Stopy metali nieżelaznych. Stopy Cu, Al i stopy łożyskowe.

9
Politechnika Łódzka Wydział Mechaniczny Instytut Inżynierii Materiałowej LABORATORIUM NAUKI O MATERIAŁACH Ćwiczenie nr 8 Temat: Stopy metali nieżelaznych. Stopy Cu, Al i stopy łożyskowe. Łódź 2010

Transcript of Stopy metali nieżelaznych. Stopy Cu, Al i stopy łożyskowe.

Page 1: Stopy metali nieżelaznych. Stopy Cu, Al i stopy łożyskowe.

Politechnika Łódzka 

Wydział Mechaniczny 

Instytut Inżynierii Materiałowej 

LABORATORIUM  

NAUKI O MATERIAŁACH 

Ćwiczenie nr 8 

Temat: Stopy metali nieżelaznych. Stopy Cu, Al i stopy łożyskowe. 

Łódź 2010 

Page 2: Stopy metali nieżelaznych. Stopy Cu, Al i stopy łożyskowe.

LABORATORIUM MATERIAŁOZNAWSTWA I OBRÓBKI CIEPLNEJ Ćwiczenie nr 8: Stopy metali nieżelaznych. Stopy Cu, Al i stopy łożyskowe. 

 

2  

Wprowadzenie 

  Aluminium i jego stopy Własności  wytrzymałościowe  czystego  aluminium  są  stosunkowo  niskie,  z  tego  powodu 

stosuje  się  stopy  aluminium,  które w wyniku  odpowiedniej  obróbki  cieplnej  osiągają  kilkukrotnie 

lepsze  własności  mechaniczne.  Na  rysunku  1  przedstawiono  wpływ  niektórych  pierwiastków  na 

wytrzymałość stopów aluminium. 

 

Rys. 1. Wpływ niektórych pierwiastków na wytrzymałość stopów aluminium (wg K. Wesołowkiego). 

Przykładowe  oznaczenie:  EN‐AW‐Al99,99  (aluminium  o  czystości  99,99%  czystego  Al)                        

wg PN‐EN  573‐3:2005.  Przykłady    zastosowań  :    transport,    budowa  maszyn,  elektrotechnika,  

budownictwo, opakowania,  AGD,  elementy pracujące w  niskich temperaturach  itp. .  

Stopy  aluminium  cechują  się  wysokim  stosunkiem  wytrzymałości  do  ciężaru  właściwego,  

większym niż dla stali, a ich udarność nie maleje w miarę obniżania się temperatury, dzięki czemu w 

niskich  temperaturach mają większą  udarność  niż  stal.  Stopy  aluminium  cechują  się  jednak  niską 

wytrzymałością zmęczeniową. 

  Stopy  te  dzieli  się  na  stopy  odlewnicze  oraz  na  stopy  do  obróbki  plastycznej.  Niektóre 

natomiast nadają się zarówno do odlewania jak i obróbki plastycznej.  

Odlewnicze stopy aluminium Aluminium tworzy z krzemem układ fazowy z rozpuszczalnością w stanie stałym  i eutektyką 

podwójną o zawartości 11,6% Si, krzepnącą w temperaturze 577 oC. Eutektyka ta złożona ona  jest z 

kryształów roztworu stałego granicznego krzemu w aluminium a oraz z kryształów wolnego krzemu. 

Rozpuszczalność krzemu w aluminium w temperaturze eutektycznej 577 C wynosi 1,65% i zmniejsza 

się do 0,05% w temperaturze 200 C. Stopy odlewnicze Al z Si zwane są siluminami. 

Page 3: Stopy metali nieżelaznych. Stopy Cu, Al i stopy łożyskowe.

LABORATORIUM MATERIAŁOZNAWSTWA I OBRÓBKI CIEPLNEJ Ćwiczenie nr 8: Stopy metali nieżelaznych. Stopy Cu, Al i stopy łożyskowe. 

 

3  

Rys. 2. Układ Al – Si (A. L. Willey). 

