ALUMINIUM - inna nazwa glin to srebrzystobiały, kowalny, lekki metal o temperaturze topnienia 660,37°C, temperaturze wrzenia 2467°C, gęstość 2,699 g/cm3. Dobry przewodnik ciepła i elektryczności. Pokrywa się ochronną warstewką tlenku (pasywacja), co powoduje jego odporność na czynniki atmosferyczne i kwasy utleniające (np. stężony kwas azotowy). Ma właściwości amfoteryczne, z przewagą zasadowych, roztwarza się w niektórych kwasach (tworzy sole glinowe) i w mocnych zasadach (tworzy hydroksygliniany). Bezpośrednio reaguje z tlenem, fluorowcami, w temperaturze powyżej 700°C - także z azotem, węglem i siarką. W związkach przyjmuje stopień utlenienia III; najważniejsze związki glinu: tlenek Al2O3, wodorotlenki (np. Al(OH)3), siarczan Al2(SO4)3, azotek AlN, ałuny, gliniany, glinokrzemiany. Surowcami do otrzymywania glinu technicznego (zw. aluminium) są gł. boksyt i lateryt. Produkcja odbywa się w 2 etapach: 1) otrzymywanie czystego tlenku glinu, 2) otrzymywanie aluminium przez elektrolizę tlenku rozpuszczonego w stopionym kriolicie. Uzyskane aluminium hutnicze (zanieczyszczenia 0,3-1%) poddaje się oczyszczaniu. Glin ma szerokie zastosowanie. W postaci stopów stanowi lekki materiał konstrukcyjny (gł. w przemyśle lotniczym i samochodowym). Jest używany m.in. do platerowania (aluminiowanie), do wyrobu naczyń kuchennych, przewodów elektrycznych, w postaci folii do produkcji opakowań i kondensatorów elektrycznych, w stanie sproszkowanym do wydzielania niektórych metali z ich tlenków lub wytwarzania wysokiej temperatury (aluminotermia) i odtleniania stali, jako farba ochronna oraz do wyrobu materiałów wybuchowych i ogni sztucznych.
Rys. Wykres równowagi Al-Cu
Obróbka cieplna stopów Al-Cu
W temperaturze pokojowej w Al rozpuszcza się ok. 0,5 % Cu. W temperaturze eutektycznej 548°C rozpuszczalność Cu w aluminium jest największa i wynosi 5,7%. Stop do zawartości 5,7 % Cu można nagrzać a następnie wygrzać oraz odpowiednio wystudzić, aby wtórne kryształy związku CuAl2 rozpuściły się i przeszły do roztworu α. Ostudzony roztwór nosi nazwę roztworu przesyconego. Otrzymaliśmy układ niezgodny z wykresem równowagi Al-Cu. W takim przesyconym roztworze zachodzą zmiany w kierunku zgodności z układem równowagi, co powoduje wydzielanie fazy CuAl2 i zatrzymanie w roztworze tylko 0,5 % Cu.
Obróbka cieplna stopów miedzi z aluminium polega na zabiegach:
Przesycania- polega na zatrzymaniu rozpuszczonego składnika w roztworze stałym przesyconym( temperatura 548°C, 5,7% Cu rozpuszczone w α )i w tym celu stosujemy szybkie chłodzenie; w układzie przesyconym w wyjściowym stadium jest 5,7 % Cu w α( temperatura pokojowa ), zaczynają się procesy wydzieleniowe, które ten nietrwały układ starają się doprowadzić do zgodności z wykresem równowagi.
Starzenia-powoduje znaczne zmiany własności stopu po przesyceniu. Przy starzeniu samorzutnym w temp. ok.20°C stop uzyskuje wysoką wytrzymałość po upływie 3-5 dni a maksymalną po 7 dniach.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Stan |
przesycony |
|
|
|
|
|
|
Stan |
Wyżarzony |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 1 2 3 4 5 6 7
czas, dni
inkubacja
Rys. Przebieg krzywej umocnienia podczas starzenia samorzutnego stopu aluminium.
