ściąga - obr. cpln. 1- mosiądze i brązy, nauka, zdrowie, materiałoznawstwo, Obróbka cieplna


Obr. cpln. mosiądzów:Wyżarz. rekrystaliz. poddaje się mu mosiądze o strukturze α obrabiane plastycznie na zimno. Celem tego wyżarzania jest usunięcie umocnienia spowodowanego zgniotem i umożliwienie ewentualnej dalszej obróbki plastycznej. Temperatura wyżarzania zależy od gatunku mosiądzu i stopnia zgniotu i wynosi od 450°C (dla dużego stopnia zgniotu) do 650°C. Czas i temperatura wy­żarzania muszą być tak dobrane, by nie nastąpił rozrost ziaren pogarszający podat­ność mosiądzu na dalszą obróbkę plastyczną.Wyżarz. odprężające. Celem tego wyżarzania jest zmniejszenie w materiale na­prężeń wewnętrznych, które mogą być przyczyną korozji naprężeniowej. Wyżarza­nie prowadzi się w temperaturze 200 - 300°C, zależnie od gatunku i stopnia zgniotu w czasie do kilkunastu godzin. Warunki wyżarzania muszą być tak dobrane, by nie zaszła rekrystalizacja materiału, co prowadziłoby do niepożądanego zmniejszenia umocnienia.Naprężenia wewnętrzne mogą się czasem pojawić także w odlewach i wtedy również stosuje się wyżarzanie odprężające

Obr. cpln. brązów cynowych: Wyżarz. rekrystaliz. stosuje się do stopów o strukturze α przerobionych plastycznie na zimno. Celem tego wyża­rzania jest odzyskanie pogorszonych wskutek zgniotu właściwości plastycznych, co umożliwi dalszą obróbkę plastyczną. Wyżarzanie to prowadzi się w temperaturze od 500°C do 650°C w zależności od składu chemicznego i stopnia zgniotu w czasie około 1 h. Wyżarz. ujednoradn. poddaje się przede wszystkim brązy odlewni­cze, a prowadzi się je w temperaturze 650 - 750°C w czasie od kilku do kilkunastu godzin. Wyżarzanie to ma na celu wyrównanie składu chemicznego i struktury w całym przekroju materiału, niejednorodnego z powodu silnej segregacji chemicznej odlewów.

Obr. Obr. cpln. brązów aluminiowych) można obrabiać cieplnie w sposób typowy dla stali, tzn. można przeprowadzać hartowanie i odpuszczanie. Temperatura hartowania waha się w pobliżu 700°C, odpuszczanie prowadzi się w około 300°C. Po takiej obróbce cieplnej właściwości wytrzymałościowe wyraźnie wzrastają.

Obr. cieplna brązów berylowych.:Brazy berylowe zawieraja ok. 2,1% pier. stopowego oraz zwykle Ni ewentualnie Co ,a także 0,1-0,25% Ti. obróbka cieplna brązów polega na utwardzaniu dyspersyjnym, choć mogą być poddawane też niskotemperaturowej obróbce cieplno-mechanicznej. Utwardzanie dyspersyjne składa się z przesycania z temp 720-760C istarzenia w temp 300-400C, wczasie którego wydziela się dyspersyjna faza gamma2 powodujaca umocnienie stopu. W wyniku obróbki cieplnej uzyskuje się twardość ok. 340HV, a wyrzymałość Rm-ok1250 Mpa. Brązy te mogąbyc też umacniane zgniotowo przez obróbkę plastyczną na zimno.

Zastosowanie brązów: W budowie maszyn są to różne

ele­menty maszyn, narażone na ścieranie i korozję, począwszy od dużych elementów napędowych, a kończąc na drobnych częściach aparatury po­miarowej, armatura chemiczna, panewki wysoko­obciążonych łożysk ślizgowych.

Zastosowanie mosiądzów: - w postaci odlewów do wyrobu armatury wodociągowej i osprzętu odpornego wodę morską, na mniejsze śruby okrętowe, tulejki, niektóre koła zębate i inne części maszynowe, części okuć budowlanych (klamki, gałki, chwyty).- w postaci wyrobów obrobionych plastycznie (pręty, druty, blachy, taśmy, rury) mosiądze są szeroko stosowane w przemysłach: maszynowym, elektro i radiotechnicznym, samochodowym, okrętowym, chemicznym, instrumentów muzycznych, itd.

Zzastosowanie brązów cynowych: Śruby, taśmy do giętkich węży, części przewodzące prąd, drut do spawania, sprężyny wszystkich typów, przyrządy kontrolne i pomiarowe, elementy przeciw cierne, styi sprężyste wszystkich typów, tulejki i panewki łożyskowe

Zastosowanie brązów krzemowych:Części maszyn i osprzętu (łożyska, napędy, pompy) narażone na korozję, zmienne obciążenia i złe smarowanie

zastosowanie brązów aluminiowych:Monety, części pracujące w wodzie morskiej, części dla przemysłu chemicznego i lotniczego, sprężyny i elementy sprężynujące, styki ślizgowe, sita rurowe wymienników ciepła, części w aparaturze pomiarowo-kontrolnej, wały, śruby, części narażone na ścieranie, sworznie, trzpienie, części do urządzeń hydraulicznych, gniazda zaworów, koła zębate, wysoko naprężone części łożysk i przekładni

Zastosowanie brązów berylowych:Sprężyny i elementy sprężynujące, membrany, części narażone na ścieranie, narzędzia nieiskrzące

6.Zastosowanie brązów ołowiowych wprzemyśle.Panewki łożysk ślizgowych pracujące przy małych obciażeniach iduzych prędkosciach.wydzielenia ołowiu rozsmarowuja się na wale, a faza α (prwaie czysta miedź)stanowi elementy nośne.

