Быконя Л.А. Материаловедение

Подождите немного. Документ загружается.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 13 МИКРОАНАЛИЗ МЕДИ, ЛАТУНЕЙ И БРОНЗ

Краткие теоретические сведения



Материаловедение. Лаб. практикум -121-

а б

Рис. 13.8. Деформированная и отожжённая оловянная бронза с 6 % Sn:

а – микроструктура (х250); б – схема микроструктуры

а б

Рис. 13.9. Литая оловянная бронза с 10 % Sn: а – микроструктура (х1 000);

б – схема микроструктуры

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 13 МИКРОАНАЛИЗ МЕДИ, ЛАТУНЕЙ И БРОНЗ

Краткие теоретические сведения



Материаловедение. Лаб. практикум -122-

а б

Рис. 13.10. Медь–алюминий: а – часть диаграммы состояния медь–алюминий;

б – влияние алюминия на механические свойства бронз

Микроструктура алюминиевой бронзы. Часть диаграммы состояния

системы медь–алюминий приведена на рис. 13.10

. При содержании до 9,8 % Al

образуется α-фаза (однофазная бронза). Микроструктура такой бронзы (на-

пример, БрА5 с содержанием 5 % Al) после деформации и отжига состоит из

зерен однородного раствора меди алюминия в меди (рис. 13.11

а б

Рис. 13.11. Алюминиевая бронза БрА5 после деформации и отжига:

а – микроструктура (х250); б – схема микроструктуры

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 13 МИКРОАНАЛИЗ МЕДИ, ЛАТУНЕЙ И БРОНЗ

Краткие теоретические сведения



Материаловедение. Лаб. практикум -123-

а б

Рис. 13.12. Литая алюминиевая бронза БрАЖН 10-4-4:

а – микроструктура (х500); б – схема микроструктуры

При содержании 10 % Al и более образуется α-фаза и эвтектоид α + γ'

(двухфазная бронза). Микроструктура такой бронзы в литом состоянии пока-

зана на рис. 13.12

; белые участки – α-фаза, тёмные – эвтектоиды α + γ'. Двух-

фазные алюминиевые бронзы могут подвергаться закалке и отпуску. Если та-

кую бронзу нагреть до области существования β-фазы и затем охладить в во-

де, то образуется игольчатая структура, подобная мартенситу. Микрострук-

тура закаленной алюминиевой бронзы БрАЖН 10-4-4 приведена на

рис. 13.13

а б

Рис. 13.13. Закаленная алюминиевая бронза БрАЖН10-4-4:

а – микроструктура (х500); б – схема микроструктуры

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 13 МИКРОАНАЛИЗ МЕДИ, ЛАТУНЕЙ И БРОНЗ

Краткие теоретические сведения



Материаловедение. Лаб. практикум -124-

а б

Рис. 13.14. Медь–бериллий: а – часть диаграммы состояния медь–бериллий;

б – влияние бериллия на механические свойства бронз

Микроструктура бериллиевой бронзы.

Часть диаграммы состояния

системы медь–бериллий приведена на рис. 13.14

. На диаграмме отмечены

области существования кристаллов α, β и γ. Фаза γ является химическим со-

единением CuBe. В структуре литой бериллиевой бронзы (рис. 13.

15) в

междендритных пространствах α-твёрдого раствора видны включения эв-

тектоида [α + γ(CuBe)].

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 13 МИКРОАНАЛИЗ МЕДИ, ЛАТУНЕЙ И БРОНЗ

Краткие теоретические сведения



Материаловедение. Лаб. практикум -125-

а б

Рис. 13.15. Литая берилливая бронза БрБ2: а – микроструктура (х150);

б – схема микроструктуры

а б

Рис. 13.16. Берилливая бронза БрБ2 после закалки и старения:

а – микроструктура (х250): б – схема микроструктуры.

Практически важным является то, что растворимость бериллия в ме-

ди уменьшается с 2,7 % при 866°С до 0,2 % при 300 ° С. При закалке в воде

с 800 °С фиксируется неустойчивое состояние α-фазы, а при последующем

старении при 300–350 °С из пересыщенного твёрдого раствора выделяются

включения γ-фазы (CuBe), располагающиеся по границам и внутри зёрен и

α-фазы (рис. 13.16

1. Изучить микроструктуры меди, латуней, бронз (оловянной, алюми-

ниевой, бериллиевой) в литом, деформированном и в термически обработанном

состоянии (в зависимости от сплава) на металлографическом микроскопе.