Podwyższenie temp. starzenia przyspieszas czas uzyskania lepszych własności wytrzymałościowych lecz własności te są nieco niższe niż w przypadku starzenia samorzutnego. Stan stopu osiągnięty w wyniku starzenia nie jest trwały i podgrzanie stopu do temp.ok.230°C powoduje po kilku minutach zanik wytrzymałości( odpowiadający granicy wyżarzania stopu ). Po okresie 7dni stop poprzez starzenie samorzutnie nabywa ponownie wysokiej wytrzymałości (wytrzymałość uzyskana w wyniku starzenia samorzutnego jest ok. dwa razy większa od wytrzymałości dla stanu wyżarzonego). Zjawisko to może się powtarzać kilka razy i nosi nazwę nawrotu.
Zmiany zachodzące w strukturze podczas starzenia samorzutnego.
W początkowym okresie starzenia atomy miedzi będące w roztworze stałym przesyconym, rozmieszczone przypadkowo, zaczynają się skupiać w określonych miejscach sieci krystalicznej. W wyniku tego wewnątrz kryształu pojawiają się strefy o zwiększonej zawartości składnika rozpuszczanego( miedzi ) zwane strefami GP ( Guiniera-Prostona ), atomy miedzi nie wydzieliły się jeszcze z roztworu jednak zmiana ich położenia w roztworze powoduje znaczne naprężenia własne w krysztale w wyniku czego wzrasta twardość stopu. Strefy GP to cienkie płytkowe układy atomów o grubości kilkudziesięciu warstw atomowych. IM wyższa temp. starzenia tym grubsze i większe płytki.
Drugie stadium odbywa się w temp. 150-200°C; zawartość Cu w strefach GP odpowiada związkowi CuAl2 i powstaje nowa faza tzw. faza teta θ (Wasermana). Powstała faza posiada odrębną sieć krystaliczną sprzężoną z siecią macierzystą roztworu. Dalsze podwyższanie temp. powoduje tylko koagulację CuAl2.
Trzecie stadium- po wygrzaniu w temp. 200°C lub wyższej, sieć krystaliczna fazy teta odrywa się od sieci macierzystej roztworu nasyconego i przekształca się w odrębną sieć związku CuAl2. Maksymalne umocnienie stopu odpowiada jednak stadium początkowym: pierwszemu i drugiemu. Przy niskich temp. zachodzi tylko pierwsze stadium ze względu na małą ruchliwość atomu, natomiast przy intensywnym nagrzewaniu występuje drugie i trzecie stadium, bez pierwszego.
Do najważniejszych stopów aluminium zaliczamy:
Durale - Są to stopy na bazie Al.—Cu—Mg przeznaczone do przeróbki plastycznej. Mają małą odporność na korozję , z tego powodu często produkowane są blachy duralowe platerowane jedno—lub dwustronne aluminium. Durale podlegają utwardzaniu dyspersyjnemu przez starzenie samorzutne lub przyspieszone powodujące znaczne powiększenie wytrzymałości, zwłaszcza po przeróbce plastycznej. Najczęściej stosuje się na silnie obciążone elementy konstrukcji budowlanych, pojazdów i samolotów.
Siluminy - stopy odlewnicze aluminium z krzemem. Posiadają bardzo dobrą lejność, mały skurcz odlewniczy, małą skłonność do pęknięć na gorąco oraz mały współczynnik rozszerzalności liniowej. Są odporne na korozję.
Modyfikacje siluminium
Po stopieniu składników stopu ogrzewa się kąpiel do temperatury 830 st.C i przeprowadza modyfikację sodem, a gdy stop zawiera magnez - mieszaniną soli (2/3NaCl+1/3NaF). Następują wówczas reakcje:
Modyfikacja trwa ok. 10—12 minut. Następnie po oziębieniu kąpieli do temperatury 780—700 st. C wykonuje się odlew.
Nadmiar modyfikatora jest niekorzystny gdyż wpływa na zwiększenie porowatości i zwiększenie ilości wtrąceń niemetalicznych. Przy modyfikacji solami ilość magnezu się zmniejsza; należy o tym szczególnie pamiętać wtedy gdy stop ma być następnie poddany obróbce cieplnej.
