Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Brązy – właściwości i zastosowanie Modelowanie w inżynierii materiałów Wydział Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej Kraków, 15.12.2009.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Brązy – właściwości i zastosowanie Modelowanie w inżynierii materiałów Wydział Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej Kraków, 15.12.2009."— Zapis prezentacji:

1 Brązy – właściwości i zastosowanie Modelowanie w inżynierii materiałów Wydział Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej Kraków,

2 REFERENCI Ilona Jeleńska Radosław Tondos

3 PLAN PREZENTACJI 1.Informacje ogólne a)Definicja b)Rys historyczny c)Klasyfikacja 2.Własności brązów 3.Zastosowanie 4.Sposoby otrzymywania brązów 5.Stopy brązów a)Skład b)Właściwości c)Wykres fazowy d)Zastosowanie

4 Informacje ogólne Definicja Brązy - stopy miedzi z poszczególnymi dodatkami (metalami i ewentualnie innymi pierwiastkami) występującymi w stężeniu co najmniej 2%. Główne składniki stopowe : cyna, aluminium, krzem, beryl, ołów i inne, z wyjątkiem cynku i niklu.

5 Informacje ogólne Rys historyczny Nazwa od łac. aes brundusinum tzn. kruszec brindyzyjski Wczesna epoka brązu: III tysiąclecie p.n.e. na Kaukazie i w obszarze Morza Egejskiego, Przełom III i II tysiąclecia p.n.e. na ziemiach polskich. W starożytności stop 90% miedzi i 10% cyny (przedmioty codziennego użytku) lub 86% miedzi i 14% cyny (ozdoby)

6 Brąz – Rys historyczny Nazwa od łac. aes brundusinum tzn. kruszec brindyzyjski Wczesna epoka brązu: –III tysiąclecie p.n.e. na Kaukazie i w obszarze Morza Egejskiego, –Przełom III i II tysiąclecia p.n.e. na ziemiach polskich. W starożytności stop miedzi i cyny Sposoby wytwarzania: –Odlewanie do form kamiennych –Technika na wosk tracony Obróbka plastyczna: –kucie, wyciąganie, trybowanie i cyzelowanie.

7 Własności brązów –dobre własności wytrzymałościowe, –łatwo obrabialny, –wysoka odporność na ścieranie, –odporność na wysoką temperaturę i korozję

8 Zastosowanie brązów –odlewy, dzwony, –do wyrobu części maszyn, –łożyska, panewki, ślizgi i napędy, –osprzęt parowy i wodny, –armatura chemiczna, –przemysł okrętowy; –stalówki do piór, –w postaci sproszkowanej jako farba.

9 Proces wytwarzania brązu Surowce, substancje chemiczne, modele, formy Topienie: Piec indukcyjny Piec tyglowy Piec płomienny Wytwarzanie form trwałych Modele: drewno, tworzywo szt., metal Modele jednorazowe: żywica, wosk forma piaskowa rdzeń piaskowy wkładki Formowanie: ręczne automatyczne Wytwarzanie form jednorazowych Obróbka metalu Odlewanie: grawitacyjne przy użyciu kadzi przechylnych niskociśnieniowe wysokociśnieniowe odśrodkowe ciągłe Gotowy odlew Wybijanie / wyjmowanie Chłodzenie Wykańczanie

10 Wytapianie brązu (1) Piece tyglowe: 1.Zimny wsad ładuje się do tygla, 2.Nagrzewanie pełną mocą pieca, 3.Po osiągnięciu temp. niższej o ºC od temp. topnienia wyłączenie zasilania, 4.Dalsze nagrzewanie dzięki bezwładności cieplnej tygla, 5. Po odżużleniu można przeprowadzić obróbkę metalurgiczną, 6. Po ponownym usunięciu żużla odlewanie

11 Wytapianie brązu (2) Piec indukcyjny tyglowy: Rys. Ogólny schemat pieca indukcyjnego tyglowego

12 Wytapianie brązu (3) Piece płomieniowe: –nieprzechylne, –obrotowe Rys. Przekrój pieca płomiennego

13 Obróbka ciekłego brązu Odtlenianie –wprowadzanie do kąpieli reagenta, wiążącego tlen –odtleniacze: P, Mn, Mg, Ca, Si Odgazowanie –usuwanie z ciekłej kąpieli wodoru –przedmuchiwanie przez nią gazu obojętnego: N, Ar Obróbka z pomocą żużli –usuwanie aluminium za pomocą odpowiednich żużli –unika się przy tym utleniania, strat ołowiu i cynku oraz zwiększenia zawartości wodoru podczas topienia

