Alama - compoziție aliaj, marca, aplicație. Marcaj alamă și bronz Alama metal moale

Odată cu creșterea conținutului de elemente de aliere, pot apărea faze suplimentare dure și fragile. Prin urmare, dopajul cu o componentă suplimentară nu depășește de obicei 0,5 - 3% (vezi tabelul cu gradele de alamă).

Compoziția de fază determină apartenența la clasa de alama turnată sau forjată, posibilitatea producerii diverselor semifabricate și proprietățile acestora. Mai multe despre structura alamei - Structura și proprietățile aliajelor .

Alamă simplă .

Duritatea, limita de curgere, rezistența la tracțiune și ductilitatea alamei simple sunt mai mari decât cele ale cuprului. În general, aceste cifre cresc odată cu creșterea conținutului de zinc. L68 are cea mai bună plasticitate (cea mai mare adâncime de desen pentru foi, cel mai mare număr de îndoituri pentru sârmă). În cantitate L63? -faza este nesemnificativă și are un efect redus asupra plasticității L63 și capacității sale de a fi prelucrate prin presiune la temperaturi scăzute, dar necesită respectarea strictă a regimului de răcire.

Toate tipurile de produse laminate sunt realizate din alamă simplă. Toate alamele simple au proprietăți bune de turnare și pot fi folosite pentru a produce piese turnate. Alama simplă, precum cuprul, nu are proprietăți anti-frecare.

Alama speciala .

Alama specială are o rezistență mai mare, o rezistență mai bună la coroziune la un număr mai mare de medii decât alamele simple. Majoritatea alamelor speciale au proprietăți bune anti-frecare.

Multe dintre ele sunt rezistente la apa de mare (staniu, aluminiu, silice, mangan), abur supraîncălzit (alama mangan), etc. Unele dintre ele combină proprietăți excelente de coroziune cu proprietăți bune antifricțiune (LK65-1.5-3, LO90-1, LZhMts59-1-1). Rezistența specială a alamelor individuale la medii specifice în condiții specifice de funcționare determină domeniul de aplicare a lor preferențială. De exemplu, alama de cositor se numește „alama marine”.

Cele mai comune sunt alama cu plumb. Principala lor proprietate este prelucrabilitatea excelentă. Acest lucru se manifestă prin posibilitatea prelucrării cu viteză mare a pieselor de prelucrat cu uzură redusă a sculei. În acest caz, se formează mici așchii libere, ceea ce determină curățenia suprafeței prelucrate și întărirea minimă prin lucru în timpul tăierii. Aceasta determină utilizarea alamei de plumb pentru fabricarea de piese mici pentru mecanica de precizie.Partea lor negativă este rezistența scăzută la impact, rezistența scăzută la încovoiere în prezența unei crestături. Cea mai comună alamă de plumb este LS59-1.

Alama LS63-3 are cea mai bună prelucrabilitate. În raport cu acesta, se evaluează (în procente) prelucrabilitatea metalelor neferoase și a oțelurilor carbon.

Aproape toată alama este un material structural bun la temperaturi scăzute. La fel ca cuprul, ele păstrează plasticitatea și nu devin fragile atunci când sunt răcite la temperaturile heliului.

Datorită temperaturilor mai mari de recristalizare (300-370 o C) fluajul alamei la temperaturi ridicate este mai mic decât cel al cuprului.În zona temperaturilor medii (200-600°C). ) la alamă se observă fenomenul de fragilitate. Este asociată cu formarea de straturi intercristaline fragile din impurități insolubile la temperaturi scăzute (plumb, bismut). Odată cu creșterea temperaturii, rezistența la impact a alamei scade.

Câțiva parametri ai proprietăților fizice și mecanice ale celor mai comune alame (în comparație cu cuprul) sunt prezentați în tabel:

Proprietățile mecanice ale produselor laminate din alamă

Aproape toate tipurile de metal laminat sunt produse din alamă.

Bare de alamă(rotunde, hexagonale și pătrate) sunt produse în conformitate cu GOST2060-2006. Evaluările și stările barelor de diferite grade sunt prezentate în tabel.

