13. określenie brązu (jaki to stop )

Brązy - stopy miedzi z innymi metalami i ewentualnie innymi pierwiastkami, w którym zawartość miedzi zawiera się w granicach 80-90% wagowych. Składy brązów specyfikuje Polska Norma PN-xx/H-87050.

Brązy cynowe były znane już w starożytności.

Brązy posiadają dobre własności wytrzymałościowe, są łatwo obrabialne. Brązy wysokostopowe poddają się także hartowaniu. Posiadają dobre właściwości przeciwścierne, odporne są na wysoką temperaturę i korozję. Zastosowanie brązów jest ograniczone ze względu na ich wysoką cenę.

Brązy dzieli się na brązy do obróbki plastycznej, dostarczane w formie wyrobów hutniczych - blach, pasów, taśm, prętów, drutów i rur oraz brązy odlewnicze dostarczane w postaci sztab lub kęsów.

Pośród brązów do obróbki plastycznej wyróżnia się:

Brąz cynowy - zawierający od 1% do 9% cyny.

Posiada barwę szarą, której intensywność wzrasta wraz z zawartością cyny. Mogą zawierać także inne dodatki stopowe, takie jak cynk (2,7% do 5%), ołów (1,5% do 4,5%) oraz domieszki fosforu (0,1% do 0,3%) z zanieczyszczeniami nie przekraczającymi 0,3%. Symbole brązów cynowych to B2 (CuSn2), B4 (CuSn4), B6 (CuSn6), B43 (CuSn4Zn3), B443 (CuSn4n4Pb3), B444 (CuSn4n4Pb4). Brązy cynowe używane są na elementy sprężyste, trudno ścieralne, a przy większej zawartości ołowiu na tuleje i panwie łożyskowe.

Brąz aluminiowy - zawierający od 4% do 11% aluminium.

Może zawierać także inne dodatki stopowe, takie jak żelazo (2,0% do 5,5%), mangan (1,5% do 4,5%) oraz nikiel (3,5% do 5,5%), z zanieczyszczeniami nie przekraczającymi 1,7%. Symbole brązów cynowych to BA5 (CuAl5), BA8 (CuAl8), BA93 (CuAl9Fe3), BA1032 (CuAl10Fe3Mn2), BA1044 (CuAl10Fe4Ni4), BA92 (CuAl9Mn4). Brązy aluminiowe stosowane są na części do przemysłu chemicznego, elementy pracujące w wodzie morskiej, monety, styki ślizgowe, części łożysk, wały, śruby, sita.

9. Wymagania dla stali konstrukcyjnej

Stosowane są one w konstrukcjach stalowych i budowie części maszyn, pracujących w temp. ok. -40 do 300 ⁰ C(w środowisku o niewielkim działaniu korozyjnym).

Ich przydatność do określonego zastosowania ocenia się na podstawie:

• badań własności mechanicznych przeprowadzonych w temperaturze otoczenia ( względnie temp.obniżonych lub podwyższonych),przważnie z:

• badań statycznch → Rm, Re lub Rsp

• badań zmęczeniowych → Zg

• wskaźników wynikających z metod mechaniki pękania( K_IC,δ_C{COD}, J_IC)

• składu chemicznego

• hartowności

• struktury→ najkorzystniejszą kombinację wytrzymałości i ciągliwości posiadają stale o strukturze:

• martenzytu odpuszczonego i sorbitu

• bainitu

• ferrytu i perlitu

Ze względu na zawartość głównego dodatku stopowego można wyróżnić następujące grupy stali:

• manganowe,np. 30G2,35SG

• chromowe, np.20H-50H

• chromowe z dodatkami Si,Mn,Mo,V i W np. 37HS, 30HGS,40H2MF

krzemowe np.65S2WA

7. Jakie są wymagania dla stali stopowych i niestopowych

Stale węglowe (niestopowe)  
 Na własności stali węglowych najistotniejszy wpływ wywiera węgiel, który decyduje o własnościach mechanicznych. Pozostałe pierwiastki znajdujące się w tych  stalach pochodzą  
z przerobu hutniczego (krzem, mangan, aluminium) lub są zanieczyszczeniami (fosfor, siarka,tlen, wodór, azot, cyna, antymon, arsen).

Klasy jakości stali niestopowych (węglowych) 

Stale niestopowe ze względu na klasy jakości dzielimy na:

• Jakościowe - te wszystkie, które nie zaliczają się do stali specjalnych

• Specjalne - to takie, które spełniają jeden lub więcej z podanych warunków:  
  * wymagana praca łamania w stanie ulepszonym cieplnie, 
  * wymagana głębokość utwardzania powierzchniowego lub twardość powierzchni po hartowaniu, 
  * niski udział wtrąceń niemetalicznych, 
  * max stężenie fosforu i siarki   0,020%, 
  *min praca łamania w -50°C: KV       27 J określona na próbkach wzdłużnych lub        16 J na próbkach poprzecznych, 
  * przewodność elektryczna właściwa > 9 S·m/mm².

Stal stopowa 

Stalami stopowymi nazywa się stale, do których celowo wprowadza się pierwiastki stopowe, aby nadać im wymagane własności. Najczęściej stosuje się: mangan, krzem, chrom, nikiel, wolfram, molibden, wanad. Rzadziej stosuje się aluminium, kobalt, miedź, tytan, tantal, niob,  a w niektórych przypadkach i azot.

Stale stopowe c.d. 

• Ze względu na sumaryczne stężenie pierwiastków stale stopowe dzielimy na następujące grupy:

• Niskostopowe - stężenie jednego pierwiastka (oprócz węgla) nie przekracza 2%, a suma pierwiastków łącznie nie przekracza 3,5%

• Średniostopowe - stężenie jednego pierwiastka (oprócz węgla) przekracza 2%, lecz nie przekracza 8% lub suma pierwiastków łącznie nie przekracza 12%

• Wysokostopowe - stężenie jednego pierwiastka przekracza 8% a suma pierwiastków łącznie nie przekracza 55%.

Wyróżnia się następujące grupy:

• Stale konstrukcyjne spawalne,

• Stale stopowe na szyny, grodzice, kształtowniki na obudowy górnicze,

• Stale stopowe na produkty płaskie walcowane na zimno lub na gorąco przeznaczone do dalszej obróbki plastycznej na zimno,

• Stale elektrotechniczne,

• Stale stopowe z miedzią.

Stale stopowe specjalne 

• Stale maszynowe (do budowy maszyn),

• Stale na urządzenia ciśnieniowe,

• Stale konstrukcyjne,