Siluminy stosowane są na odlewy o złożonym kształcie i na silnie obciążone części urządzeń elektrotechnicznych, pomp, silników, i armatury okrętowej. Siluminy podeutektyczne stosowane są na konstrukcji lotniczych silników spalinowych oraz głowice silników spalinowych
MIEDŹ - (Cu , cuprum,) metal półszlachetny, dość miękki, kowalny, ciągliwy, o budowie krystalicznej i układzie płasko-centrycznym. Temperatura topnienia 1083°C, temperatura wrzenia 2567°C, gęstość 8,96 g/cm3. Spośród pierwiastków czysta miedź jest najlepszym - po srebrze - przewodnikiem ciepła i elektryczności, w temperaturze. pokojowej odporna na działanie suchego tlenu, także wodoru, azotu i węgla. W wilgotnym powietrzu pokrywa się tzw. patyną (zasadowy węglan miedzi CuCO3Cu(OH)2 ), która jest jej warstwą ochronna przed dalszą korozją. Nie jest ona odporna na działanie chloru, chlorku amonu, chlorku glinu, chlorku żelaza, fluorku amonu, kwasu siarkowego, siarkowodorów i acetylenu, chlorku sodowego, chlorku wapnia, kwasu solnego, siarczku sodowego i zaprawy murarskiej. Ogrzewana reaguje z tlenem. Roztwarza się w kwasach utleniających, a w obecności tlenu także w kwasach nieutleniających; przyjmuje stopnie utlenienia: gł. II (związki trwałe) oraz I i niekiedy III (związki nietrwałe). Tworzy liczne związki koordynacyjne, wodne roztwory związków miedzi mają barwę niebieską, rozpuszczalne związki miedzi są na ogół trujące, do najważniejszych związków należą: tlenki (krystaliczne ciała stałe, m.in. Cu2O, czerwony, CuO, czarny), siarczan (CuSO4, higroskopijny biały proszek), azotan (Cu(NO3)2. Rudy miedzi przerabia się metodami pirometalurgicznymi oraz hydrometalurgicznymi. Bardziej uniwersalna (stosowana zarówno w przypadku bogatych, jak i uboższych rud miedzi) metoda pirometalurgiczna polega na wytopie z rud z dodatkiem koksu i topników kamienia miedziowego -stopu siarczków miedzi(I) i żelaza(II); z roztopionego kamienia uzyskuje się w konwertorze miedź surową, którą poddaje się oczyszczaniu, gł. rafinacji elektrolitycznej. Rudy polimetaliczne poddaje się przeróbce w zautomatyzowanych piecach o specjalnej konstrukcji, w których w sposób ciągły przebiegają procesy prażenia, topienia, konwertorowania. Miedź jest stosowana m.in. do wyrobu przewodów elektrycznych (obecnie często zastępowana przez aluminium), obwodów drukowanych i części maszyn elektrycznych, do budowy aparatury dla przemysłu chemicznego i spożywczego (np. chłodnice, aparaty destylacyjne, kolumny rektyfikacyjne, kotły parowe) oraz w technologii materiałów mikro- i optoelektronicznych (wykorzystywanych m.in. w bateriach słonecznych, przekaźnikach elektroakustycznych), a także do krycia dachów. Szerokie zastosowanie mają również stopy miedzi.
Choroba wodorowa miedzi - miedź techniczna zanieczyszczona jest tlenem i podczas wyżarzania w atmosferze zawierającej wodór może dojść do zjawiska powstawania mikropęknięć. Zjawisko to polega na tym, że wodór defunduje przy podwyższonych temperaturach i zachodzi reakcja
Cu2 + H2=2Cu + H2O
Para wodna nie defunduje i nie może się wydostać na zewnątrz. Ciśnienie pary powstaje duże i to jest przyczyną powstawania mikropęknięć materiału.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Rys. Wpływ składników stopowych na elektryczną przewodność miedzi
Wpływ zanieczyszczeń na własności miedzi:
Tlen - obniża wytrzymałość na rozciąganie, podwyższa przewodność do zawartości 0,12%, przy wyższych zawartościach natomiast obniża podobnie jak zgniot.
Ołów - obniżą plastyczność, nie rozpuszcza się w miedzi lecz wydziela się na granicach ziaren, miedź staje się krucha na gorąco już przy zawartości 0,190.
Antymon - obniża własności plastyczne, jest bardzo szkodliwy i z tego powodu nawet w najgorszym gatunku miedzi jego zawartość nie powinna przekraczać 0,2%.
Arsen - również szkodliwy - mało podnosi wytrzymałość na rozciąganie, obniża własności plastyczne powyżej 0,5%, zwiększa kruchość na gorąco, a powyżej 1% również na zimno, dopuszcza się zawartość arsenu w miedzi do 0,2%.
Żelazo - podnosi wytrzymałoś, temperaturę rekrystalizacji i udarność, obniża bardzo wydatnie wydłużenie.