Figura prezintă valorile parametrilor principali ai proprietăților mecanice pentru barele din mai multe grade de alamă și, pentru comparație, din cupru (partea dreaptă a figurii).

Figura arată clar cât de mult alama este mai dură și mai puternică decât cuprul.

Dintre barele semi-solide, barele din LZhMts59-1-1 și LMts58-2 au duritatea maximă și rezistența la tracțiune. Acestea combină proprietăți mecanice excelente cu proprietăți bune antifricțiune și rezistență crescută la coroziune în condiții atmosferice și în apa de mare.Alama LS63-3 în stare solidă are cea mai mare rezistență și duritate, dar este foarte fragilă. La fel ca majoritatea alamelor, acestea au o aplicație relativ îngustă, bazată pe o combinație de proprietăți mecanice, de coroziune sau de prelucrare specifice ale unei anumite mărci de alamă. Sunt produse la comandă și practic nu se găsesc la vânzare gratuită.

Barele presate, pline și semi-solide din alamă ieftină LS59-1 (cercuri și hexagoane) și cercuri din L63 sunt produse în serie.

Alamă plată scop general este produs sub formă de folie, bandă, foi și plăci în conformitate cu GOST 2208-2007 din alamă de o duzină de grade diferite în diferite stări de livrare (produse laminate la cald și formate la rece). Totuși, din toată varietatea posibilă, doar produsele plate de la L63 și, într-o măsură mai mică, de la LS59-1 sunt la vânzare gratuită. Alte mărci sunt disponibile la cerere.

Mai jos sunt histograme care oferă o idee generală a proprietăților mecanice ale foilor din L63, LS59-1 și, pentru comparație, din cupru.

În ceea ce privește rezistența și duritatea, L63 depășește vizibil cuprul, în timp ce pășește în LS59-1.Drititatea mare a tablelor călite la lucru de la LS59-1 cu rezistență bună la uzură determină utilizarea lor pentru ghidajele în mașini-unelte.

Histograma nu arată valorile parametrilor pentru L68, deoarece acestea aproape coincid cu cele pentru L63. Cu toate acestea, foile și benzile L68 au o ductilitate mai bună. Foile și benzile acestei mărci sunt utilizate pentru fabricarea pieselor prin ștanțare la rece și răsturnare profundă, inclusiv. pentru fabricarea cartușelor, așa că este adesea numit alamă pentru cartușe.

Plasticitatea este determinată nu atât de alungirea relativă în tensiune (acest indicator este același pentru L68 și L63), ci de teste tehnologice. Pe baza rezultatelor acestora, se determină numărul de coturi (pentru sârmă), raza minimă de îndoire și adâncimea de extrudare cu un poanson (pentru benzi și foi), la care proba nu este încă distrusă.

În ceea ce privește adâncimea de extrudare a benzilor (fără apariția rupturii și crăpăturilor), L68 este superior atât L63, cât și, în plus, cuprului. Această diferență crește odată cu creșterea grosimii benzii. Pentru aceste alame, extrudarea este posibilă nu numai în stare moale, ci și în stare deformată.

tevi de alama Produse de uz general formate la rece (L63, L68) și presate (L63, LS59-1, LZhMts59-1-1) conform GOST 494-90. Din multe clase de alamă, țevile pentru scopuri speciale sunt produse conform diferitelor specificații. Conductele cazanelor din L63 sau din L68 sunt utilizate pe scară largă, acestea din urmă fiind de preferat datorită rezistenței mai bune la coroziune a L68. Metoda de turnare continuă de la LS59-1 produce semifabricate de țevi ieftine.

sârmă de alamă realizat din L80, L68, L63 și LS59-1 (GOST 1066-90). Sârmă produsă în serie din L63 (în stări moi, dure și semidure) cu un diametru de 0,1 până la 12 mm. Sârma din L63 este folosită pentru nituri și ca lipit. Sârma L63 de precizie sporită este folosită ca electrozi în mașinile electroerozive.

Disponibilitatea produselor din alama pe stoc o gasiti pe pagina "Bare de alamă, foi. sârmă"

Alama, în general, are o rezistență la coroziune mai bună decât cuprul.Totuși, produsele semifabricate în stare formată la rece (inclusiv după prelucrare) din alamele simple și multe speciale sunt supuse fisurarii prin coroziune prin tensiuni. Cele mai sensibile la fisurarea prin coroziune sub tensiune sunt L68 și L63. Viteza de coroziune crește brusc odată cu creșterea temperaturii. Acest tip de coroziune este cel mai dăunător în cazul produselor cu pereți subțiri.

Principala cauză a fisurării coroziunii este tensiunile reziduale de tracțiune din metal, iar factorii provocatori sunt prezența umidității, urme de amoniac și dioxid de sulf în atmosferă. Acest fenomen se numește sezonier, deoarece. depinde de umiditate și intensitatea sa nu este aceeași în diferite anotimpuri. Pentru a preveni acest fenomen, semifabricatele și produsele după procesare sunt supuse recoacerii la temperatură joasă lacare ameliorează stresul intern.

Desigur, alamele diferite au grade diferite de rezistență la coroziune în aceleași medii. Rezistența specială a alamelor individuale la medii și condiții de funcționare specifice (stare sau curgere calmă, aerare, impactul mediului) determină domeniul de aplicare a acestora.

Caracteristica generală a rezistenței la coroziune a alamei este următoarea:

Alamă rezistentîn următoarele medii (la temperaturi normale):

Aer, incl. nautic

Aburul uscat la viteze mici (oxigenul, dioxidul de carbon și amoniacul accelerează coroziunea)

Apa dulce (amoniac, hidrogen sulfurat, cloruri, acizi accelerează coroziunea)

În apa de mare la viteze mici ale apei

Gaze halogen uscate

Antigel, alcooli, freoni

Relativ stabil:

Alcaline fără agitare

Alamă instabilîn următoarele medii:

Umed abur saturat la viteze mari

Apa de mină

Soluții oxidante, cloruri

acizi minerali

sulfat de hidrogen

Acid gras

coroziunea de contact: alama nu trebuie folosita in contact cu fierul, aluminiul, zincul, deoarece. se va deteriora rapid.

Comparația proprietăților L63 și LS59-1

Practica arată că mulți consumatori nu știu care sunt diferențele dintre cele mai comune două mărci de alamă - LS59-1 și L63. Așadar, iată răspunsurile la cele mai frecvente întrebări.

1 . Conductivitatea electrică și termică a acestor alame este aceeași.

2 . Aceste alame diferă unele de altele nu pentru că au conținut diferit de cupru, ci pentru că plumbul este prezent în LS59-1. Datorită plumbului, LS59-1 este perfect ascuțit cu formarea de mici așchii libere.

3 . L63 este prelucrat prin tăiere mai rău decât LS59-1, dar mai bine decât majoritatea bronzurilor, duraluminiului-mini și cuprului, adică. se preteaza la intoarcere fara probleme, doar are alt cip.

4 . În state comparabile, tijele de la LS59-1 nu sunt mult mai dure și mai puternice decât L63. Cu toate acestea, în prezența crestăturilor, tijele din LS59-1 sunt supuse cu ușurință la rupere fragilă sub încărcare transversală. Rezistența la impact LS59-1 (5-6) este mult mai mic decât pentru L63 (14). Din aceste motive, în anumite condiții de funcționare, piesele din L63 pot fi mai fiabile decât din LS59-1.

5 . L63 este ușor de lucrat la presiune rece. Diferența de plasticitate este ilustrată clar printr-un experiment simplu: sârma de la L63 este ușor aplatizată, iar sârma de la LS59-1 crăpă după 2-3 lovituri cu un ciocan. Acest lucru distinge favorabil L63 de LS59-1 și determină utilizarea lui L63 pentru fabricarea pieselor care necesită, pe lângă strunjire și frezare, modelare suplimentară prin presiune.

6 . Ductilitatea ridicată permite utilizarea sârmei L63 pentru fabricarea niturilor.

7 . Barele și firele din L63 sunt folosite ca lipit.

8. LS59-1 are proprietăți antifricțiune bune și poate fi utilizat în rulmenți de alunecare care funcționează la presiuni specifice scăzute și viteze mari.

9 . Foile formate la rece din LS59-1 au duritate mare. combinat cu o rezistență ridicată la uzură, acest lucru le permite să fie utilizate ca ghidaje în mașinile-unelte.

Adesea, pentru a îmbunătăți proprietățile metalelor, precum și pentru a îmbunătăți aspectul, metalurgiștii fac un aliaj din mai multe materiale. Metalul rezultat dobândește astfel proprietățile și avantajele constituenților săi, ceea ce face adesea ca un astfel de aliaj să fie mai solicitat decât utilizarea metalelor separat. Alama este un exemplu de astfel de aliaj. Printre altele, este cunoscută omenirii încă din cele mai vechi timpuri.

Principalele caracteristici ale aliajului

Aspectul oficial al alamei ca compuși ai cuprului și zincului a devenit posibilă după descoperirea acestuia din urmă în secolul al XVI-lea. Fuziunea zincului metalic cu cuprul a fost efectuată pentru prima dată în Marea Britanie de James Emerson în 1781. Cu toate acestea, în antichitate, un aliaj de minereu de zinc și cupru era destul de comun, care era prototipul aliajului modern. Alama modernă este un aliaj de cupru și zinc într-un raport de 70% până la 30%.

În Roma antică era cunoscut „cuprul de aur”, care era folosit la fabricarea monedelor. După descoperirea de către Emerson, alama a devenit un obiect de interes pentru falsificatori - materialul are o culoare asemănătoare cu aurul și unele proprietăți, ceea ce a făcut posibilă utilizarea lui pentru diferite tipuri de falsuri ale metalului prețios.

Proprietati fizice si chimice

Mai puțin cunoscute (dar nu mai puțin atractive) sunt aliajele cu staniu și zinc, precum și cu staniu și aurul; se numesc aur francez şi abisinian. Se găsește și aurul nordic, cu adaos de aluminiu în aliaj.

Adăugarea unei proporții semnificative de nichel la cupru (de la 6% la 30%) face ca materialul să arate ca argint; acest aliaj a fost numit cupronickel. Dacă adăugați câteva procente de mangan la nichel, obțineți constantan - un aliaj care nu este deosebit de potrivit pentru decorare, dar a fost folosit de mult timp ca material pentru instrumente de măsurare de înaltă precizie.

În cele din urmă, o combinație de nichel și zinc în proporții egale produce un aliaj de nichel-argint, care este, de asemenea, similar cu argintul, dar mai ieftin. Este de menționat materialul în care proporția de nichel este mai mare decât proporția de cupru (nichel - până la 66%, cupru - până la 34%). Vorbim de monel metal, care poate fi folosit atât în ​​diverse industrii de construcții, cât și pentru producția de instrumente muzicale.

Alama este un aliaj pe bază de zinc și cupru. Procentul de zinc din aliaj poate fi de 5 - 45%. Zincul, spre deosebire de cupru, este mai ieftin, motiv pentru care introducerea lui în compoziție nu numai că mărește proprietățile tehnologice, anti-frecare și mecanice ale aliajului, ci și reduce costul acestuia.

proprietățile alamei

Aliaje de alama manevrare excelentă a presiunii. Performanța mecanică este destul de ridicată, dar rezistența la coroziune este satisfăcătoare. Dacă comparăm caracteristicile distinctive ale alamei cu bronzul, atunci proprietățile sale anti-fricțiune, rezistența la coroziune și rezistența sunt mai mici. Aliajele nu sunt foarte stabile în apă sărată, aer, soluții ale majorității acizilor organici și soluții de dioxid de carbon.

Alama, spre deosebire de cupru, are rezistență la coroziune mai bună. Dar pe măsură ce temperatura crește, crește și viteza de coroziune. Mai mult, un astfel de proces este vizibil la produsele cu pereți subțiri. Coroziunea poate fi cauzată de: umiditate ridicată, urme de dioxid de sulf și amoniac în aer. Pentru a preveni acest fenomen, produsele din această compoziție sunt supuse arderii la temperatură scăzută după procesare.

Aproape toate aliajele când temperatura scade nu devin fragile și rămân elastice, ceea ce le permite să fie folosite ca un material structural excelent. Datorită temperaturii mai mari de recristalizare, spre deosebire de cuprul, la temperaturi ridicate, fluajul alama este mai scăzut. La o temperatură de 300-600 C, proprietatea de fragilitate apare datorită faptului că adaosurile insolubile la temperaturi scăzute (de exemplu: bismut, plumb) creează straturi fragile între cristale. Pe măsură ce temperatura crește, rezistența la impact scade. Spre deosebire de cupru, proprietățile de conductivitate termică și electrică ale alamei sunt mai proaste.

Compoziția alamei ca procent

Componentele principale - zinc și cupru - sunt utilizate în proporții de 30%, respectiv 70%.

Peste 50% din zincul folosit la fabricarea alamei provine din deșeuri reciclate. Aliaje tehnice din alama din zinc 47–50%. După compoziție, alama alfa și beta se disting:

• Formulările în două faze sunt 48-50% zinc și conțin mai puțin de 5% plumb.
• Compușii alfa monofazici au aproximativ 30% zinc.

Compoziție chimică

Alama este fabricată din cupru și zinc. Adesea ea comparativ cu bronzul, deoarece aliajul de alamă și bronz combină aceeași componentă - cuprul. Alama, care diferă ca compoziție de bronz, are ca a doua componentă nu staniu, ci zinc.

Zincul este un element chimic constitutiv al unui subgrup minor al celui de-al doilea grup al perioadei a patra a sistemului periodic al lui Mendeleev. În condiții normale destul de fragil material de tranziție albastru strălucitor (acoperit cu un mic strat de oxid de zinc în aer liber și se întunecă). În natură, ca metal separat, zincul nu există.

Cuprul este un element chimic constitutiv al celui de-al unsprezecelea grup al perioadei a patra a sistemului periodic al lui Mendeleev. Acest material plastic de tranziție culoare aurie strălucitoare (când apare un strat de oxid, cuprul devine roșu-galben).

Datorită zincului și cuprului (cu excepția soluției α principale), un întreg lista de etape electronice de tip β, γ, ε. De regulă, compoziția alamei are faze α- sau α+β':

• faza α– un material stabil de cupru și zinc cu o rețea cubică de cupru cristalin centrată pe față.
• faza β'– un material structural bazat pe combinația chimică a CuZn cu un raport de 3/2 și o celulă elementară și cea mai simplă.

Dependența de tratamentul termic:

• Dacă temperatura ridicata, atunci faza β are un aranjament haotic al atomilor și un volum crescut de compoziție omogenă. În această stare, faza devine destul de plastică, dacă temperatura este mai mică de 453-469 C, atunci structura atomică a cuprului și zincului capătă ordine și este indicată ca β'.
• β' este mai fragil și mai rigid, faza γ conține combinația electronică Cu5Zn8.

Compozițiile cu o singură fază se caracterizează prin plasticitate crescută; Faza β' este mai puțin plastică și mai durabilă.

Separarea pe baza conținutului de aliaj de zinc:

Productie de alama

Alama se pretează bine la forjare, deformare maleabilă, destul de vâscoasă, ia diferite forme sub o lovitură de ciocan, este ștanțată în diferite părți sau întinsă în sârmă. Aliajul este turnat relativ ductil și se topește la o temperatură mai mică decât cea a cuprului.

Proces de fabricație efectuat:

• În creuzete din lut refractar. Creuzetele sunt încălzite în cuptoare cu flacără sau cu arbore.
• în cuptoare cu reverberaţie.

În timpul amestecării zincului și cuprului, compoziția este turnată în forme de nisip pre-preparate. niste o parte din zinc se evaporă care trebuie reținut în timpul formării aliajului metalic.

Derivate din alama

– tip de aliaj forjat. Conține zinc și cupru cu 2% -13% și, respectiv, 87-98%.

