Практическая работа по материаловедению

Практическая работа № 7

Тема: Маркировка цветных металлов и сплавов

Цель: расшифровать буквы и цифры в названии марок цветных металлов и сплавов

Оборудование: мультимедийный проектор

Ход урока:

1. Организационный момент (проверить готовность к уроку, отметить отсутствующих, объявить тему и цель урока, порядок выполнения работы)

Порядок выполнения работы
1. Изучить характеристики и расшифровку марок алюминия и его сплавов, меди и её сплавов, изложенных в теоретической части работы.

2. Произвести расшифровку предложенных марок материалов таблицы 1, полученные результаты записать в таблицу 2.

3. Оформить отчёт работы

Задание

Произвести расшифровку марок цветных металлов и их сплавов из таблицы 1

2. Теоретическая основа работы

Классификация цветных сплавов.

2.1 Алюминий и алюминиевые сплавы

• Деформируемые алюминиевые сплавы

• Литейные алюминиевые сплавы

2.2 Медь и медные сплавы

• Бронзы

• Латуни

• Сплавы меди с никелем

Титан, магний и их сплавы

• Титан

• Магний

Олово, свинец, цинк и их сплавы

• Припои

• Антифрикционные сплавы

2.1 Алюминий и его сплавы

Алюминий - легкий металл, обладающий высокими тепло- и электропроводностью, стойкий к коррозии. В зависимости от степени частоты первичный алюминий согласно ГОСТ 11069-74 бывает особой (А999), высокой (А995, А95) и технической чистоты (А85, А7Е, АО и др.). Алюминий маркируют буквой А и цифрами, обозначающими доли процента свыше 99,0% Al; буква "Е" обозначает повышенное содержание железа и пониженное кремния.

А999 - алюминий особой чистоты, в котором содержится не менее 99,999% Al;

А5 - алюминий технической чистоты в котором 99,5% алюминия. Алюминиевые сплавы разделяют на деформируемые и литейные. Те и другие могут быть не упрочняемые и упрочняемые термической обработкой.

Деформируемые алюминиевые сплавы хорошо обрабатываются прокаткой, ковкой, штамповкой. Их марки приведены в ГОСТ4784-74. К деформируемым алюминиевым сплавам не упрочняемым термообработкой, относятся сплавы системы Al-Mn и AL-Mg:Aмц; АмцС; Амг1; АМг4,5; Амг6. Аббревиатура включает в себя начальные буквы, входящие в состав сплава компонентов и цифры, указывающие содержание легирующего элемента в процентах. К деформируемым алюминиевым сплавам, упрочняемым термической обработкой, относятся сплавы системы Al-Cu-Mg с добавками некоторых элементов (дуралюны, ковочные сплавы), а также высокопрочные и жаропрочные сплавы сложного хим.состава. Дуралюмины маркируются буквой "Д" и порядковым номером, например: Д1, Д12, Д18, АК4, АК8.

Чистый деформируемый алюминий обозначается буквами "АД" и условным обозначением степени его чистоты: АДоч (>=99,98% Al), АД000(>=99,80% Аl), АД0(99,5% Аl), АД1 (99,30% Al), АД(>=98,80% Аl).

Литейные алюминиевые сплавы (ГОСТ 2685-75) обладает хорошей жидко-текучестью, имеет сравнительно не большую усадку и предназначены в основном для фасонного литья. Эти сплавы маркируются буквами "АЛ" с последующим порядковым номером: АЛ2, АЛ9, АЛ13, АЛ22, АЛЗО.

Иногда маркируют по составу: АК7М2; АК21М2, 5Н2,5; АК4МЦ6. В этом случае "М" обозначает медь. "К" - кремний, "Ц" - цинк, "Н" - никель; цифра - среднее % содержание элемента.

Из алюминиевых антифрикционных сплавов (ГОСТ 14113-78) изготовляют подшипники и вкладыши как литьем так и обработкой давлением. Такие сплавы маркируют буквой "А" и начальными буквами входящих в них элементов: А09-2, А06-1, АН-2,5, АСМТ. В первые два сплава входят в указанное количество олова и меди (первая цифра-олово, вторая-медь в %), в третий 2,7-3,3% Ni и в четвертый медь сурьма и теллур.

2.2 Медь и её сплавы

Технически чистая медь обладает высокими пластичностью и коррозийной стойкостью, малым удельным электросопротивлением и высокой теплопроводностью. По чистоте медь подразделяют на марки (ГОСТ 859-78).

После обозначения марки указывают способ изготовления меди: к - катодная, б - бес кислородная, р - раскисленная. Медь огневого рафинирования не обозначается.

