko w niewielkim
Jego własności wytrzymałościowe i plastyczne są niskie.
stopniu polepsza własności mechaniczne i rzadko jest stosowana. Wyjątkiem są
Temperatura topnienia wynosi 650�C, wrzenia 1107�C.
stopy odlewnicze, zawierające powyżej 6 % Al, które po obróbce cieplnej mają
Jest lżejszy od aluminium  gęstość = 1,75 Mg/m3.
wytrzymałość o 40 �� 50 % wyższą.
Ma duże powinowactwo do tlenu i azotu, łatwo się utlenia, ale zwarta
Z reguły natomiast odlewy ze stopów magnezu poddaje się wyżarzaniu
warstwa tlenku magnezu chroni metal przed dalszym utlenianiem.
odprężającemu w temperaturze 200 �� 250 ��C
W wyższych temperaturach zapala się samoczynnie.
W związku z niskimi własnościami wytrzymałościowymi magnez nie
znajduje zastosowania jako materiał konstrukcyjny. Wykorzystywany jest
natomiast w:
- pirotechnice (do produkcji rakiet sygnalizacyjnych, fajerwerków,
lotniczych bomb zapalających)
- metalurgii (jako odtleniacz, a w postaci stopów z miedzią i niklem jako
modyfikator żeliw)
- przemyśle chemicznym
- energetyce jądrowej jako ciekły nośnik ciepła w niektórych typach
reaktorów)
46
48
Stopy odlewnicze (przykłady)
Stopy odlewnicze cynku wg PN-EN 1774:2001
Jako stopy, w których głównym składnikiem jest cynk, techniczne zastosowanie znalazły
- EN-MCMgAl8Zn (EN-MC21110)
stopy z aluminium  znale. Zawartość Al w tych stopach jest w granicach 3 �� 30 %.
- EN-MCMgAl9Zn1(A) (EN-MC21120)
Re  mieszanina pierwiastków
Oprócz stopów dwuskładnikowych są też stosowane znale wieloskładnikowe zawierające
- EN-MCMgAl9Zn1(B) (EN-MC21121)
ziem rzadkich, zawierająca
obok Al do 5 % Cu i do 0,1 % Mg (ewentualnie jeszcze Cr i Ti).
- EN-MCMgAl2Mn (EN-MC21210)
min 45% ceru
- EN-MCMgAl5Mn (EN-MC21220)
Znak stopu Ozn. skró- Numer Skład chemiczny
W nawiasie podano oznaczenie
Wg PN
- EN-MCMgAl2Si (EN-MC21310)
cone
w systemie liczbowym
Al Cu Mg Inne
- EN-MCMgZn4Re1Zr (EN-MC35110)
ZnAl4A
ZL3 ZL0400 3,8  4,2 0,035-0,06
- EN-MCMgRe3Zn2Zr (EN-MC65120) ZnAl4 Ł� 0,03
Własności mechaniczne stopów odlewniczych są w granicach:
ZnAl4Cu1A
ZL5 ZL0410 3,8  4,2 0,7  1,1 0,035-0,06
ZnAl4Cu1
Rm = 180 ��240 MPa, A5 = 1��5 %, HB = 40 ��60 własności te zachowane są
ZnAl4Cu3A
ZL2 ZL0430 3,8  4,2 2,7  3,3 0,035-0,06
w zakresie do 100 ��C. ZnAl4Cu3
ZL6 ZL0610 5,6  6,5 1,2  1,6
Zastosowanie stopów magnezu: ZnAl6Cu1 Ł� 0,005
ż� �
przemysł samochodowy ( na elementy silnika, skrzyni biegów, karoserii, wnętrza
ZL8 ZL0810 8,2  8,8 0,9  1,3
ZnAl8Cu1 Ł� 0,003
oraz wielu innych podzespołów)
ż� � ZL12 ZL1110 10,8  11,5 0,5  1,2 Ł� 0,003
jest przemysł produkcji telefonów komórkowych (doskonałe właściwości
ZnAl11Cu1
izolacyjne przed promieniowaniem, pozwalające na redukcję szkodliwego
ZL27 ZL2720 25,5  28 2  2,5
ZnAl27Cu2 Ł� 0,002
promieniowania)
Cr 0,1-0,2
ż� � ZL16 ZL0010 0,01  0,04 1  1,5
przemyśle lotniczym i kosmicznym
ZnCu1CrTi Ł� 0,002
Ti 0,15-0,25
ż� �
wszędzie tam gdzie ciężar wyrobów ma znaczenie przy ich użytkowaniu np.
