Wydział WIMiIP |
Imię i nazwisko Katarzyna Bosa |
Rok 1 |
Grupa 1 |
Nr Ćw 3 |
Data wykonania 15.04.2013 |
Temat: Badania mikroskopowe stopów metali niezależnych |
Ocena |
Do metali nieżelaznych zaliczamy wszystkie metale, z wyjątkiem żelaza. Wraz ze swoimi stopami są szeroko stosowane przez człowieka w wielu dziedzinach techniki. Dzielą się na trzy podstawowe grupy:
1. Metale lekkie- to potoczna nazwa metali z I i II grupy układu okresowego pierwiastków, czyli łączna nazwa dla metali alkalicznych i metali ziem alkalicznych. Ponadto do metali lekkich zalicza się też niektóre metale z innych grup układu okresowego: skand, tytan, itr i glin.
2. Metale ciężkie- charakteryzują się relatywnie wysoką gęstością wynoszącą powyżej 5 g / cm3.
3. Metale i stopy o mniejszym zastosowaniu.
Metale lekkie:
ALUMINIUM jako metal nieżelazny lekki charakteryzuje się dobrą przewodnością cieplną jak również elektryczną. Jest metalem o małej gęstości równej 2,7 g / cm3 i temperaturze topnienia równej 660,1°C.Stopy aluminium dzielimy na odlewnicze i przeznaczone do przeróbki plastycznej.
Stopy odlewnicze:
· AlSi21CuNi (Si 20-30%, Cu 1,1-1,5%, Mg 0,6-0,9%, Mn 0,1-0,3%, Ni 0,8-11%).Stosowany do tłoków silników spalinowych. AK20
· AlSi11 (Si 10-13%).Stosowany do skomplikowanych odlewów. AK11
· AlSiCu2 (Si 4-6%, Cu 1,5-3,5%, Mg 9,2-0,8%). Stosowany na części samolotów.
Stopy do przeróbki plastycznej:
· Duraluminium-wieloskładnikowe stopy Al, stosowane na obciążone konstrukcje maszyn, pojazdów, itp.
· Siluminy - podeutektyczne, eutektyczne i nadeutektyczne.
MAGNEZ jest kolejnym przykładem metalu nieżelaznego lekkiego o małej gęstości ( gęstość magnezu równa jest 1,75 g /cm3 ). Charakteryzuje go również temperatura topnienia równa 651°C. Magnez znajduje zastosowanie w:
· produkcji stopów
· procesach metalurgicznych jako odtleniacz i reduktor
Podział stopów magnezu na stopy odlewnicze i do przeróbki plastycznej:
Stopy odlewnicze:
· MgAl3ŻnMn - A3
· MgAl11ŻnMn - A10
· MgRE3Żr - RE3
Stopy do przeróbki plastycznej:
· MgMn2 - M2
· MgZn3Żr - Ż3
· MgAl3ŻnMn
TYTAN jest metalem nieżelaznym lekkim. Cechuje go gęstość stosunkowo duża w porównaniu z gęstościami aluminium i magnezu, bo równa się ona 4,51 g / cm3. Temperatura topnienia magnezu to także wielkość większa o ponad 2 razy od wielkości występujących w poprzednich dwóch metalach nieżelaznych i wynosi 1668°C. Ponadto tytan jest materiałem o dużej plastyczności oraz dużej odporności na działanie wody morskiej, chlorków, atmosfery powietrza i kwasów organicznych.
Wyróżniamy dwie odmiany alotropowe:
· o układzie heksagonalnym a
· o układzie regularnym
Głównymi pierwiastkami stopowymi są: aluminium, cyna, molibden, mangan, żelazo oraz chrom. Stopy tytanu stosowane są we wszystkich działach techniki. Uwarunkowane jest to dużą odpornością na korozję oraz ich dużą odpornością względną.
Metale ciężkie:
MIEDŹ charakteryzuje się dużą przewodnością cieplną i elektryczną, odpornością na działanie atmosfery oraz dużą plastycznością. Stosowana jest do budowania maszyn, w chemii oraz w komunikacji.
MOSIĄDZ jest to stop miedzi z cynkiem lub innymi metalami: krzem, nikiel, aluminium, żelazo, ołów i cyna. Charakteryzuje się dobrą plastycznością w temperaturze pokojowej i możliwością przerabiania na zimno, a wytrzymałość i twardość można zwiększyć zwiększając zawartość cynku.
BRĄZ jest to stop miedzi z cyną i , ew. lub, innymi metalami: aluminium, beryl, nikiel, mangan, ołów i inne.
Brązy przerabiane plastycznie:
· brąz cynowy
· aluminiowy
· berylowy
· kobaltowy
· niklowy
Brązy odlewnicze:
· B10 - CuSn10, charakteryzują się odpornością na działanie niektórych kwasów. Stosowany na silnie obciążone części maszyn takich jak łożyska, na osprzęt parowy i wodny.
· B1010 - CuSn10Pb10. Stosowany jest na łożyska i części trące w maszynach.
· B555 - CuSn5Żn5Pb5. Stosowany na części maszyn. Odporny na korozję i ścieranie.
· BA1032 - CuAl110Fe3Mn2. Stosowany na silnie obciążone części maszyn, w komunikacji.
Otrzymywanie:
Mosiądz- stop miedzi z cynkiem jako głównym składnikiem. Mosiądzami zwykłymi nazywa się stopy zawierające tylko miedź i do 45% cynku.
Mosiądz dwufazowy: Możemy go otrzymać poprzez hartowanie mosiądzu ( Gwałtowne ochłodzenie stopu do temperatury otoczenia i poprzez to zatrzymanie w strukturze stopu fazy β lub mieszaniny α + β.