МООк - технически чистая катодная медь, содержащая не менее 99,99% меди и серебра.

МЗ - технически чистая медь огневого рафинирования, содержит не менее 99,5%меди и серебра.

Медные сплавы разделяют на бронзы и латуни. Бронзы- это сплавы меди с оловом (4 - 33% Sn хотя бывают без оловянные бронзы), свинцом (до 30% Pb), алюминием (5-11% AL), кремнием (4-5% Si), сурьмой и фосфором (ГОСТ 493-79 , ГОСТ 613-79, ГОСТ 5017-74, ГОСТ 18175-78).

Латуни - сплавы меди с цинком (до 50% Zn) и небольшими добавками алюминия, кремния, свинца, никеля, марганца (ГОСТ 15527-70, ГОСТ 17711-80). Медные сплавы предназначены для изготовления деталей методами литья, называют литейными, а сплавы, предназначенные для изготовления деталей пластическим деформированием - сплавами, обрабатываемыми давлением.

Медные сплавы обозначают начальными буквами их названия (Бр или Л), после чего следуют первые буквы названий основных элементов, образующих сплав, и цифры, указывающие кол-во элемента в процентах. Приняты следующие обозначения компонентов сплавов:

А - алюминий

Су - сурьма

Мц - марганец

К - кремний

С - свинец

Н - никель

Б - бериллий

Т - титан

Мг - магний

Кд - кадмий

Ср - серебро

О - олово

Ж - железо

Ф - фосфор

Мш - мышьяк

Х - хром

Ц - цинк

Примеры: БрА9Мц2Л - бронза, содержащая 9% алюминия, 2% Mn, остальное Cu ("Л"' указывает, что сплав литейный);

ЛЦ40Мц3Ж - латунь, содержащая 40% Zn, 3% Mn, ~l% Fe, остальное Cu;

Бр0Ф8,0-0,3 - бронза на ряду с медью содержащая 8% олова и 0,3% фосфора;

ЛАМш77-2-0,05 - латунь содержащая 77% Cu, 2% Al, 0,055 мышьяка, остальное Zn (в обозначении латуни, предназначенной для обработки давлением, первое число указывает на содержание меди).

В несложных по составу латунях указывают только содержание в сплаве меди:Л96 - латунь содержащая 96% Cu и ~4% Zn (томпак);

Лб3 - латунь содержащая 63% Cu и -37% Zn.

Марки меди и её применение

3.Практическая часть работы

Порядок составление отчета

1. Записать название работы

2. Нарисовать таблицу 2

3. Провести расшифровку марок стали из таблицы 1, полученные результаты записать в таблицу 2

4. Ответить на контрольные вопросы

Таблица 1

1) БСт3кп

9) БрАЖНЮ-4-4

2) АЛ9

10) БрА7Мц15ЖЗН2Ц2

3) БрОФ4-0

11) ЛЦ23АбЖЗМц2

4) БрСуЗНЗЦЗС20Ф

12) БрКМцЗ-1

5) ЛЦ40МцЗА

13) Бр06Ц6СЗ

6) ЛЖМц59-1-1

14) ЛАНКМц75-2-2

7) ЛС59-1

15) АК4М4.ВТ22

8) Л68

16) АК9

Таблица 2

№

Марка

Химические элементы и их содержание

1

Пример

ЦАМ10-5Л

содержит 9,0-12,4%Al, 4,0-5,5% Cu, 0,03-0,06% Mg, временное сопротивление не менее 250 МПа, пластичность не менее 0,4%, твердость -не менее 100HB. Из сплава изготавливают подшипники и втулки металлообрабатывающих станаков, прессов, работающих под давлением до200-10000 Па.

2

3

4

5

6

7

Контрольные вопросы для самостоятельной работы

1. Опишите основные свойства меди.

2. Какие примеси меди значительно снижают пластичность и электропроводность?

3. Как влияет кислород, висмут, сера на структуру и свойства меди?

4. Опишите влияние цинка на свойства латуней.

5. Опишите влияние легирующих элементов на свойства бронз.

6. Какие принципы положены в основу маркировки латуней и бронз?

7. Как по маркировке отличить алюминиевые сплавы для литья (силумины) от сплавов для пластического деформирования (дюралюмины)? Всегда ли это возможно?

ВНИМАНИЕ! Если ответа на какой-то вопрос нет ни в Ваших конспектах, ни в Ваших отчетах по лабораторным и практическим работам, это значит, что Вы должны найти и прочитать этот материал самостоятельно!