- Z  stop cynku
w komputerach przenośnych
- L  stop dostarczony w postaci gąski (jeżeli w postaci gotowego odlewu to zamiast L wystąpi litera P)
ż� �
produkcji podzespołów dla różnego rodzaju maszyn, przy produkcji sprzętu
- Pierwsze dwie cyfry  zawartość Al
- Trzecia cyfra  zawartość Cu
medycznego czy sportowego oraz w wielu wyrobach codziennego użytku. 51
49
- Czwarta cyfra zawartość następnego największego dodatku stopowego (jeżeli <1% to cyfra = 0)
Cynk i stopy cynku
Stopy o dużej zawartości Al (powyżej 5%) stosowane są jako odlewnicze,
głównie na odlewy ciśnieniowe korpusów, obudów i pokryw różnych urządzeń
Cynk jest metalem ciężkim, o gęstości 7,1 g/cm3 o stosunkowo niskiej temperaturze
w przemyśle precyzyjnym, elektrotechnicznym i motoryzacyjnym. Wykonuje się
topnienia (419,5��C) i wrzenia (906 ��C). W temperaturze 150 �� 200��C charakteryzuje
z nich:
się dobrą podatnością na odkształcenia plastyczne (w temp. otoczenia jest dość
- elementy gaz
ników,
kruchy).
- maszyn do pisania i liczników,
Cynk jest dość odporny na działanie korozji (szczególnie w suchej atmosferze), pod
wpływem atmosfery zawierającej wilgoć i dwutlenek węgla pokrywa się białym - dz
wignie i klamki a także
nalotem zasadowego węglanu cynku, zabezpieczającego przed dalszym przebiegiem
- łożyska ślizgowe i tuleje.
procesu. W rozcieńczonych kwasach cynk rozpuszcza się.
Cynk jest stosowany na:
- powłoki ochronne (zabezpieczenie stali  blachy stalowe ocynkowane)  jest to
Własności mechaniczne
bardzo istotne zastosowanie cynku.
Rm = 220 �� 425 MPa
- płyty poligraficzne oraz
Re = 200  370 MPa
- do produkcji baterii i ogniw elektrycznych.
A5 = 2,5  10%
Cynk jest też składnikiem wielu stopów :
HB 80  120
- miedzi  mosiądze
- aluminium  durale
- magnezu  elektrony
52
50
Tytan i stopy tytanu
Stopy lutownicze (niskotopliwe)
Tytan występuje w dwóch odmianach alotropowych ą i �.:
Stopy lutownicze to stopy metali wykorzystywane podczas lutowania. Najczęściej
Odmiana ą o strukturze HZ istnieje do temperatury 882 �C,
są to stopy cyny i ołowiu. ż� �
Najczęściej używa się następujących stopów:
ż� �
odmiana � o strukturze regularnej RPC powyżej tej temperatury aż do temperatury
topnienia 1668 �C.:
�� � Sn63Pb37 (183�C)
Cechuje się:
�� � Sn62Pb36Ag2 (179�C)
o dużą wytrzymałością (Rm do 550 MPa ) przy gęstości 4,5 g/cm3
�� � Sn48,5Pb48,5Bi3
o dużą plastycznością (A 5 = 27%) .
o dobrą odpornością korozyjną na działanie wody morskiej, chlorki, kwasy
organiczne i atmosferę powietrza (do temperatury 500 �C.