Fosfor - jest najbardziej popularnym odtleniaczem miedzi, pozostałości w ilości większej niż 0,03 - 0,1% są niewskazane, ponieważ powodują kruchość.
Bizmut - wydziela się na granicy ziarna (nie rozpuszcza się w stałej miedzi), powoduje kruchość na gorąco już przy zawartości 0,01% a na zimno przy 0,05%, jest bardzo trudny do usunięcia, dopuszczalna jego zawartość wynosi 0,005%.
Siarka - tworzy Cu2S, obniża wytrzymałość na rozerwanie i inne własności wytrzymałościowe, dostaje się przeważnie z gazów spalinowych i do zawartości 0,1% nie jest szkodliwa.
Nikiel, srebro i złoto są domieszkami, które rozpuszczają się w miedzi i nie są szkodliwe.
Oprócz czystej miedzi produkowane są stopy miedzi z różnymi pierwiastkami.
MOSIĄDZE - stopy miedzi, w których głównym dodatkiem stopowym jest cynk (2-45%). Rozróżnia się mosiądze odlewnicze (zwykle wieloskładnikowe) i do przeróbki plastycznej, a wśród nich: dwuskładnikowe (3-41% Zn), ołowiowe (32-43%Zn, 0,7-3,7% Pb), specjalne (wieloskładnikowe, nie zawierające ołowiu), wysokoniklowe, tzw. nowe srebro, dawniej alpaka lub argentan (20-29%Zn, 10-22% Ni, 0,05-0,5%Mn). Mosiądze są odporne na korozję i stosowane na części aparatury chemicznej i pomiarowej, wyroby jubilerskie, w przemyśle okrętowym, samochodowym i innych.
Rys. Wykres równowagi układu miedź-cynk (Cu-Zn)
Wykres składa się z pięciu perytektyk, w stanie stałym wyodrębnia się sześć faz:
Faza α jest to roztwór stały cynku w miedzi. Rozpuszczalność cynku od 39% do temp.4530C(stała). W temp. 9050C maleje do 32%.Obszar α jest obszarem największego zastosowania technicznego.
Faza β jest to roztwór stały na osnowie związku międzymetalicznego CuZn o wiązaniu elektronowym i uporządkowanym układzie atomów w sieci sześciennej centrowanej zachowany zostaje w temp.453-4700C. Po przekroczeniu tych temperatur uporządkowanie staje się przypadkowe.
Przez β'oznaczamy roztwór uporządkowany.
Roztwór γ o osnowie związku elektronowego Cu5Zn8 o sieci sześciennej zwartej. Temp. graniczna uporządkowania do 2700C.
Przez γ' oznaczamy roztwór uporządkowany.
Faza ε jest to roztwór stały na osnowie związku elektronowego CuZn3 o sieci heksagonalnej zwartej.
Techniczne zastosowanie mają mosiądze z zakresu α i α+β nie przekraczające 45% cynku. Mosiądze wykazują dużą podatność do obróbki plastycznej. Zakres maksymalnej plastyczności jest w obszarze od 15 do 30% cynku. Mosiądze o zawartości cynku 32 - 40% są mniej plastyczne, możliwe jest jeszcze walcowanie. W zakresie α+β przeróbka plastyczna powinna się odbywać na gorąco w temp. 780 - 820°. Następnie zalecane jest wyżarzanie rekrystalizujące (700 - 770° ).
Sezonowe pękanie mosiądzu - zjawisko to zachodzi w wyrobach mosiężnych, które przeszły obróbkę plastyczną, ale nie zostały poddane wyżarzaniu odprężającemu lub podczas pracy były narażone na naprężenia. Pod wpływem działania naprężeń wewnętrznych i atmosfery szczególnie zawierającej amoniak, po niedługim czasie następują mikropęknięcia ( głównie granicy ziaren). Aby tego uniknąć wyroby po przeróbce plastycznej należy poddać wyżarzaniu odprężającemu w temp. 250°C. Najbardziej podatne na zjawisko są mosiądze z zakresu α+β, ponieważ faza β jest bardziej elektroujemna niż α i ona ulega korozji. Najczęściej temu zjawisku podlegają rurki mosiężne, łuski karabinowe.
A- wydłużenie
Rm -wytrzymałość na rozciąganie
Rys. Własności mechaniczne stopów miedzi z cynkiem w zależności od zawartości cynku.
