> Энциклопедический словарь Гранат, страница > Сплавы

Сплавы

Сплавы (техн.), твердые растворы, физико-химические соединения, весьма тесные механические смеси, полученные сплавлением двух или нескольких различных веществ известного состава, известным образом приготовленные и обработанные, имеют часто более ценные технические свойства, чем составляющие их элементы, а именно: а) большую стойкость относительно окисляющего и растворяющего действия различи, химических реагентов (кислот, щелочей, солей), б) большую сопротивляемость различи, механическим воздействиям (на разрыв, сжатие, истирание).

Громадное значение для техники имеют С. металлов,—друг с другом и с металлоидами; состав, получение, структуру и наиболее существенные механические и химико-физические свойства их удобно рассмотреть отдельно для С.: 1) черных металлов,— Ферро-C., в частности, и 2) всех прочих. имеющих для техники значение так-наз. цветных металлов (смотрите также антифрикционные сплавы, бронза, медь).

1) С. черных металлов. ферро-С., представляют различны“ С. с небольшим количеством примесей (марганца, кремния, углерода, сесы, фосфора) и состоят, главным образом, из железа (торговых сортов ж“геза, обыкновенных сортов стали и чугуна,—собственно черных металлов» илк же поедставляютразлмчные С. с относите ьно большим количеством упомянутых примесей, а также других более иля мене“редких и ценных специальных добавок и тогда содержат сравнительно меньше железа или, если и содержат еще много железа, то сильно отличаются от таковогоновыми, необычными свойсТвами(спецг.аль- ыесорта железа, стали и чугуна. - различные фег.ро-С ) Ср. сталь.

2) С. цветных металлов С. меди: а) штейн ы; г редставляют С. меди с елеэом и серой (частью замещаемой кислородом и др. металлоидами); получаются при выплавке меди из мецно-колчедлнистых руд в шахтных, отражательных и др. генах; различают: 1) б( ме богатые штейны: дюнштейны, состав котог ых иногда отвечает формуле Сг/а5.А>5 то есть 51/,% См-f-22/а% /V-f-26% >; б е и ы и м а тт, сост-в которого иногда почти соответству“т формуле Си3 S, то есть 80 /0 Си -f- 20е/ -S; дюнштейны получаются как в шахтных, таки в отражательных печах. но белый матт получают преимуществен! в последних; при помощи манессирования, т. продувкой богатого штейна в конвертере, сера железо, а также различные примеси выжигаютс| и ошлаковывэются, причем получается так-наз. черная медь, содержащая до 1—2% серы, кисло рода, железа, свинца, цинка и других элементов от которых металлическая медь может быть эате» освобождена путем электролиза; при помощи элек--тролиза может :ыть получена электрогитичес“ая мель и непосредственно из штейна, отлитого в виде анодных плит; 2» более бедные р о ш т е и и ы и самые убогие штейны сод -V/10% См, 5D—60% Fc, Pb, Zn и прочие, 30—40% 5. О, As и прочие, а также

3) прокежуто ные штейны (например, бронзовый штейн, сол.-ЗО—35% См, 30—40% Ft и прочие. 30— 35% 5, О и прочие). б) С. меди с кислородом; получаются при продолжительной плавке меди и некоторых ее С. на воздухе; например, согласно опытам Iohna I)ewrance‘a, весьма чистая медь после расплавления содержала 0,032% О, а после двухчасового плавления в открытом тигле содержала уже 0,4% О; медь же, плавившаяся под слаем шлака с присадкой е самого начала 5 килограммр. 10% фесфорномедного С. на 50 килограммр. См, после двух-часового плавления содержала 0.С8-0,09% О, а пои тех же условиях, но при замене (См -f-Р)— С. 17 гр. алюминия, —содержала лишь 0,036е в О. Исследование микроскопическое показало, что-кислород находится в С. в виде См, 0(закиси меди), легко растворяющейся в Си, а по охлаждении выделяющейся в виде эвтектики (См,О—См), содержащей 3,4% См, О, располагающейся между большими зернами чистой См. Закись меди значи» тельно ухудшает механические качества меди, таС как при остывании сначала сокращается в объёме, а затем начинает расширяться, вызывая внутренние напряжения в металле. Обычно допускают содержание О в Си не свыше,5%; при 3—6% О наблюдают холодноломкость и красноломкость уже в совершенно недопустимой мере; если медь содержит 0,7% О, то „водородная болезнь“ наблюдается уже при 400°, а сильное разрушающее действие окиси углерода (содержащейся в топочных газах) замечается, начиная с 800°, причем на поверхности и внутри металла появляется сеть трещин, плотность Си гадает с 8,9 до 8,4, а крепость на разрыв —на 15% против нормальной величины. Раскисления меди и се С. достигают, добавляя в расплавленную медь или С. соотз. количеств энергичного восстановителя (АI, Ми. Zn, Р), окисел которого должен быть нерастворимым в ра сплавленной меди и достаточно быстро всплывать в виде шлака (так, например, мышьяк не может слу жить очистителем для меди от закиси меди).