Исследование микроструктуры цветных сплавов

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

Национальный минерально-сырьевой университет 'Горный'

Кафедра МиТХИ

Отчет по лабораторной работе

'Исследование микроструктуры цветных сплавов'

Выполнил: студент гр. МНМ-14 Ливанова А.С.

Проверил: доцент Шахназаров К.Ю.

Санкт-Петербург

2015

Цель работы:

Исследовать микроструктуру цветных сплавов.

Теоретические сведения

Цветные металлы - это техническое название всех металлов и их сплавов, кроме железа и его сплавов, они относятся к черным металлам.

Цветные металлы - это медь, алюминий, цинк, олово, свинец, никель, хром, серебро и т.п. Они имеют общее свойство образовывать на поверхности оксидную пленку, которая предотвращает дальнейшее разрушение металла.

По физическим свойствам и назначению цветные металлы можно условно поделить на 4 группы:

1. Основные

· тяжелые - медь, свинец, цинк, олово, никель

· легкие - алюминий, титан, магний

· малые - мышьяк, ртуть, сурьма, кобальт

2. Легирующие - молибден, ванадий, вольфрам, кремний

3. Благородные - золото, серебро, платина

4. Редкие и рассеянные - галлий, селен, теллур, уран, цирконий, германий.

Латунь - сплав меди с цинком, хорошо поддается холодной прокатке, штамповке, вытягиванию. При маркировке латуней цифры указывают на содержание меди в процентах. Кроме того, выпускают латуни многокомпонентные, т.е. с другими элементами.

Бронза - сплав меди с оловом, алюминием, марганцем, свинцом и другими элементами. Обладает хорошими литейными свойствами. При маркировке бронзы Бр. ОЦСЗ-12-5 отдельные индексы обозначают: Бр - бронза, О - олово, Ц - цинк, С - свинец, цифры 3, 12, 5 - содержание в процентах олова цинка, свинца.

Силумины - сплавы алюминия с кремнием, они обладают высокими литейными качествами, малой усадкой, твердость при достаточно высокой пластичности. Механические свойства силуминов можно существенно улучшить путем модифицирования. При этом увеличивается степень дисперсности кристаллов, что повышает прочность и пластичность силуминов.

Медь - металл красноватого цвета, отличающийся высокой теплопроводностью и стойкостью против атмосферной коррозии.

Проведение работы

Увеличение микроскопа х250.

1) Однофазная латунь - сплав Cu + Zn (до 39%). Микроструктура - светлые зерна б-твердого раствора с двойниками ЛЦ 40, ЛАЖ 60-1-1

2) Бронза однофазная оловянистая с зернистым строением - сплав Cu + Sn (до 10%). Микроструктура - темные дендриты твердого раствора олова в меди Бр ОЦ 4-3, Бр ОЦС 4-4-2,5

3) Силумин - сплав Al + Si. Микроструктура - грубоигольчатая эвтектика и крупные первичные выделения кремния

4) Бронза свинцовистая - сплав Cu + Pb. Микроструктура состоит из светлой, мягкой медной основы, в которой расположены еще более мягкие темные выделения свинца БрА5, БрАЖ 9-4

5) Оловянистый баббит - сплав Sn + Cu (Sb). Микроструктура состоит из твердых крупных кубиков соединения SnSb, твердого скелета из соединения Cu6Sn5 и вязкой основы из тройной эвтектики, состоящей из твердого раствора Sb и Сu в олове и частиц Cu6Sn5 и SnSb Б8З

микроструктура цветной сплав баббит

6) Свинцовый баббит

Вывод:

1) В соответствии с изменением структуры латуней, меняются их механические свойства. Когда латунь имеет структуру б-твердого раствора, увеличение содержания цинка вызывает повышение ее прочности и пластичности. Повышение содержания цинка удешевляет латуни, улучшает их обрабатываемость резанием, способность прирабатываться и противостоять износу.

2) Оловянистые бронзы, содержащие до 14% Sn, являются однофазными.

3) Силумины, содержащие менее 10 - 12 % Si, обладают пониженными литейными свойствами и меньшей прочностью, поэтому их упрочняют введением меди и магния. Силумины широко используют в приборостроении, так как они обладают достаточной прочностью, коррозионной стойкостью, хорошими литейными свойствами и легкостью.

4) Состав и структура сплава в значительной степени определяют его подверженность коррозии. Свинцовистая бронза, в которую входит около 30% свинца, подвергается коррозии сильнее, чем другие сплавы, содержащие значительно большее количество свинца.

5) Оловянистые баббиты являются высококачественными антифрикционными материалами, для которых важным является наличие неоднородной структуры.