BRĄZY - są to stopy miedzi z innymi pierwiastkami niż cynk. Należą do nich przede wszystkim układy Cu-Sn, Cu-Al, Cu-Si, Cu-Mn, Cu-Ni, Cu-Pb, Cu-Be. W większości przypadków brązy zawierają dalsze składniki stopowe jak: Zn, Sn, Pb, Ni, P, Si, Mn, Al., Fe. Przeznaczone zarówno na odlewy, jak i do przeróbki plastycznej, zależnie od gatunku odznaczają się dobrą skrawalnością, odpornością na korozję, ścieranie i działanie podwyższonej temperatury. Stosowane do produkcji części maszyn, wyrobów artystycznych, aparatury chemicznej, rezystorów. SPIŻE - dawna nazwa brązów zawierających 4-11% cyny, 2-7% cynku, 2-6% ołowiu (reszta miedź). Odporne na korozję, o dużej wytrzymałości mechanicznej, stosowane do wyrobu silnie obciążonych (narażonych na ścieranie) części maszyn, dawniej do odlewania dział, dzwonów itp.
Rys. Wykres równowagi miedź-cyna (Cu-Sn)
Jednym z najstarszych i najbardziej rozpowszechnionym brązem jest układ podwójny miedź - cyna, nazywamy go brązem cynowym.
Praktyczne zastosowanie znalazły brązy o zawartości cyny 3-32%
3-10% cyny stopy przeznaczone częściowo do przeróbki plastycznej.
10-32% cyny stopy odlewnicze
α-roztwór stały cyny w miedzi
β-roztwór stały na osnowie związku Cu5Sn
δ-związek elektronowy Cu31Sn8
γ-roztwór stały miedzi z cynąs
ε-faza będąca zw. elektronowym Cu3Sn
W strukturze stopów miedzi z cyną w postaci odlewanej istnieją dość duże odstępstwa od stanu równowagi wynikającej z wykresu.
Brązy posiadają bardzo dobre własności odlewnicze, skurcz poniżej 1%. Dla mosiądzów i żeliwa 1,5%, dla mosiądzu i stali 2%. Fosfor wprowadzamy do brązu cynowego 0,02-0,05% -działa odtleniająco. Dodatki Fe i Ni wpływają na rozdrobnienie struktury.
Struktura brązów cynowych zależy od następujących czynników:
składu chemicznego,
warunków topnienia i odlewania,
warunków krzepnięcia i chłodzenia,
obróbki cieplnej
rodzaju przeróbki plastycznej.
Odlewy wykazują na ogół strukturę dendrytyczną i wymagają ujednorodnienia.
70 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 8 12 16 20 24 %Sn
Rys. Wpływ zawartości cyny na własności brązu cynowego.
W praktyce najczęściej spotykamy brązy wieloskładnikowe. W tych przypadkach nazwy tworzymy od głównych składników na przykład brąz cynowo-ołowiowy. Dodatek ołowiu zwiększa odporność na ścieranie polepsza lejność brązu, pogarsza własności wytrzymałościowe.
Składniki szkodliwe w brązach: antymon, arsen, kadm, magnez, krzem, selen, tellur, bizmut.
Fosfor wprowadzony do brązu cynowego 0,02 - 0,05% działa odtleniająco. Natomiast w celu polepszenia własności na ścieranie wprowadza się go około 0,5%. Większe zawartości fosforu powodują kruchość. Dodatki Fe i Ni wpływają na rozdrobienie struktury. Oprócz brązu cynowego występują także brązy: cynowo fosforowe, aluminiowe (zwane dawniej brązalami) i niklowe.
Obróbka cieplna brązów jest różna w zależności od ich rodzajów. Brązy cynowe, cynowo-cynkowe, ołowiowe i niektóre bezcynowe są obrabiane cieplnie, podobnie jak mosiądze. Natomiast brązy krzemowoniklowe, niklowomanganowo-krzemowe i berylowe, poza obróbką cieplną taką samą jak dla mosiądzów, mogą być utwardzane dyspersyjne (przesycanie i następujące po nim starzenie stopu).
CZĘŚĆ PRAKTYCZNA
Przebieg ćwiczenia.
Badania te polegają na obserwacji odpowiednio przygotowanej powierzchni próbek za pomocą mikroskopu pod znacznym powiększeniem. Mają one na celu zapoznanie się z własnościami fizycznymi i mechanicznymi, strukturami, zasto+sowaniem i oznaczeniem metali kolorowych i ich stopów.
