Akademia Morska w Szczecinie.  Wszelkie prawa autorskie zastrzeżone. 

 

 

 

AKADEMIA MORSKA W SZCZECINIE 

 

 

WYDZIAŁ INŻYNIERYJNO – EKONOMICZNY TRANSPORTU 

Instytut Inżynierii Transportu 

Zakład Techniki Transportu 

 

 
 

 

 

INSTRUKCJA 

 
 

Metale nieżelazne i ich stopy 

 
 

MATERIAŁOZNAWSTWO I NAUKA O  MATERIAŁACH  

LABORATORIUM 

 

 
 

 
 

 

Opracował: 

 

dr inż. Jarosław Chmiel 

 

Zatwierdził: 

dr inż. Jarosław Chmiel

 

Obowiązuje od:   wrzesień 2012 

 

 Akademia Morska w Szczecinie.  Wszelkie prawa autorskie zastrzeżone. 

 

 Akademia Morska w Szczecinie.  Wszelkie prawa autorskie zastrzeżone. 

Wprowadzenie 

 

 

Jako  stopy  nieżelazne  rozumieć  należy  te  stopy  metali,  w  których  głównym 

składnikiem  decydującym  o  właściwościach  nie  jest  żelazo.  Podobnie  jak  wśród  stopów 

ż

elaza, tak i wśród stopów nieżelaznych można wydzielić stopy do przeróbki plastycznej oraz 

stopy odlewnicze. 

 

Stopy do przeróbki plastycznej z reguły mają strukturę jednofazową lub dwufazową. 

Struktura stopów odlewniczych jest z reguły dwu- lub wielofazowa. Odlewanie stopów, które 

w warunkach równowagi mają strukturę jednofazową jest stosunkowo trudne, ze względu na 

ich krzepnięcie w szerokim zakresie temperatur, skłonność do gruboziarnistości i segregacji 

dendrytycznej. 

 

Cel ćwiczenia 

1.

 

Zapoznanie się ze strukturą i właściwościami głównych rodzajów stopów nieżelaznych 

stosowanych w okrętownictwie. 

2.

 

Zapoznanie się z wpływem zabiegów modyfikacji na strukturę stopów aluminium. 

3.

 

Zapoznanie się z przebiegiem procesów niszczenia  korozyjnego i kawitacyjnego stopów 

miedzi. 

 

Wykonanie ćwiczenia 

Pod kierunkiem prowadzącego: 

1.

 

 Przeprowadzić obserwacje mikroskopowe próbek odlewniczych  stopów miedzi : Cu – 

Zn, Cu – Sn, Cu-Al, Cu –Mn – Al, Cu – Pb. Zwrócić szczególną uwagę na strukturę 

perytektyczną oraz wydzielenia faz Fe-Al w stopach wieloskładnikowych. 

2.

 

Przeprowadzić obserwacje mikroskopowe próbek stopów odlewniczych Al – Si. Zwrócić 

uwagę na zabieg modyfikacji stopów i towarzyszące mu zmiany struktury i właściwości.  

3.

 

Zapoznać się z dokumentacją badań korozji elektrochemicznej stopów miedzi. 

4.

 

Przeprowadzić obserwacje mikroskopowe próbek stopów Sn – Sb – Cu oraz Cu-Pb 

stosowanych w technice łożyskowania ślizgowego. 

 

 

 Akademia Morska w Szczecinie.  Wszelkie prawa autorskie zastrzeżone. 

Opracowanie wyników 

W sprawozdaniu zamieścić  

 
 

1.

 

obrazy  mikrostruktur wraz z opisami, 

2.

 

zwięzłe zestawienie właściwości omawianych rodzajów stopów, 

3.

 

Przykłady zastosowań omawianych grup stopów w okrętownictwie. 

 

 Akademia Morska w Szczecinie.  Wszelkie prawa autorskie zastrzeżone. 

 
Literatura pomocnicza 
 
1.

 

Prowans St. : Materiałoznawstwo PWN 1980, rozd. 8.  (s. 363 – 409  wg. wyd. II) 

2.

 

Instrukcja do ćwiczenia „Wprowadzenie do badań materiałowych” 

3.

 

Notatki z wykładów z przedmiotów Materiałoznawstwo  i  Nauka o Materiałach 

 

 
 

Wymagania 

1.

 

Klasyfikacja i znakowanie głównych rodzajów stopów nieżelaznych 

2.

 

Właściwości użytkowe i przykłady zastosowań: 

•

 

mosiądzów 

•

 

brązów cynowych 

•

 

brązów aluminiowych 

•

 

brązów manganowo – aluminiowych 

•

 

brązów ołowiowych 

•

 

miedzionikli 

•

 

stopów aluminium – magnez 

•

 

stopów aluminium – krzem 

•

 

stopów  przeznaczonych na łożyska ślizgowe. 

3.

 

Mechanizmy niszczenia korozyjnego stopów miedzi 

 
 

 

 Akademia Morska w Szczecinie.  Wszelkie prawa autorskie zastrzeżone. 

Opis wybranych próbek 
 
Próbka 1 
 
Miedź wysokiej czystości klasa 6N 99,9999%, pręt odlewany 
gruboziarnista struktura, ziarno nr 0 – 1 
brak śladów odkształcenia plastycznego 
powiększenie 12,5 x 8 = 100 
 
Próbka 2. 
 
Handlowa miedź elektrolityczna, Cu 99,95 pręt ciągniony 
struktura drobnoziarnista, ziarno 7 – 8 wg wzorca ASTM 
ś

lady odkształcenia plastycznego w postaci bliźniaków 

powiększenie 100x – obserwacje ogólne, ocena wielkości ziarna 
powiększenie 250x – obserwacje szczegółowe, ziarna z bliźniakami. 
 
Próbka 3 
 
Mosiądz CuZn 30, blacha półtwarda – walcowana na zimno 
powiększenie 500 x 
widoczne bliźniaki i pasma poślizgów 
Typowa struktura jednofazowych stopów po przeróbce plastycznej. 
 
Próbka 4. 
 
Mosiądz dwufazowy Cu Zn39 Pb1 
nakrętka wykonana z pręta wyciskanego 
Powiększenie 500x jasna faza alfa, ciemniejsza faza beta prim 
ciemne wydzielenia ołowiu (ułatwiają obróbkę skrawaniem – łamanie wióra) tzw. mosiądz 
automatowy. 
Powiększenie 200x – pasmowy układ fazy beta prim 
 
Próbka 5a 5b 5c 
 
Struktura perytektyczna w odlewniczych stopach miedzi. 

-

 

przemiana perytektyczna 

-

 

rozmieszczenie faz alfa i beta 

-

 

produkty przemian fazy beta 
uporządkowanie beta prim 
eutektoid alfa gamma 
stabilna faza beta 

 
Fazy FeAl – kappa 1, 2 i 4