Według zawartości krzemu siluminy dzieli się na: 

podeutektyczne o zawartości 4 ÷ 10 % Si, 

eutektyczne o zawartości 10 ÷ 13 % Si, 

nadeutektyczne o zawartości 17 ÷ 30 % Si. 

Siluminy o  składzie  zbliżonym do  eutektycznego mają bardzo dobre własności odlewnicze, 

cechuje  się dobrą  lejnością, małym  skrczem  i nie wykazuje  skłonności do pękania na gorąco.  Jego 

wadą  jest  powstawanie,  zwłaszcza  po  niezbyt  szybkim  chłodzeniu,  gruboziarnistej  struktury  z 

pierwotnymi  kryształami  krzemu  (rys.  15.3),  co  prowadzi  do  znacznego  obniżenia  własności 

mechanicznych stopu. Można  temu zapobiec przez modyfikację, która polega na wprowadzeniu do 

ciekłego stopu dodatków zwanych modyfikatorami, lub przez przyspieszone chłodzenie. 

Siluminy  podeutektyczne  i  eutektyczne  modyfikuje  się  sodem,  najczęściej  w  postaci  NaF 

zmieszanego  z  NaCl  i  KCl,  rzadziej  sodem  metalicznym,  który  silnie  odtlenia  stop.  Ogólna  ilość 

modyfikatora  nie  przekracza  0,1%.  Dodatek  sodu  powoduje  obniżenie  temperatury  przemiany 

eutektycznej oraz przesunięcie punktu  eutektycznego w prawo  ku wyższej  zawartości  krzemu  (ok. 

13%).  Dzięki  temu  stopy,  które  normalnie  są  nadeutektyczne,  krzepną  jako  podeutektyczne  z 

dendrytycznymi  wydzieleniami  roztworu  α  (ubogiego  w  Si)  na  tle  drobnoziarnistej  eutektyki.  W 

wyniku modyfikacji rośnie wytrzymałość na rozciąganie siluminu z ok. 110 do 250 MPa, a wydłużenie 

A5 rośnie z ok. 1 do ok. 8%. 

Siluminy  nadeutektyczne modyfikuje  się  za  pomocą  fosforu.  Tworzy  on  związek AlP,  który 

stanowi  zarodki  krystalizacji  dla  krzemu,  w  wyniku  czego  następuje  rozdrobnienie  wydzieleń. 

Siluminy mogą  zawierać  dodatki  pierwiastków  stopowych,  jak miedź, magnez  oraz mangan,  które 

zwiększają  ich  wytrzymałość.  Dodatek  magnezu  do  1,5%  umożliwia  stosowanie  utwardzania 

wydzieleniowego  drogą  przesycania  i  starzenia.  Również miedź  stwarza  taką możliwość,  z  tym  że 

Page 4: Stopy metali nieżelaznych. Stopy Cu, Al i stopy łożyskowe.

LABORATORIUM MATERIAŁOZNAWSTWA I OBRÓBKI CIEPLNEJ Ćwiczenie nr 8: Stopy metali nieżelaznych. Stopy Cu, Al i stopy łożyskowe. 

 

4  

pogarsza ona odporność na korozję. Z kolei dodatek ok. 1% Ni poprawia odporność korozyjną stopu. 

Ujemny wpływ na właściwości  stopów  aluminium mają domieszki  żelaza. Niweluje  się  go poprzez 

dodatek ok. 0,5% Mn. 

Stopy odlewnicze  z miedzią  i magnezem. Poza  siluminem  jako  stopy odlewnicze mogą być 

stosowane podeutektyczne  stopy Al‐Cu.  Ich  struktura  składa  się  z eutektyki  ω‐Al2Cu  rozłożonej na 

granicach dendrytów  roztworu  stałego omega.  Stopy  te mają dobrą  lejność, ale  stosunkowo niską 

wytrzymałość. Można  ją  podwyższyć  przez  odlewanie  do  kokili  lub  przez  obróbkę  cieplną,  jednak 

pociąga to za sobą zmniejszenie własności plastycznych. 

