Uniwersytet Warmińsko – Mazurski

W Olsztynie

I rok, studia stacjonarne

Kierunek: mechatronika

Ćwiczenia Laboratoryjne

Nauka o materiałach

Temat: Badania metalograficzne stopów metali nieżelaznych.

I Cel ćwiczenia:

Zbadanie i zapoznanie się ze strukturą mikroskopową stopów metali nieżelaznych.

II Wstęp teoretyczny:

Stopy aluminium:

Do najważniejszych stopów aluminium należą stopy z krzemem, oraz tak zwane durale.

Stopy aluminium z krzemem (potocznie nazywane siluminy) zawierają od 2 do 30% krzemu. Odznaczają się dobrą lejnością, odpornością na korozję i małym skurczem odlewniczym.

Durale (inaczej duraluminium) jest to stop odlewniczy aluminium z miedzią, manganem i magnezem. Odznacza się bardzo wysoką odpornością mechaniczną, niestety jego wadą jest podatność na korozję.

Stopy miedzi:

Do najważniejszych stopów miedzi należą mosiądze i brązy.

Mosiądze jest to grupa stopów miedzi z cynkiem do zawartości około 40%. Topnieją w temperaturze ok. 1000 °C. Posiadają złote zabarwienie. Są odporne na korozję, oraz posiadają dobre właściwości odlewnicze. Mosiądze dzielimy głównie na jedno- i dwuskładnikowe. Jednoskładnikowe to mosiądze, tzw. α lub β. Mosiądze dwuskładnikowe to α + β.

Brązy są odlewniczymi stopami miedzi z innymi pierwiastkami, w których zawartość miedzi nie spada poniżej 80-90%. Brązy mogą składać się z miedzi oraz rozpuszczonych w niej: cyna, krzem, aluminium, beryl. Wszystkie rodzaje brązów odznaczają się dobrą sprężystością. Brązy cynowe znane są na świecie od tysięcy lat (od nich wywodzi się nazwa epoki brązu), jednak w współczesnym świecie są mało popularne przez swoją wysoką cenę.

III Przebieg ćwiczenia:

5.1 Mosiądz dwuskładnikowy CuZn20 (cecha M80)

Struktura: jasna struktura α (miedź), ciemna struktura β (cynk)

Skład:

80% miedzi

20% cynku

Wytrzymałość na rozciąganie ponad 400 MPa

Twardość 105-130HB

Zastosowanie: rurki manometryczne, wężownice, wyroby artystyczne, membrany, do platerowania

5.2 Mosiądz MO58

Oznaczenie: PN-92/H-87025 : CuZn40Pb2

Struktura: jasna struktura α (miedź), ciemna struktura β (cynk)

Skład:

58% miedzi

40% cynku

2% ołowiu

Dobrze skrawalny, o ograniczonej podatności na przeróbkę plastyczną na zimno

Zastosowanie na elementy wykonane różnymi metodami skrawania

5.3 brąz ołowiowo- srebrowy

Struktura: wydzielenia ołowiu i srebra (ciemne pola) pośród miedzi (jasna osnowa)

6.0 Siluminum nie modyfikowane – AlSi9Mg (cecha AK9)

Norma: PN-EN 573-3:2005: AlSiMg9

Struktura: gruboziarniste wydzielenia ; widocznym iglastym krzemem (około 9%) i ciemnymi

wydzieleniami magnezu

Zastosowanie: przemysł żywnościowy, spawanie elementów ze stopów aluminium

6.1 Siluminum modyfikowane – AlSi9Mg (cecha AK9)

Norma: PN-EN 573-3:2005: AlSiMg9

Struktura: drobnoziarniste wydzielenia, rozbite dzięki modyfikacji

Zastosowanie: przemysł żywnościowy, spawanie elementów ze stopów aluminium

6.2 Duraluminium PA29

Struktura: wydzieliny pierwiastków rozpuszczonych (miedź, magnez, mangan, krzem) pośród aluminium.

7.0 stop łożyskowy (babbit) – SnSb8Cu3 (cecha Ł89)

Norma: PN-ISO 4381

Struktura: wydzielenia antymonu i miedzi (twarde składniki) pośród cyny (miękka otoczka)

Zastosowanie: silnie obciążone łożyska walcarek, cienkościenne tuleje łożyskowe

Informacje technologiczne - dobre własności ślizgowe, zdolność dopasowania się do kształtu czopa

7.1 stop łożyskowy (babbit) – SnSb11Cu6 (cecha Ł83)

Norma: PN-ISO 4381

Struktura: duże wydzielenia twardego antymonu i miedzi, pośród miękkiej cyny

Zastosowanie: łożyska ślizgowe turbin,

Informacje technologiczne - dobra udarność, wrażliwy na naprężenia zginające, wysoka odporność na ścieranie

IV Tabela wyników:

V Wnioski: