|
|
ОглавлениеМатериаловедение. Цветные металлы и сплавы на их основе. Учебное пособие. Введение Глава 1. Классификация и маркировка цветных металлов и сплавов на их основе Глава 2. Алюминий и сплавы на его основе Глава 3. Медь и сплавы на ее основе Глава 4. Титан и сплавы на его основе Глава 5. Магний и сплавы на его основе магния Глава 6. Никель и сплавы на его основе Глава 7. Тугоплавкие металлы и сплавы на их основе Глава 8. Олово, свинец, цинк и сплавы на их основе Глава 10. Золото и сплавы на его основе Контрольно-измерительные материалы. Вопросы для тестирования Микроструктурный анализ сплавов на основе цветных металлов. Лабораторная работа № 1 Для бесплатного чтения доступна только часть главы! Для чтения полной версии необходимо приобрести книгуЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3Микроструктурный анализ сплавов на основе меди Медные сплавы, основным легирующим элементом в которых является цинк, называют латунями. Все остальные медные сплавы называют бронзами. Латуни и бронзы применяют для получения фасонных отливок, а также в виде деформируемых полуфабрикатов. Основным травителем для выявления структурных составляющих в медных сплавах является 3 %-й раствор FeCl3 в 10 %-й HCl (желтого цвета). Для выявления внутрикристаллитной ликвации используют 8 %-й аммиачный раствор CuCl2 (синего цвета). Латуни Двойные латуни. Двойными (простыми) латунями называют сплавы Cu с Zn. Структура двойных латуней определяется диаграммой состояния системы Cu - Zn (рис. 1), в которой -фаза – это твердый раствор Zn в Cu с гцк решеткой, а -фаза – соединение электронного типа переменного состава с оцк решеткой, отвечающее составу CuZn. При охлаждении около 450 °С неупорядоченная -фаза переходит в упорядоченную '-фазу. Промышленные латуни являются однофазными (-латуни) или двухфазными сплавами (+-латуни). В двухфазных латунях при комнатной температуре содержится упорядоченная '-фаза, но в названии «+-латуни» это не принято указывать. При кристаллизации -латуней в твердом растворе Zn в Cu образуется внутрикристаллитная (дендритная) ликвация. Для выявления дендритной ликвации литую -латунь травят аммиачным раствором CuCl2, при этом оси дендритов, обогащенные медью, оказываются светлыми по сравнению с темными межосными пространствами, обогащенными Zn. Светлые и темные участки шлифа принадлежат одной -фазе, которая в пределах каждого кристалла имеет переменный состав, чем и обусловлена разная травимость. После травления аммиачным раствором CuCl2 границы между кристаллами обычно не выявляются. Для выявления границ зерен применяют раствор 3 %-й FeCl3 в 10 %-й HCl. После гомогенизационного отжига концентрация Zn внутри зерен выравнивается (усредняется), т.е. уничтожается дендритная ликвация. Структура литой -латуни имеет такой же вид, как и структура литой меди (микроструктура чистой меди в литом состоянии состоит из кристаллитов, форма и размеры которых зависят от условий кристаллизации). Рис. 1. Диаграмма состояния системы Сu - Zn Микроструктура холоднодеформированной -латуни аналогична микроструктуре холоднодеформированной меди или любого другого однофазного материала: она характеризуется волокнистым строением с нечеткими границами между раздробленными и вытянутыми кристаллами вдоль направления деформации. Рекристаллизация -латуни приводит к образованию полиэдрической структуры с большим количеством двойников, дающих в плоскости шлифа ряд параллельных полосок внутри зерна (двойников). Двойниковые прослойки на шлифе сильно отличаются по цвету от основного зерна (из-за разной ориентировки) и благодаря им рекристаллизованная -латунь имеет весьма характерное микростроение. По структуре -латуни нельзя судить о ее составе, как нельзя судить о химическом составе по микроструктуре любого другого твердого раствора. К -латуням относятся томпаки Л96 и Л90, полутомпаки Л85 и Л80, латуни Л70 и Л68 (патронная латунь). С увеличением содержания Zn цвет латуней изменяется от красноватого до светло-желтого, увеличивается прочность. Так, у латуней Л90, Л80 и Л68 предел прочности () равен 260, 310 и 330 МПа. В +-латунях под микроскопом всегда четко видны две структурные составляющие – светлая -фаза и темная -фаза. Рекристаллизация при горячей обработке давлением или при отжиге после холодной деформации приводит к образованию двойниковых прослоек в -кристаллах, в -фазе двойники рекристаллизации не обнаруживаются. По структуре +-латуни можно судить о содержании в ней цинка (X), используя данные диаграммы состояния о составе - и -фаз: где – площади шлифа (%), занятые соответственно - и -фазой, а коэффициенты 39 и 46 - содержание Zn в этих фазах. Внимание! Авторские права на книгу "Материаловедение. Цветные металлы и сплавы на их основе. Учебно-методический комплекс" (Мутылина И.Н.) охраняются законодательством! |
||||||||||||||||||||||