Stopy  Al‐Mg  cechują  się  dobrymi  własnościami  wytrzymałościowymi  i  plastycznymi 

(Rm = 280 MPa, A5 = 8%), mają  jednak gorszą  lejność. Można z nich wykonywać odlewy ciśnieniowe. 

Nadają się do obróbki cieplnej. Są bardzo odporne na działanie wody morskiej. Stopy Al‐Si‐Mg mają 

bardzo dobrą lejność, a poza tym cechują się dobrą spawalnością i odpornością chemiczną; nadają się 

do obróbki cieplnej. 

Stopy aluminium do obróbki plastycznej Są  to  przeważnie  stopy  wieloskładnikowe,  zawierające  najczęściej  magnez  i  mangan  lub 

miedź, magnez i mangan. Niektóre zawierają dodatki Si, Ni, Fe, Zn, Cr, Ti.  

Stopy aluminium z miedzią są typowymi stopami aluminium (do ok. 5% Cu) nadającymi się do 

obróbki  plastycznej  oraz  obróbki  cieplnej,  zwanej  utwardzaniem  wydzieleniowym.  Cechą 

charakterystyczną  struktury  tych  stopów  jest  eutektyka  podwójna  (ω  +  Al2Cu),  rozmieszczona  w 

przestrzeniach między‐dendrytycznych roztworu stałego ω. W układzie tym występuje znaczna  ilość 

perytektyk oraz  roztwór  stały graniczny miedzi w aluminium  ω. Rozpuszczalność Cu w Al w  stanie 

stałym w temperaturze eutektycznej 548 oC wynosi ok. 5,7% Cu i maleje do 0,1% Cu w temperaturze 

otoczenia.)  Faza  Al2Cu  krystalizuje  z  cieczy  i  jest  to  faza  o  zmiennej,  zależnej  od  temperatury 

zawartości miedzi. 

Oprócz stopów Al‐Cudo obróbki plastycznej i utwardzania wydzieleniowego nadają się stopy 

Al‐Mg, Al‐Mn oraz stopy wieloskładnikowe, w których oprócz Mg i Mn znajduje się dodatek Si, Zn, Cr. 

Przykłady oznaczeń stopów Al: 

EN‐AC‐AlSi11 – stop odlewniczy aluminium z krzemem wg PN‐EN 1706:2001 

EN‐AW‐AlSi2Mn – stop aluminium z krzemem do obróbki plastycznej wg PN‐EN 573‐3:2005 

EN‐AC‐AlMg5 – odlewniczy stop aluminium z magnezem wg PN‐EN 1706:2001 

EN‐AW‐AlMg2,5 – stop aluminium z magnezem do obróbki plastycznej wg PN‐EN 573‐3:2005 

EN‐AC‐AlCu4Ti – odlewniczy stop aluminium z miedzią wg PN‐EN1706:2001 

Przykłady zastosowań stopów Al:    lotnictwo,   samochody, zbiorniki,   elementy   dekoracyjne,  

przemysł  spożywczy,  części   pracujące  do   350oC   itp. . 

Page 5: Stopy metali nieżelaznych. Stopy Cu, Al i stopy łożyskowe.

LABORATORIUM MATERIAŁOZNAWSTWA I OBRÓBKI CIEPLNEJ Ćwiczenie nr 8: Stopy metali nieżelaznych. Stopy Cu, Al i stopy łożyskowe. 

 

5  

Miedź i jej stopy Miedź jest metalem krystalizującym w sieci Al (RSC) o parametrze sieci a = 0,362 nm. Nie ma 

odmian alotropowych. Temperatura topnienia wynosi 1083 °C, gęstość 8933 kg/m3. Czysta miedź ma 

bardzo  dobrą  przewodność  elektryczną,  dochodzącą  do  60,9  ×  106  S/m.  Stąd  wynika  jej  główne 

zastosowanie w  elektrotechnice  i  elektronice.  Ze  względu  na  bardzo  dobrą  przewodność  cieplną 

wyrabia się z niej różnego rodzaju wymienniki ciepła. Jest bardzo plastyczna i można ją przerabiać na 

zimno.  Czysta miedź znalazła zastosowanie głównie w elektrotechnice, a jako tworzywo konstrukcyjne stosuje się przede wszystkim stopy miedzi, ze względu na ich wyższe własności wytrzymałościowe. Stosowane pierwiastki stopowe to głównie: cynk, cyna, aluminium, beryl, krzem, nikiel, mangan, ołów (Pb nie jest szkodliwy przy zawartości Zn > 32%). Stopy miedzi z cynkiem nazywamy mosiądzami, natomiast z cyną lub innymi metalami — brązami. Stopy miedzi z niklem nazywa się miedzioniklami.

