Решение задачи: Структура сплавов БрОФ6,4-0,15 и ЛЦ23А6Ж3Мц2

Сплав ЛЦ23А6Ж3Мц2 относится к группе высокопрочных латуней, легированных алюминием, железом и марганцем. Ниже представлено описание его структуры и свойств для записи в тетрадь. Маркировка сплава: Л — латунь; Ц23 — содержание цинка (около 23%); А6 — содержание алюминия (около 6%); Ж3 — содержание железа (около 3%); Мц2 — содержание марганца (около 2%). Фазовый состав и микроструктура: Данный сплав является многокомпонентным и относится к классу специальных латуней. Его структура формируется на основе системы \(Cu-Zn\) с учетом влияния легирующих элементов. 1. \(\beta\)-фаза: Основу структуры составляет \(\beta\)-твердый раствор (упорядоченный твердый раствор на базе соединения \(CuZn\)). В отличие от простых латуней, большое количество алюминия способствует стабилизации именно \(\beta\)-фазы. Она обеспечивает высокую прочность, но меньшую пластичность по сравнению с \(\alpha\)-латунями. 2. Интерметаллидные включения: Железо (Fe) практически не растворяется в \(\beta\)-латуни и выделяется в виде мелкодисперсных частиц богатой железом фазы. Эти частицы действуют как центры кристаллизации, измельчая зерно. Алюминий и марганец упрочняют твердый раствор и повышают коррозионную стойкость. Влияние легирующих элементов на структуру: 1. Цинк (Zn): Определяет тип основы. При содержании 23% и наличии алюминия структура становится преимущественно однофазной (\(\beta\)). 2. Алюминий (Al): Является сильным упрочнителем. По влиянию на структуру 1% алюминия эквивалентен примерно 6% цинка (коэффициент Гийе). 3. Железо (Fe): Препятствует росту зерна, создавая мелкокристаллическую структуру, что значительно повышает механические свойства. 4. Марганец (Mn): Повышает жаропрочность и сопротивление коррозии. Механические характеристики: Сплав обладает очень высокой прочностью для медных сплавов. Предел прочности \(\sigma_B\) может достигать: \[\sigma_B \approx 600 - 700 \text{ МПа}\] Твердость по Бринеллю составляет примерно: \[HB \approx 150 - 180\] Применение: Благодаря высокой износостойкости и прочности, ЛЦ23А6Ж3Мц2 применяется для изготовления массивных деталей: гребных винтов крупных судов, гаек нажимных винтов, тяжелонагруженных червячных колес и подшипников. Вывод: Структура сплава ЛЦ23А6Ж3Мц2 состоит из зерен \(\beta\)-фазы с равномерно распределенными мелкими включениями интерметаллидов железа. Это обеспечивает сочетание высокой твердости и отличных антикоррозионных свойств.