2. Зарисовать микроструктуры рассматриваемых сплавов.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 13 МИКРОАНАЛИЗ МЕДИ, ЛАТУНЕЙ И БРОНЗ

Порядок выполнения работы



Материаловедение. Лаб. практикум -126-

3. Начертить диаграммы состояния (или их части) сплавов меди с

цинком, оловом, алюминием, свинцом, бериллием, провести на них линии,

соответствующие рассматриваемым сплавам, и дать описание процессов пре-

вращений, происходящих при охлаждении сплавов.

4. Написать отчёт по работе в соответствии с пп. 2 и 3.

1. Описать состав и физико-механические свойства латуни Л62.

2. Для изготовления деталей путем глубокой вытяжки применяется

латунь Л80. Расшифровать состав, описать структуру и механические свой-

ства сплава, назначение, режим промежуточной термической обработки ме-

жду операциями вытяжки. Охарактеризовать механические свойства сплава.

3. Для деталей арматуры выбрана бронза БрОЦС4-4-2,5. Расшифро-

вать состав, описать структуру и механические свойст

ва сплава, объяснить

назначение легирующих элементов.

4. Описать влияние цинка на свойства меди.

5. Указать различие в микроструктуре, механических и технологиче-

ских свойствах однофазной и двухфазной латуни и области их применения.

6. Для изготовления прутков выбрана латунь ЛС59-1. Расшифровать

ее состав, описать структуру. Описать влияние свинца на свойства латуни.

7. Для отливок сло

жной конфигурации используется бронза БрО10Ф1.

Расшифровать состав и описать структуру сплава. Привести термическую

обработку, применяемую для снятия внутренних напряжений, возникающих

в результате литья.

8. Для изготовления токопроводящих упругих элементов выбран

сплав БрБНТ-1,9. Привести химический состав, режим термической обработ-

ки и получаемые механические свойства материала. Описать процессы, про-

исходящие при тер

мической обработке.

9. Назначить марку алюминиевой бронзы для изготовления мелких

ответственных деталей (втулок, фланцев и т, д.). Расшифровать ее состав,

описать структуру и основные свойства сплава.

10. Для отливок сложной конфигурации используется бронза

БрО3Ц7С5Н1. Расшифровать состав и описать структуру сплава, привести

термическую обработку, применяемую для снятия внутренних напряжений,

возникающих в рез

ультате литья; описать механические свойства этой бронзы.

11. Для изготовления деталей выбрана латунь ЛАЖ60-1-1. Расшифро-

вать ее состав, описать структуру. Описать влияние на свойства латуни.

12. Для изготовления токопроводящих упругих элементов выбран

сплав БрБНТ-1,7. Привести химический состав, режим термической обработ-

ки и получаемые механические свойства материала. Описать процессы, про-

исходящие при тер

мической обработке.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 13 МИКРОАНАЛИЗ МЕДИ, ЛАТУНЕЙ И БРОНЗ

Задания к лабораторной работе



Материаловедение. Лаб. практикум -127-

13. Для латуни ЛЦ23А6Ж3Мц2 указать состав и физико-механические

свойства. Написать известные еще марки латуни. Указать области примене-

ния латуни.

1. Охарактеризовать строение и свойства меди.

2. Привести классификацию медных сплавов по составу.

3. Охарактеризовать деформируемые медные сплавы, принципы леги-

рования.

4. Каковы основные принципы термической обработки медных сплавов?

5. Охарактеризовать литейные медные сплавы, принципы легирования.

6. Какие методы повышения прочности медных сплавов вы знаете?

7. Как маркируют медные сплавы?



Материаловедение. Лаб. практикум -128-

Арзамасов, Б. Н. Материаловедение / Б. Н. Арзамасов. – М. : Ма-

шиностроение, 2001. – 648 с.

2. Лахтин, Ю. М. Материаловедение / Ю. М. Лахтин. – М. : Машино-

строение, 1983. – 582 с.

3. Астафьева, Е. А. Лабораторный практикум по материаловедению /

Е. А. Астафьева, А. М. Токмин, Л. А. Быконя. – Красноярск: ИПЦ КГТУ,

2002. – 110 с.

4. Геллер, Ю. А. Материаловедение / Ю. А. Геллер, А. Г. Рахштандт.

– М. : Металлургия, 1975. – 328 с.

5. Гуляев, А. П. Металловедение / А. П. Гуляев. – М. : Металлургия,

1978. – 646 с.

6. Колачев, Б. А. Металловедение и термическая обработка цветных

металлов и сплавов / Б. А. Колачев, В. А. Ливанов, В. И. Елагин. – М. : Ме-

таллургия, 1972. – 480 с.

7. Методы физического мат

ериаловедения / Л. С. Цурган, Е. В. Крас-

нова, Т. А. Орелкина [и др.]. – Красноярск, 2001. – 125 с.