Mosiądze Biorąc  pod  uwagę  strukturę mosiądze  dzieli  się  na  jednofazowe  α,  dwufazowe  (α  +  β)  i 

rzadziej stosowane mosiądze jednofazowe β. Skład strukturalny mosiądzu ma bardzo duży wpływ na 

jego własności ze względu na znaczne różnice własności faz α i β.  

Roztwór  α  cechuje  się  dobrą  plastycznością  w  temperaturze  pokojowej,  a  gorszą  w  zakresie 

300 ÷ 700  °C  i dlatego mosiądze o  takiej  strukturze  są obrabiane plastycznie na  zimno. Twardość  i 

wytrzymałość mosiądzu α wzrasta ze zwiększeniem zawartości cynku (rys. 3.). 

Faza β ma dużą wytrzymałość (Rm = 420 MPa), ale jest mniej plastyczna (A = 7%) niż roztwór stały α i 

jest  trudno  obrabialna  plastycznie  na  zimno. Dlatego  też mosiądze  dwufazowe  α  +  β  obrabia  się 

zwykle na gorąco. 

 

Rys. 3. Wpływ cynku na własności wytrzymałościowe i plastyczne mosiądzów (K. Wesołowski). 

Przykłady  zastosowania mosiądzów:  metaloplastyka,  rury  dla wymienników  ciepła,  do  głębokiego  

tłoczenia,   do obróbki   na   automatach,    rury   dla   przemysłu okrętowego, elementy   odporne   na 

ścieranie    i    korozję,   koszyczki    łożysk    tocznych, armatura   gazowa,   hydrauliczna    i   budowlana, 

przemysł okrętowy itp.. 

 

 

Page 6: Stopy metali nieżelaznych. Stopy Cu, Al i stopy łożyskowe.

LABORATORIUM MATERIAŁOZNAWSTWA I OBRÓBKI CIEPLNEJ Ćwiczenie nr 8: Stopy metali nieżelaznych. Stopy Cu, Al i stopy łożyskowe. 

 

6  

Własności antykorozyjne mosiądzów 

Mosiądze należą do stopów o dobrej odporności na korozję atmosferyczną. Lepszą odporność mają 

mosiądze jednofazowe α, gdyż w mosiądzach dwu fazowych faza β ulega łatwiej korozji jako bardziej 

elektroujemna.  W  elektrolitach  w  obecności  jonów  Cl‐  następuje  charakterystyczna  korozja 

mosiądzów, polegająca na przechodzeniu atomów cynku do roztworu  i zmianie miedzi w gąbczastą 

masę.  Ten  rodzaj  korozji,  zwany  odcynkowaniem,  zachodzi  łatwiej  w  mosiądzach  dwufazowych 

(powstają charakterystyczne czerwone plamy). 

Mosiądze łatwo ulegają korozji naprężeniowej, objawiającej się tzw. sezonowym pękaniem. Elementy 

mosiężne, pozostające pod wpływem naprężeń (własnych lub wywołanych przez siły zewnętrzne), w 

obecności nawet małych  ilości par  amoniaku  są  skłonne do pękania międzykrystalicznego podczas 

magazynowania  lub  w  czasie  pracy.  Wyżarzanie  odprężające  przez  4  h  w  temp.  250°C  usuwa 

naprężenia i uodparnia mosiądz na pękanie sezonowe. 

Brązy Brązy  były  najstarszym  tworzywem  metalicznym  stosowanym  przez  człowieka.  Ze  względu  na 

doskonałe własności odlewnicze używano ich do odlewania wielu wyrobów (rzeźb, armat, dzwonów 

itp.). 