Tompac este diferit:

• forță de frecare redusă;
• rezistenta la rugina;
• elasticitate ridicată.

Compozițiile de cupru, constând din 11-22% zinc, se numesc semi-tompak.

Tompac excelent sudabil cu oțel inoxidabil și alte metale prețioase. Tompac este utilizat pentru fabricarea unei compoziții combinate de alamă și oțel. Datorită culorii sale aurii, accesoriile, diverse medalii și produse de artă sunt realizate din tombac. Tompak se pretează bine pentru emailare, aurire și tratare sub presiune la temperaturi scăzute și ridicate.

- folosit pentru fabricarea de produse modelate si semifabricate prin turnare. Are 51-80% cupru. În rolul de elemente suplimentare utilizate: aluminiu, siliciu, mangan, fier, plumb și staniu. Principalele diferente:

• are rezistență la frecare cu alte elemente;
• tendință redusă de degradare a elementelor;
• nu rugineste;
• usor de manevrat datorita consistentei lichide;
• performante mecanice excelente.

Adesea alamă de turnătorie folosit pentru producția de masă:

Alama automata Este un tip de aliaj de plumb. Are urmatoarea compozitie:

• 24,3-42,8% - zinc;
• 56-76% - cupru;
• 0,4-0,9% - plumb.

Adăugarea de plumb în timpul prelucrării contribuie la apariția așchiilor libere și scurte, ceea ce reduce uzura mecanismului de separare și face posibilă utilizarea prelucrării de mare viteză a pieselor.

Caracteristici mecanice alama automată depinde direct de starea sa de agregare și de componente:

• prelucrat la rece;
• moale.

Acest tip de aliaj este realizat sub formă de:

• dungi;
• benzi;
• cearșafuri;
• baruri.

În același timp, se fac foi:

• piese de ceas;
• șuruburi;
• nuci și alte articole produse în masă.

Cum poți deosebi aliajul de alamă de bronz

Este posibil să distingeți alama de bronz și, în plus, să aflați compoziția exactă numai într-un laborator chimic (de exemplu, folosind analiza spectroscopică). Din păcate, acasă (mai ales dacă nu poți zgâria sau deforma în alt mod produsul), gama de posibilități este destul de limitată. Cu toate acestea, există un algoritm care arată, deși nu foarte precis, dar totuși rezultate.

Vei avea nevoie:

• calculator;
• scale precise;
• recipient transparent cu apă;
• mostre de alamă și bronz cu așchii;
• microscop sau lupă puternică.

Începe cu analiza vizuală. Este necesar să curățați temeinic produsul și să îl plasați sub lumina soarelui. De obicei, bronzul este mai închis decât alama, iar dacă luăm în considerare culoarea, atunci bronzul se transformă într-un spectru „roșu” (de la roșu la maro), iar alama în „galben”, uneori chiar până la alb. Dar această metodă nu este foarte inexactă, așa că treceți la pasul al doilea.

Faceți o analiză a compoziției pe densitate. Veți avea nevoie de un recipient transparent cu apă și un cântar precis. După ce am coborât produsul în apă, aflăm volumul, apoi determinăm masa. Densitatea este raportul dintre masa unui obiect și volumul său, tradus în kg/cu. m. Cel mai adesea, bronzul este mai dens decât alama, în timp ce linia de separare este la 8700 kg / cu. m. Deci, 8400-8700 kg / metru cub - cel mai probabil alamă. 8750-8900 - cel mai probabil bronz.

Si in sfarsit, structura compozitiei. Trebuie să spun că aici sunt necesare mostre - obiecte în care atât alama, cât și bronzul pot fi determinate cu precizie în compoziție, iar mostrele trebuie să aibă așchii.

Pentru analiză va fi necesară o lupă puternică sau un microscop. Analiza se realizează prin plasarea în câmpul vizual atât a probei, cât și a subiectului analizei. La ce trebuie să fii atent? Despre structura compoziției - și anume granulația sa. De obicei bronzul are o granulație mai grosieră și mai grosieră decât alama.