Медь. Это — вязкий и мягкий металл, широко использующийся в
электротехнике. Медь обладает высокой электропроводностью и
теплопроводностью, но имеет невысокую прочность (). Она отличается
пластичностью, хорошо обрабатывается под давлением в холодном и горячем
состоянии,
куется и сваривается, обрабатывается резанием.
Марки меди и ее назначение в соответствии с ГОСТ 859—78 приведены в
табл. Х.22.
Медь — основа сплавов из бронзы и латали.
Бронзы. Сплавы меди и олова, а также сплавы меди с другими элементами
(алюминий, кремний, марганец, бериллий и свинец) называются бронзами.
Бронзы делятся на оловянные с содержанием олова 3—14 % и безоловянные.
Оловянные бронзы имеют хорошие литейные и антифрикционные свойства. К
безоловянным бронзам относятся алюминиевые, свинцовые, кремнистые,
бериллиевые и др.
Алюминиевые бронзы отличаются прочностью и устойчивостью против
коррозии. Свинцовые бронзы обладают высокими антифрикционными свойствами
и стойкостью против ударных нагрузок (применяются для вкладышей
подшипников). Кремнистые бронзы отличаются хорошей сопротивляемостью
коррозии в агрессивных средах и повышенной прочностью. Бериллиевые
бронзы обладают антикоррозийными свойствами и после термической
обработки (закалка и отпуск) приобретают высокую прочность и упругость,
применяются они для изготовления пружин.
В марке бронзы за буквами Бр, обозначающими бронзу, следуют начальные
буквы составных элементов сплава, а за ними в такой же
последовательности — цифры, определяющие среднее содержание элементов в
сплаве в процентах. Так, буква О означает олово, А — алюминий, Ж —
железо, Мц — марганец, Н — никель, К—кремний, С — свинец, Ц — цинк, Б —
бериллий, Ф — фосфор. Например, в состав бронзы БрОЦСНЗ-7-5-1 входит 3%
олова, 7% цинка, 5% свинца, 1 % никеля и остальное медь.
Основные свойства бронз приведены в табл. Х.23—Х.24.
Латунь. Сплавы меди и цинка представляют собой латунь. В эти сплавы,
кроме указанных компонентов, вводят и другие, но в меньшем количестве.
Латунь в маркировках обозначается буквой Л. В сложных сплавах за буквой
Л ставят
первые буквы входящих в сплав элементов в порядке
уменьшения их содержания. Значение букв такое же, как и при обозначении
бронз. Цифры показывают процентное содержание элементов в сплаве, причем
первая из них показывает количество меди в сплаве. Например, латунь
ЛАЖМц66-6-3-2 состоит из
66 % меди, 6 % алюминия, 3 % железа и 2 % марганца и цинка (остальное).
Латуни хорошо сопротивляются коррозии и износу, легко обрабатываются
резанием, куются, свариваются, обладают хорошей пластичностью. В табл.
Х.25 и Х.26 приведены механические свойства и области применения
латуней.
Баббиты. Подшипниковые сплавы на основе легкоплавких цветных металлов
называются баббитами. Наилучшими антифрикционными свойствами обладают
оловянный баббит и свинцовистый. Простейший по составу и наименее
качественный — баббит БС, представляющий собой сплав свинца с 17 %
сурьмы и незначительной добавкой меди. В табл. Х.27 приведены
механические свойства баббитов.
Маркируются баббиты буквой Б, за которой стоит либо число, указывающее
процентное содержание в сплаве олова, либо буква, характеризующая
основной компонент сплава (Н — никель, К — кальций, Т — теллур и др.).
Припои. Присадочные материалы, которые расплавляются при пайке и
соединяют между собой детали, находящиеся в твердом состоянии,
называются припоями. Припои бывают легкоплавкие (мягкие), если они
расплавляются при температуре менее 400°С и тугоплавкие (твердые), если
они расплавляются при температуре выше 400 °С. Механические свойства и
область применения припоев приведены в табл. Х.28 и Х.29.
Твердые сплавы. Для изготовления режущего инструмента, работающего при
больших скоростях резания или служащего для обработки твердых
материалов, применяются твердые сплавы. Они поставляются в виде
пластинок, прутков и порошков. Твердые сплавы отличаются высокой
твердостью (наивысшей после алмаза), которая сохраняется при нагреве в
процессе резания до температуры 900—1000 °С, и обладают большой
износоустойчивостью. Они допускают обработку резанием со скоростью до
500 м/мин.
Современные твердые сплавы в зависимости от технологии их получения
делятся на две группы: металлокерамические, полученные методом
порошковой металлургии, и наплавочные. Металлокерамические, в свою
очередь, делятся на вольфрамовые, титановольфрамовые и
титано-танталовольфрамовые.
В табл. Х.ЗО приведена техническая характеристика и
область применения металлокерамических твердых сплавов.
Для наплавки бурового и металлорежущего инструментов, а также кулачков
распределительных валов и других деталей применяются литые твердые
сплавы: стеллит, сормайт, рэлит и сталинит.
Стеллиты В2К и ВЗК представляют собой сплав вольфрама, хрома, кобальта,
никеля, кремния, железа и углерода. Твердость сплава В2К—HRC 460—480,
температура плавления 1260 °С; для сплава ВЗК—HRC 420—430, температура
плавления 1275 °С.
Сормайт — сплав хрома, углерода, никеля, кремния и марганца. Широко
применяются сормайт № 1 и 2. Твердость сплава HRA 710—740 и температура
плавления 1275—1300 °С.
Трубчато-зернистый твердый сплав рэлит представляет собой трубки из
малоуглеродистой стали, заполненные крупкой
Сталинит применяют для наплавки на изделия, подвергающиеся грубому
износу (щеки камнедробилок, зубья и козырьки ковшей экскаваторов и др.).
После наплавки сталинита на поверхности изделия образуется
износоустойчивый слой твердостью HRC 560—570.