Wyróżniamy  brązy:  cynowe,  aluminiowe,  ołowiowe,  krzemowe  berylowe  oraz  manganowe. 

Najszerzej  stosowane  są brązy  cynowe. Cyna w  zasadniczy  sposób wpływa na własności brązu,  jej 

zawartość  w  brązach  nie  przekracza  na  ogół  20%.  Dodatek  do  ok.  8%  Sn  powoduje  wzrost 

wytrzymałości  i plastyczności; przy wyższych  zawartościach wydłużenie gwałtownie maleje. Spadek 

wytrzymałości następuje dopiero przy zawartości powyżej 25% Sn, gdy przeważa eutektoid (α + δ). 

Brązy  cynowe  dzielimy w  zależności  od  ich  przeznaczenia  na  odlewnicze  i  do  obróbki  plastycznej. 

Stopy odlewnicze są stosowane częściej i mają większe zastosowanie. Cechują się wyjątkowo małym 

skurczem  (<  1%),  nie występuje w  nich  jama  usadowa,  co  powoduje,  że  odlewy  z  brązu  są mało 

zwarte (zawierają rzadzizny i pory). Zawartość cyny w brązach odlewniczych wynosi zwykle ok. 10%, 

przy  czym mogą  również  zawierać dodatek  fosforu  (do 1,2%) oraz  cynku  i ołowiu.  Fosfor odtlenia 

stop, powoduje jego utwardzenie, ale obniża plastyczność, co sprawia że brązy cyno‐wo‐fosforowe są 

stosowane na odlewy, od których wymaga się odporności na ścieranie (np. panewki, koła ślimakowe, 

sprężyny, sita). 

Przykłady    zastosowań  brązów:  sprężyny,    aparatura    pomiarowa,    narzędzia    nie  iskrzące,  

oporniki itp.. 

Przykładowe oznaczenia stopów miedzi: 

Cu‐OF – miedź beztlenowa wg PN‐EN 1976:2001 

CuZn40 – stop miedzi z cynkiem do obróbki plastycznej wg PN‐EN 1652:1999 

CuZN35Pb1 – stop miedzi z cynkiem i ołowiem do obróbki plastycznej wg PN‐EN 1652:1999 

CuNi12Zn29 – stop miedzi z niklem i cynkiem do obróbki plastycznej wg PN‐EN 1654:2001 

CuNi10Fe1Mn1‐C – odlewniczy stop miedzi z niklem wg PN‐EN 1982:2002 

Page 7: Stopy metali nieżelaznych. Stopy Cu, Al i stopy łożyskowe.

LABORATORIUM MATERIAŁOZNAWSTWA I OBRÓBKI CIEPLNEJ Ćwiczenie nr 8: Stopy metali nieżelaznych. Stopy Cu, Al i stopy łożyskowe. 

 

7  

Stopy łożyskowe Dużą rolę w technice odgrywają stopy używane do wylewania panewek  łożysk ślizgowych w 

parowozach,  samochodach, wagonach  i  innych maszynach. Muszą one  spełniać wiele wymagań,  z 

których najważniejszym  jest wielofazowa struktura złożona albo z miękkiej  i plastycznej osnowy, w 

której są zawarte twarde kryształy dające odporność na ścieranie i spełniające rolę cząstek nośnych, 

albo odwrotnie – z miękkiego składnika w twardej osnowie. Faza miękka  łatwiej się wyciera  i dzięki 

temu między  twardymi  cząstkami  gromadzi  się  smar  zmniejszający współczynnik  tarcia.  Poza  tym 

stopy łożyskowe powinny mieć dobre własności odlewnicze i niezbyt wysoką temperaturę topnienia. 

