Контрольная работа: Назначение поверхностного наклепа
Медные сплавы обладают высокими механическими и технологическими свойствами, хорошо сопротивляются износу и коррозии.
Медь с цинком образует кроме основного α-раствора ряд фаз электронного типа; β,γ и ε.
Наиболее часто структура латуней состоит из α - или α + β′ -фаз: α -фаза — твердый раствор цинка в меди с кристаллической решеткой меди г. ц. к. Предельная растворимость цинка в меди составляет 39% (рис. 4, а), а β′ -фаза упорядоченный твердый раствор на базе электронного соединения CuZnc решеткой о.ц. к.
 |
Рис. 4. Диаграмма состояния Си – Zn (а) и влияние цинка на механические свойства меди (б)
При высоких температурах β-фаза имеет неупорядоченное расположение атомов и широкую область гомогенности (см. рис. 4, а). В этом со стоянии β-фаза пластична. При температуре ниже 454 — 468°С расположение атомов меди и цинка в этой фазе становится упорядоченным, и она обозначается β′ . Фаза β′ в отличие от β-фазы является более твердой и хрупкой; γ -фаза представляет собой электронное соединение Cu5 Zn8 (21/13). Зависимость механических свойств меди от содержания цинка показана на рис. 4, б. В области α -твердого раствора прочность и пластичность растут. При появлении в структуре β′ -кристаллов пластичность падает, а прочность продолжает возрастать примерно до 45% Zn. При большем содержании цинка структура сплава состоит из β′ -фазы, и прочность сильно уменьшается из-за высокой хрупкости.
Технические латуни содержат до 40 — 45% Zn. В зависимости от содержания цинка различают α -латуни (рис. 5, а) и α + β′ -латуни (рис. 5,б): α -латуни хорошо деформируются в горячем и холодном состояниях. Двухфазные α + β′ -латуни малопластичны в холодном состоянии. Эти латуни обычно подвергают горячей обработкедавлением при температурах, соответствующих области β - или α + β-фаз; α + β′ -латунипо сравнению с α -латунью имеют большую прочность и износостойкость, но меньшую пластичность.
Двойные латуни нередко легируют Al, Fe, Ni, Sn, Mn, Pb и другими элементами. Такие латуни называют специальными или многокомпонентными. Введение легирующих элементов (кроме никеля) уменьшает растворимость цинка в меди и способствует образованию β -фазы, поэтому специальные латуни чаще двухфазные α + β. Никель увеличивает растворимость цинка в меди. При добавлении его к α + β′ -латуни количество β′ -фазы уменьшается, и при достаточном его содержании латунь из двухфазной становится однофазной (α-латунь). Легирующие элементы увеличивают прочность (твердость), но уменьшают пластичность латуни.
 |
Рис. 5. Микроструктура α (а) к α + β′ -латуни (х250)
Свинец облегчает обрабатываемость резанием и улучшает антифрикционные свойства. Свинец вводят в α + β′ -латуии или в α-латуни, испытывающие при нагреве и охлаждении α ↔ β- превращение. В результате этого превращения свинец располагается не по границам зерен, как в чистой меди или α-латуни, не имеющей превращений в твердом состоянии (что особенно затрудняет горячую обработку давлением, вызывая брак продукции), а внутри зерен, что не мешает обработке давлением, но способствует лучшему отделению стружки при резании. Сопротивление коррозии повышают AI, Zn, Si, MnHNi.
Латуни в наклепанном состоянии или с высокими остаточными напряжениями и содержащие свыше 20% Zn склонны к коррозионному («сезонному») растрескиванию в присутствии влаги, кислорода, аммиака. Для предотвращения растрескивания полуфабрикаты из латуни указанных составов отжигают при 250-650'С, аизделия из латуни - при 250-270°С.
Для уменьшения твердости перед обработкой .давлением и получения в полуфабрикатах требуемых свойств их подвергают рекристаллизационному отжигу, чаще при 600 — 700с С, с охлаждением на воздухе или в воде (для отделения слоя окалины). Для получения мелкого зерна перед глубокой вытяжкой полосы и ленты отжигают при более низкой температуре(450-550°C).
При отжиге α + β′ -латуней помимо рекристаллизации протекает фазовая перекристаллизация. Структура и свойства α + β′′ -латуней зависят от скорости охлаждения. При быстром охлаждении возрастает количество β′′ -фазы, что повышает твердость латуни и в некоторых случаях улучшает обработку резанием. Когда нужна высокая: пластичность, например для холодной обработки давлением, охлаждение должно быть медленным, чтобы получить возможно большее количество α-фазы.
Латуни, предназначенные для фасонного литья, от которых требуется повышенная прочность, содержат большое количество специальных присадок, улучшающих их литейные свойства. Эти латуни отличаются и лучшей коррозионной стойкостью.
Литейные латуни обладают хорошей жидкотекучестью, мало склонны к ликвации и обладают антифрикционными свойствами.
Все латуни по технологическому признаку подразделяют на две группы: деформированные, из которых изготовляют листы, ленты, трубы, проволоку и другие полуфабрикаты, и литейные - для фасонного литья (табл. 1.).
Таблица 1. Типичные свойства Деформируемых двойных латуней
| Марка | σв кгс/мм2 | δ, | % | Марка | σв кгс/мм2 | δ, | % | ||
|
латуни | после наклепа | после отжига |
после наклепа |
после отжига |
латуни |
после наклепа |
после отжига |
после наклепа |
К-во Просмотров: 364
Бесплатно скачать Контрольная работа: Назначение поверхностного наклепа
|