14 Odlewanie brązu -metodą traconego wosku (odlewy precyzyjne; głównie odlewy artystyczne) -w piasku (formowane maszynowo lub ręcznie), -w kokilach (metalowych) -odlewanie grawitacyjne -odlewanie odśrodkowe (tuleje, pierścienie, panewki) -odlewanie ciągłe (kęsy i placki/kęsiska płaskie)

15 Wykańczanie Usunięcie układu wlewowego, Śrutowanie, Obróbka mechaniczna, Obróbka cieplna, Kontrola jakości wyrobu Rys. Odlew korpusu pompy wirnikowej z brązu aluminiowego

16 Klasyfikacja brązów brąz cynowy brąz aluminiowy brąz berylowy brąz krzemowy brąz manganowy Brązy do obróbki plastycznej: brąz cynowy – B10 brąz cynowo-fosforowy – B101 brąz cynowo-cynkowy – B102 brąz cynowo-ołowiowy – B1010 brąz cynowo-cynkowo-ołowiowy B555 brąz aluminiowo-żelazowy – BA93 brąz krzemowo-cynkowo-manganowy – BK331 Brązy odlewnicze:

17 Brązy do obróbki plastycznej Brąz cynowy - cyna Sn 1% - 9% - inne dodatki stopowe: cynk Zn 2,7% - 5%, ołów Pb 1,5% - 4,5%, fosfor P 0,1% - 0,3% - zanieczyszczenia poniżej 0,3% Oznaczenia: B2 (CuSn2), B4 (CuSn4), B6 (CuSn6), B43 (CuSn4Zn3), B443 (CuSn4n4Pb3), B444 (CuSn4n4Pb4). Własności: - dobra odporność na ścieranie i korozję - dobra skrawalność - nadaje się do lutowania i obróbki plastycznej na zimno Zastosowanie: - elementy sprężyste, trudno ścieralne, tuleje i panwie łożyskowe, - monety, - elementy pracujące w wodzie morskiej, armatura.

18 Brązy do obróbki plastycznej Brąz cynowy Rys. Fragment wykresu równowagi Cu-Sn

19 Brązy do obróbki plastycznej Brąz aluminiowy - aluminium Al 4% - 11% - inne dodatki stopowe: żelazo Fe 2,0% - 5,5%, mangan Mn 1,5% - 4,5%, nikiel Ni 3,5% - 5,5% - zanieczyszczenia poniżej 1,7% Oznaczenia: BA5 (CuAl5), BA8 (CuAl8), BA93 (CuAl9Fe3), BA1032 (CuAl10Fe3Mn2), BA1044 (CuAl10Fe4Ni4), BA92 (CuAl9Mn4). Własności: - bardzo odporny na korozję, szczególnie w roztworach kwaśnych - łatwo poddający się przeróbce plastycznej na zimno Zastosowanie: - części do przemysłu chemicznego, - elementy pracujące w wodzie morskiej, - monety, - styki ślizgowe, części łożysk, wały, śruby, sita.

20 Brązy do obróbki plastycznej Brąz aluminiowy Rys. Fragment wykresu równowagi Cu-Al

21 Brązy do obróbki plastycznej Brąz berylowy - beryl Be 1,6% - 2,1% - inne dodatki stopowe: nikiel Ni w połączeniu z kobaltem Co 0,2% - 0,4%, tytan Ti 0,1% - 0,25% - zanieczyszczenia poniżej 0,5% Oznaczenia: BB2 (CuBe2Ni (Co)), BB1T (CuBe1,7NiTi), BB2T (CuBe2NiTi) Własności: - bardzo wysokie właściwości wytrzymałościowe i sprężyste - bardzo duża odporność na ścieranie i korozję - brak skłonności do iskrzenia i średnie przewodnictwo elektryczne - nadaje się do przeróbki plastycznej na zimno Zastosowanie: - elementy aparatury chemicznej, - elementy maszyn w wytwórniach materiałów wybuchowych (narzędzia nieiskrzące), - szczotki silników elektrycznych, elektrody i przewody spawalnicze.