Najlepsze  własności mają  stopy  na  osnowie  cyny  z  dodatkiem miedzi  i  antymonu,  które 

zaczęto  stosować  jeszcze w XIX w.,  zwane babbitami  (np. SnSb8Cu4 wg PN‐ISO 4381:1997). Mogą 

one przenosić wysokie naciski powierzchniowe (powyżej 10 MPa) przy prędkości obwodowej ponad 5 

m/s.  Później  opracowano  tańsze  stopy,  w  których  część  cyny  zastąpiono  ołowiem  lub  w  ogóle 

wyeliminowano  cynę.  Są  jednak  stosowane przy niższych naciskach powierzchniowych  (< 10 MPa) 

oraz prędkościach obwodowych nie przekraczających 1,5 m/s. 

Składnikami strukturalnymi w tych stopach są następujące fazy: 

faza α – roztwór potrójny Cu i Sb w Sn; 

faza β – związek SnSb; 

faza γ – związek CuSn lub Cu6Sn5. 

Przykłady  zastosowań:  panewki  łożysk  ślizgowych  pracujących  przy  dużych  prędkościach 

obwodowych np. pomp, turbin i sprężarek.  

Tytan i jego stopy Tytan ma dwie odmiany alotropowe:  α  i  β. W postaci metalicznej otrzymuje  się go  z  rudy 

różnymi metodami: jodkową (metal o wyższej czystości: 99,9%)  lub redukcji czterochlorku tytanu za 

pomocą magnezu (niski koszt, przez co stosowana jest na skalę przemysłową). 

Stopy tytanu dwufazowe (α + β – np. TiAl6V4), otrzymuje się przy określonej zawartości pierwiastków 

stabilizujących  fazę  α  i  pierwiastków  stabilizujących  fazę  β.  Pierwiastki  stabilizujące  fazę  β  przy 

temperaturze 25 oC rozszerzają zakres temperatury przemiany fazowej (α + β → β).  

Roztwór stały a w stopach (α + β) umacnia się przez wprowadzenie np. Al, które dobrze rozpuszcza 

się w tym stopie  i powoduje wzrost wytrzymałości. Poza tym Al zwiększa stabilność cieplną fazy β  i 

powoduje zmniejszenie gęstości stopu. 

Faza  β  różni  się  od  fazy  α większą wytrzymałością  przy  granicznej  rozpuszczalności  pierwiastków. 

Dlatego  w  obszarze  dwufazowym  (α  +  β)  wytrzymałość  stopów  powinna  wzrastać  addytywnie 

(zgodnie  z  regułą  mieszania  według  linii  prostej)  przy  przejściu  od  stopów  o  strukturze  α,  do 

stopów β. 

Trawienie  tytanu  i  jego stopów odbywa się w 10% kwasie  fluorowodorowym  (skład: 10 ml HNO3 + 

20 ml  HF  +  20  ml  gliceryny);  czas  trawienia  dobiera  się  w  na  podstawie  obserwacji  w  trakcie 

trawienia. 

Page 8: Stopy metali nieżelaznych. Stopy Cu, Al i stopy łożyskowe.

LABORATORIUM MATERIAŁOZNAWSTWA I OBRÓBKI CIEPLNEJ Ćwiczenie nr 8: Stopy metali nieżelaznych. Stopy Cu, Al i stopy łożyskowe. 

 

8  

Zalety  stopów  Ti  decydują  o  stosowaniu  tych  stopów  w  budowie  samolotów  oraz  silników 

odrzutowych  i  rakiet,  w  budowie  kadłubów  okrętów,  wytwarzaniu  części  armatury  należącej  do 

wyposażenia statków,   w przemyśle chemicznym na aparaturę i zbiorniki kwasu azotowego oraz przy 

wytwarzaniu narzędzi chirurgicznych .  

Nikiel i jego stopy Nikiel jest metalem cięższym od żelaza (ρ = 8900 kg/m3), ale jego temperatura topnienia jest 

nieco niższa niż żelaza  i wynosi 1452°C. Krystalizuje w sieci A1 o parametrze a = 0,35238 nm. Nikiel 

cechuje duża odporność na korozję  (stąd  jego  zastosowanie do galwanicznego pokrywania  żelaza).