Tytan można odlewać a także przerabiać plastycznie na zimno i gorąco
(w temperaturze 750  1000 �C).
Zalety stopów tytanu, a szczególnie ich duża wytrzymałość względna przy dużej
Obecnie w produkcji sprzętu elektronicznego stosuje się stopy bezołowiowe,
w których skład wchodzi cyna z niewielkimi dodatkami srebra, miedzi, bizmutu czy odporności korozyjnej decydują o ich zastosowaniu. Tytan techniczny i stopy tytanu
antymonu. Temperatura topnienia stopów używanych przy lutowaniu
są stosowane przede wszystkim w:
bezołowiowym wynosi 215-230�C. Najczęściej używa się następujących stopów:
ż� �
przemyśle lotniczym (zarówno na elementy silników jak i kadłubów samolotów),
ż� �
przemyśle okrętowym (części silników, armatura , pompy do wody morskiej,
�� � SnAg3,5 (221�C) SnBi7,5Ag2,0 (207-212�C)
ż� �
chemicznym (aparatura, zbiorniki, reaktory, pompy, zawory)
�� � SnAg2,0 (221-226�C) SnAg3,8Cu0,7 (217�C)
ż� � protetyce stomatologicznej i chirurgii kostnej ( nie jest toksyczny dla organizmu
w
�� � SnCu0,7 (227�C) SnAg2,6Cu0,8Sb0,5 (216-222�C)
53
54
�� � SnAg3,5Bi3,0 (206-213�C) ludzkiego)
Głównymi pierwiastkami stopowymi tytanu są:
Stopy ą
Al, Sn, Mo, V, Mn, Fe i Cr .
Głównym składnikiem stopowym jest Al (zazwyczaj do 8% - podwyższa
Dodatki stopowe stosowane w stopach tytanu stabilizują:
wytrzymałość ale pogarsza plastyczność) a także Sn i małe ilości Nb, V i Mo.
- albo odmianę ą np. (Al)
Stopy te cechuje dobra spawalność i żarowytrzymałość. Nie podlegają obróbce
- albo � np. (V, Mo, Cr). cieplnej, umacnia się je jedynie przez zgniot (podobnie jak tytan techniczny)
Przykłady stopów: TiAl5Sn2,5 TiAl8Mo1V1 TiAl6Zr4Sn2Mo2
W rezultacie jednoczesnego stosowania wielu pierwiastków stopowych
uzyskuje się różne struktury, (w tym mieszaninę ą+�) wpływające na
właściwości stopów.
Stopy ą i �
Mają najkorzystniejszą kombinację własności: większa wytrzymałość od
jednofazowych, są obrabialne cieplnie i plastycznie. Zawierają zwykle Al i pierwiastki
Stopy tytanu w zależności od stabilizujące fazę � : V, Mo, Cr, Fe, Mn, Ni, Co.
Przykłady stopów: TiMn8 TiAl3V2,5 TiAl6Mo6Zr4Sn2
struktury występującej w temperaturze
pokojowej uzyskanej przez odpowiedni
dobór składników stopowych
Stopy �
Uzyskuje się poprzez odpowiednią zawartość pierwiastków stopowych
i ewentualną obróbkę cieplną można
(stabilizujących fazę � ), bądz
przez przechładzanie z obszaru stabilnej fazy �
podzielić na trzy główne grupy:
w wyższych temperaturach (przy niższych stężeniach pierwiastków stopowych - tzw.
- jednofazowe stopy ą
stopy metastabilne). Stopy takie cechuje bardzo wysoka wytrzymałość (szczególnie
po odpowiedniej obróbce cieplnej). Stopy te są spawalne, jak i można je obrabiać
- dwufazowe stopy ą i �
skrawaniem.
- jednofazowe stopy �
Przykłady stopów: TiV13Cr11Al3 TiMo8V8Al3Fe2 TiV10Al3Fe2
56
55