Próbki do badań powinny być odpowiednio przygotowane aby ich struktura była dobrze widoczna:
Małe próbki należy po wycięciu obstalować w specjalnych uchwytach, które umożliwiają dalsze przygotowania.
Wstępną obróbkę przeprowadza się szlifierkach lub frezarkach cały czas intensywnie chłodząc w celu uniknięcia zmian strukturalnych.
Kolejny etap to szlifowanie powierzchni, przeprowadza się to na szlifierce mechanicznej lub ręcznej i płucze się.
Następnie wygładza się próbkę papierem ściernym lub płótnem ściernym i płucze wodą.
Trawienie ma na celu ujawnienie mikrostruktury próbki ,a przeprowadza się je odpowiednimi czynnikami.
Otrzymaliśmy po trzy próbki do obserwacji pod mikroskopem metalograficznym. Użyliśmy powiększenia x200 (tzn. okular X10 i F10 =200).
I próbka nr 5,4.
Mamy do czynienia z brązem aluminiowo-żelazowo-niklowy gat. BA1844. Jest to eutektoid złożony z kryształów roztworu stałego na bazie miedzi, oraz kryształów roztworu stałego opartego na związku międzymetalicznym Cu9Al4 jak i roztworu stałego bogatego w miedź.
Trawiono go odczynnikiem złożonym z 30ml HCL, 10g chlorku żelazowo-krystalicznego i 120ml alkoholu etylowego C2H5OH.
Skład chemiczny Al-10,2%,Fe-4,8%,Ni-4,2%,Zn-0,4%,Sn-0,1%,Pb-0,09%,P-0,08%,Mn-0,4%,Si-0,15%,Sb-0,035%,Bi-0,004%,As-0,044%,S-0,048%,Cu-reszta.
II próbka nr 7,0.
Stop łożyskowy (babbit), cecha t89, znak SnSb8Cu3.
Stan -odlew.
Jest to faza międzymetaliczna cyny z miedzią Cu3Sn pod postacią jasnych wydłużonych kryształów na tle ciemnego roztworu antymonu i miedzi w cynie.
Trawiono go odczynnikiem złożonym z 4ml HNO3, 96ml alkoholu etylowego C2H5OH.
Skład chemiczny Sn-89%,Sb-11,0%,Cu-6,0%.
III próbka nr 5,3.
Brąz ołowiowo-srebrowy.
Stan po wylaniu panewki.
Liczne wydzielenia prawie czystego ołowiu na tle roztworu stałego srebra w miedzi. Nie trawiony.
Skład chemiczny Ag-1,9%,Pb-21,2%,Cu-reszta.
Wnioski: W związku z tym, że żelazo i jego stopy nie mogą spełnić wszystkich wymagań techniki i gospodarka powszechne zastosowanie znalazły stopy: aluminium, miedzi, manganu, niklu, kobaltu, cyny, cynku i ostatnio zwłaszcza metale i stopy o wysokiej temperaturze topnienia, jak wolfram, tytan, wanad, molibden, cyrkon i inne. Stopy metali nieżelaznych są na ogół droższe od stopów żelaza. Dlatego stosujemy je tylko w przypadkach koniecznych mając na uwadze ich własności.
Metale kolorowe i ich stopy oznaczamy podając symbol chemiczny i liczbę całkowitą, wyrażającą procentową zawartość składników podstawowych. Składnik, którego jest najwięcej umieszczany jest na początku bez podania liczby określającej jego zawartość procentową. Dla przykładu oznaczenie CuZn40Pb1 jest znakiem stopu zawierającego 59% miedzi, 40% cynku oraz 1% ołowiu. Oprócz tego metale kolorowe i ich stopy oznaczamy za pomocą cechy, która jest tworzona w różny sposób.
1
1
L
L+CuAl2
α
CuAl2
α+CuAl2
Zn
Ag
Cd
Sn
Ni
Sn
Al
P
Si
Be
Fe
As
Temperatura 0C
1100
1000
900
800
700
600
500
400
300
200
100
0
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Zn%
A%
Rm[kG/mm2]
70
60
50
40
30
20
10
0
49
42
35
28
21
14
7
0
0 10 20 30 40 50 60 70 Zn%
1100
1000
900
800
700
600
500
400
300
200
100
0
Temperatura 0C
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Sn%