Własności wytrzymałościowe niklu w stanie wyżarzonym są następujące: Rm = 440 MPa, R0,2 = 150 

MPa, A10 = 45%, 90 HB. Może być znacznie umocniony przez zgniot. Nikiel stosuje się głównie  jako 

pierwiastek stopowy do stali  i  innych stopów metali. Wytwarza się również stopy na osnowie niklu, 

np.  z  miedzią  lub  chromem,  a  także  stopy  wieloskładnikowe.  Nikiel  otrzymuje  się  metodą 

elektrolityczną, karbonylkową lub ogniową jako hutniczy. 

Stopy niklu Stopy z miedzią (tzw. monele) są głównie stosowane jako stopy odporne na korozję. Można je 

poddawać obróbce plastycznej na zimno  i gorąco, a także spawać. Monele zawierają 20 ÷ 40% Cu  i 

niewielkie dodatki  żelaza  i manganu. Mają wysokie własności wytrzymałościowe  (Rm do 700 MPa)  i 

antykorozyjne, które zachowują aż do  temp. 500°C. Są stosowane na  łopatki  turbin parowych oraz 

elementy  aparatury  chemicznej,  a  także  jako  druty  oporowe  i  do  wytwarzania  wyrobów 

galanteryjnych. Do moneli odlewniczych wprowadza  się niewielki dodatek krzemu, który poprawia 

ich lejność.  

Stopy z miedzią  i cynkiem mają barwę podobną do srebra  i dlatego nazywa się  je nowymi srebrami 

(argentan, alpaka). Zawierają 20 ÷ 30% Ni, 45 ÷ 60% Cu  i 20 ÷ 35% Zn. Znalazły  zastosowanie do 

wyrobu galanterii, przedmiotów ozdobnych i sztućców. 

Stopy  z  chromem,  zwane  nichromami,  są  żarowytrzymałe.  Oprócz  niklu  zawierają  10  ÷  20%  Cr, 

0 ÷ 10 %  Fe  i  2  ÷  4%  Mn.  Są  stosowane  głównie  na  elementy  grzewcze  pieców.  Podobnie 

wieloskładnikowymi stopami niklu są nimoniki, stosowane także jako stopy żarowytrzymałe m.in. do 

wyrobu łopatek turbin gazowych. 

Cel ćwiczenia   Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z najpopularniejszymi stopami metali nieżelaznych, z ich 

właściwościami, zastosowaniem, sposobem identyfikacji oraz ich metalografią. 

Przebieg ćwiczenia 1. Omówienie właściwości i możliwości zastosowania stopów metali nieżelaznych. 

2. Dokonanie obserwacji mikrostruktury poszczególnych stopów. 

3. Wykonanie rysunków/zdjęć mikrostruktur wskazanych próbek wraz z opisem. 

Page 9: Stopy metali nieżelaznych. Stopy Cu, Al i stopy łożyskowe.

LABORATORIUM MATERIAŁOZNAWSTWA I OBRÓBKI CIEPLNEJ Ćwiczenie nr 8: Stopy metali nieżelaznych. Stopy Cu, Al i stopy łożyskowe. 

 

9  

Opracowanie sprawozdania z laboratorium 1. Cel ćwiczenia 

2. Wstęp teoretyczny 

3. Rysunki struktur wraz z opisem wg schematu: 

a. Materiał 

b. Stan materiału 

c. Struktura 

d. Powiększenie 

e. Trawienie 

4. Wnioski i uwagi 

Literatura 1. Wykłady; „Nauka o materiałach I i II”; 

2. Perliński J., Kubiak M.; „Tablice metali nieżelaznych"; 

3. Wesołowski K.; „Metaloznawstwo ‐ tom 3"; 

4. Przybyłowicz K.; „Metaloznawstwo"; 

5. Sztaub F.; „Metaloznawstwo"; 

6. Wendorff Z.; „Laboratorium materiałoznawstwa ‐ tom 3"; 

7. Tokarski M. „Metaloznawstwo metali i stopów nieżelaznych w zarysie"; 

8. Bylica, Sieniawski „Tytan i jego stopy"; 

9. „Poradnik mechanika ‐ część 1". 

 

UWAGA: 

  Przed przystąpieniem do wykonania ćwiczenia student zobowiązany jest zapoznać się z przepisami BHP