Własności brązów:Odporny na ścieranie, podwyższone temperatury, korozje, obciążenia statyczne, lejność i skrawalność b. dobra,

Własności i zastosowanie miedzi: Miedź jest metalem krystalizującym w układzie regularnym ściennie centrowanym (typu Al) o temperaturze topnienia 1083°C i o gęstości większej od żelaza, wynoszącej 8,9 Mg/ma. Ma niski poziom właściwości wytrzymałościowych i dobre właściwości plastyczne. Jej orientacyjne właściwości mechaniczne to: granica plastyczności Re 60 MPa, wytrzymałość na rozciąganie Rm 230 MPa i twardość 30 HB, wydłużenie A1o 50% i przewężenie Z 90%. Umocnić czystą miedź można jedynie w wyniku zgniotu. Po 60-procentowym zgniocie Re i Rm wzrastają do około 400 MPa, a twardość do ponad 100 HB. Natomiast właściwości plastyczne po zgniocie ulegają pogorszeniu. Na pogorszenie właściwości plastycznych ma także wpływ zanieczyszczenie innymi pierwiastkami, takimi jak antymon, arsen, bizmut, fosfor, ołów i tlen.Miedź ma największą po srebrze przewodność elektryczną oraz bardzo dobrą przewodność cieplną. Przewodność elektryczna zależy od czystości miedzi. Najsil­niej zmniejszają ją zanieczyszczenia fosforem, krzemem i żelazem. Do zalet miedzi należy również jej dobra odporność na korozję. Jest ona prawie całkowicie odporna na działanie wody morskiej, gorsza jest jej odporność na zwykłą wodę, zawierającą dwutlenek węgla i tlen. W wyniku działania wilgotnego powietrza na powierzchni miedzi tworzy się warstwa patyny, która jest zasadowym węglanem miedzi i chroni ją w pewnym stopniu przed dalszą korozją. Miedź nie jest natomiast odporna na działanie atmosfery przemysłowej zawierającej dwutlenek siarki, gdyż tworząca się warstwa zasadowego siarczanu miedzi nie chroni przed korozją.Zastosowanie miedzi technicznie czystej zależy od ilości zawartych w niej zanie­czyszczeni. W normie produkowane w Polsce gatunki miedzi dzieli się zależnie od czystości oraz sposobu wytwarzania: od najczystszej 99,99% do 99,0%. Miedź o największej czystości ze względu na jej bardzo dobrą przewodność elektryczną stosuje się w elektronice, a o nieco gorszej czystości, około 99,9%, na przewody elektrotechniczne. Z gatunków o mniejszej czystości wykonuje się w przemyśle chemicznym i energetyce cieplnej części skraplaczy, wymienników cieplnych, chłodnic, a także pokrycia dachów zabytkowych budowli, urządzenia pracujące w obniżonej temperaturze.Miedź bardzo często jest wykorzystywana jako dodatek stopowy do niektórych stali, staliw i żeliw oraz do stopów aluminium, cynku, stopów łożyskowych i do stopów złota i srebra. Jest również składnikiem wielu materiałów spiekanych. Jednak najszersze zastosowanie znalazła miedź jako składnik podstawowy stopów technicznych.

Własności i zastosowanie mosiądzów:Mosiądze są najbardziej rozpowszechnionymi stopami miedzi. Cynk, który jest tańszy od miedzi, obniża cenę stopu. Mosiądze zawierają od kilku do 45% cynku oraz mogą zawierać dodatek jednego tub kilku pierwiastków w ilości od 0,5 do 5%: ołowiu, manganu, aluminium, żelaza, krzemu i niklu. Zgodnie z wykresem równowagi (rys. 6.1) ze względu na strukturę mosiądze można podzielić na dwie grupy: mosiądze o strukturze α zawierające do 38% cynku oraz o strukturze α + (β' zawierające od 38 do 45% cynku.Faza α jest roztworem cynku w miedzi o sieci regularnej ściennie centrowanej (A 1). Rozpuszczalność cynku w roztworze a zwiększa się od 32% w temperaturze 902°C do 38% w 400°C. W związku z tym mosiądze o zawartości 32 - 38% Zn (czyli o strukturze α) bezpośrednio po zakrzepnięciu mają strukturę dwufazową α + β i podczas chłodzenia faza β całkowicie rozpuszcza się w roztworze a. Faza β jest roztworem stałym na bazie fazy międzymetalicznej CuZn i krystalizuje w układzie regularnym przestrzennie centrowanym (A2). Ułożenie atomów cynku i miedzi jest nieuporządkowane, tzn. atomy każdego z tych pierwiastków mogą zajmować dowolne położenie w sieci krystalicznej. Podczas chłodzenia, w temperaturze około 450°C, faza β ulega uporządkowaniu, tworząc fazę β', która jest uporządkowanym roztworem stałym. Uporządkowanie polega na zajmowaniu przez atom cynku centralnego położenia w sieci krystalicznej. Przemiana nieporządek - porządek zawsze prowadzi do polepszenia właściwości wytrzymałościowych pogorszenia plastycznych. Faza β, mająca mniejszą twardość niż faza a w tej samej temperaturze, podczas chłodzenia przemienia się w twardą i kruchą fazę β'. Ze względu na dużą kruchość nie stosuje się mosiądzów o jednofazowej strukturze β'. Mosiądze, podobnie jak miedź, mają dobrą odporność na korozję, szczególnie w wodzie morskiej. Elementy mosiężne można łatwo łączyć za pomocą lutowania miękkiego (lutami cynowymi), twardego (lutami srebrnymi) oraz spawania gazowego.



Wyszukiwarka