22 Brązy do obróbki plastycznej Brąz berylowy Rys. Fragment wykresu równowagi Cu-Be

23 Brązy do obróbki plastycznej Brąz krzemowy - krzem Si 2,7% - 3,5% - inne dodatki stopowe: mangan Mn 1,0% - 1,5% - zanieczyszczenia poniżej 1,0% Oznaczenia: BK31 (CuSi3Mn1) Własności: - wysokie właściwości wytrzymałościowe - duża odporność na korozję - łatwo poddający się przeróbce plastycznej na zimno Zastosowanie: - siatki, śruby, szczególnie w środowisku morskim - elementy sprężyste, - elementy w przemyśle chemicznym, - elementy odporne na ścieranie, - konstrukcje spawane.

24 Brązy do obróbki plastycznej Brąz krzemowy Rys. Fragment wykresu równowagi Cu-Si

25 Brązy do obróbki plastycznej Brąz manganowy - mangan Mn 11,5% - 13% - inne dodatki stopowe: nikiel Ni 2,5% - 3,5% - zanieczyszczenia poniżej 1.0% Oznaczenia: BM123 (CuMn12Ni3) Własności: - dobre własności wytrzymałościowe do ok C - nadają się do obróbki plastycznej na zimno Zastosowanie: - oporniki wysokiej jakości, - łopatki turbin, - śruby okrętowe.

26 Brązy do obróbki plastycznej Brąz manganowy Rys. Wykres równowagi Cu-Mn

27 Brązy odlewnicze (1) Nazwa Znak/Cecha Składniki stopowe % WłasnościZastosowanie GłównyInne Brąz cynowy CuSN10/B10 Sn dobra lejność i skrawalność - odporność na duże obciążenia statyczne, zmienne i uderzeniowe, - odporność na ścieranie, korozję i temperaturę do C - silnie obciążone części maszyn np. łożyska, panewki i napędy, - osprzęt parowy i wodny Brąz cynowo- fosforowy CuSn10P/B101 Sn P dobra lejność i skrawalność - odporność na ścieranie, korozję i duże obciążenia mechaniczne - wysoko obciążone, źle smarowane i narażone na korozję łożyska i części maszyn, - armatura chemiczna Brąz cynowo- cynkowy CuSn10Zn2/ B102 Sn Zn bardzo dobra lejność i skrawalność - odporność na korozję wody morskiej, ścieranie i naciski -wysoko obciążone i narażone na korozję części maszyn w przemyśle okrętowym i papierniczym

28 Brązy odlewnicze (2) Nazwa Znak/Cecha Składniki stopowe % WłasnościZastosowanie GłównyInne Brąz cynowo- ołowiowy CuSn10Pb10/ B1010 Sn Pb bardzo dobra lejność i skrawalność - odporność na ścieranie - części maszyn pracujące przy dużych naciskach i szybkościach Brąz cynowo- cynkowo- ołowiowy CuSn5Zn5Pb5/ B555 Sn Zn Pb bardzo dobra lejność i skrawalność - odporność na temperaturę do C - części maszyn, osprzętu pojazdów, silników - części podlegające korozji wody, ścieraniu i ciśnieniu do 2,5 MPa Brąz aluminiowo- żelazowy CuAl9Fe3/BA93 Al Fe bardzo dobra lejność - wysoka odporność na korozję, ścieranie, podwyższone temperatury i obciążenia statyczne - części maszyn i silników narażone na korozje i ścieranie przy jednoczesnym obciążeniu mechanicznym - w przemyśle komunikacyjnym, okrętowym, lotniczym i chemicznym Brąz krzemowo- cynkowo- manganowy CuSi3Zn3Mn/ BK331 Si Zn Mn dobra lejność - odporność na korozję, ścieranie, obciążenia zmienne i uderzeniowe - łożyska, elementy napędów, pompy narażone na korozję, zmienne obciążenia, źle smarowane

29 Bibliografia Hucińska J., Metaloznastwo, wyd. Politechniki Gdańskiej, 1995


Pobierz ppt "Brązy – właściwości i zastosowanie Modelowanie w inżynierii materiałów Wydział Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej Kraków, 15.12.2009."

Podobne prezentacje


Reklamy Google