Алюмінієві сплави
Алюмінієві сплави поділяють на зміцнювані і незміцнювані термічною обробкою.
До незміцнюваннх належать сплави алюмінію з магнієм і алюмінію з манганом. У сплавах алюмінію з манганом міститься до 1,5 % Мп, а в сплавах алюмінію з магнієм — 7 % Mg і 0,8 % Мп. Для підвищення їх міцності додатково вводять до 2 % V. Ці сплави характеризуються високою пластичністю, добре зварюються, стійкі до корозії. З них виготовляють штамповані і зварні вироби (труби, баки, резервуари та ін.).
До сплавів, які зміцнюються термообробкою, належать дуралюміни. Вони містять 2...5 % Си і до 1,8 % Mg; 1 % Μη; 0,7 % Si; 1 % Fe. Позначають дюралюмінн літерою Д і умовним номером сплаву, наприклад Д1, Діб (3,8...4,9 % Си, 1,2...1,8% Mg, 0,3...0,9% Μη, решта — ΑΙ). їх застосовують для виготовлення лонжеронів літака, силових каркасів, будівельних конструкцій, кузовів вантажних автомобілів та ін. Дуралюміни зазнають термічної обробки: гартування і старіння. Для гартування дуралюміну Діб нагрівають до температури 495...505 °С, а марки Д1 — до 505...510 °С і охолоджують у воді при 40 °С. Після гартування проводять старіння (витримують за кімнатної температури протягом 4 ...7 діб), при цьому міцність і твердість дуралюміну підвищується.
Мідні сплави
Залежно від хім складу існує три основні групи сплавів на основі міді – бронзи, латуні, сплави міді із нікелем.
Бронзи – сплави міді із оловом, алюмінієм, марганцем, кремнієм, берилієм, свинцем. Для підвищення мех власт бронзи додатково легують наступними елементами – залізо, нікель, титан, цинк, фосфор. Наприклад марганець сприяє підвищенню корозійної стійкості, нікель – пластичність, залізо – міцність.
Маркірують – Бр, Б2. Літерами позначаються ті елементи, які є основними (Б-Берилій, О-олово, Ц-цинк, А-алюміній, С-свинець, МЦ-марганець), після число – вказує на середній вміст цього елемента у відсотках
Олов’яні бронзи – приклад – БрО3, БрО6 – містять до 6% олова (однофазні), і до 20% олова (двофазні), який складається із альфа твердого розчину доевтектоїдного. Однофазні бронзи – високо пластичні, тому добре піддаються деформуванню. З них виготовляють фольгу, сітку, дріт. Двофазні бронзи – використовуються, як ливарні матеріали, для виготовлення із них фасонних виливків. Олов’яні бронзи мають високу корозійну стійкість, навіть у морській воді. Межа міцності може досягати 350МПа. Олов’яні можуть служити для виготовлення арматури, яка працює на повітрі, у воді, в палеве-мастильних матеріалах при температурах до 250° .
Латуні – сплави цинку і міді – цинк до 40%. Маркірують літерою Л, після йде число яке показує вміст міді. Залежно від вмісту цинку латуні поділяються на однофазні (до 39% цинку), і від 39 до 45% двофазна (альфа + бета). Із однофазних латуней, які мають високу пластичність та корозійну стійкість виготовляють стрічки, гільзи патронів, радіаторні трубки. Латунь Л80 використовують для виготовлення прикрас. Двофазні латуні вони мало пластичні, і виготовляють шляхом лиття. Виготовляють – грибні гвинти, арматури, черв’ячні гвинти.
Міді і нікелеві сплави – найбільш широко відомі НойЗінБер – вміст 15% нікелю, 20% цинк, решта – нікель. Мають колір близький до цинку і високу корозійну стійкість. Виробництво – посуд, годинники, т.д. Мельхіор – мідь, нікель, вміст по 1% залізу та магнію – має високу корозійну стійкість, використовується для виготовлення теплообмінних апаратів, посуд та декоративні штамповані вироби.
Сплави на основі заліза (чавуни і сталі).
Сталь - це сплав заліза з вуглецем і домішками (кремній, марганець, сірка, фосфор та гази), в якому вуглецю не більше, ніж 2,14 %.
Сталі можна класифікувати за різними принципами, єдиної класифікації у світі немає.
Властивості сталей залежать від їх складу і структури.
Із збільшенням у сталях вмісту вуглецю, сталь стає твердішою і міцнішою, пластичність падає. Кремній і марганець у межах (0,5 - 0,7 %) істотного впливу на властивість сталі не виявляють.
Фосфор надає сталі холодноламкості (крихкість при знижених температурах). Це пояснюється тим, що фосфор спричиняє сильну внутрішню кристалічну ліквацію.
Легована сталь - це сплав заліза з вуглецем та легуючими компонентами (Сr , Nі, W, Mo, Tі, V, Со та ін.), в якому вуглецю не більше, як 2,14 %. Вуглецева сталь часто не відповідає вимогам сучасного машинобудівного та інструментального виробництва. У таких випадках використовують леговану сталь. Легуючі компоненти, що вводяться у сталь, змінюють її механічні, фізичні та хімічні властивості. Для легування сталі застосовують хром, нікель, марганець, кремній, вольфрам, молібден, ванадій, кобальт, титан, алюміній, мідь та ін.
Чавун - це сплав заліза з вуглецем та домішками (Sі, Mn, S, P, O2 , Н2 , N2), в якому вуглецю більше як 2,14 %.
Чавуни доцільно класифікувати за призначенням на: білі, сірі, ковкі, високоміцні і антифрикційні.
Білі чавуни в основному використовують для переробки у сталь. В окремих випадках для виготовлення виробів, які не піддаються високим навантаженням.
Сплави на основі магнію.
Магній - метал білого кольору, густина 2,7 г/см3, температура плавлення біля 725 оК.
Із сплавів на основі магнію поширення у техніці набули його сплави з марганцем, алюмінієм і цинком. Для підвищення механічних властивостей магнієвих сплавів добавляють цирконій, церій, неодим, торій та ін. Крім цього, магнієві сплави зміцнюють загартуванням і дисперсним твердінням.
Сплави магнію використовують для виготовлення різних деталей літаків, вагонів, автомобілів тощо.
Сплави на основі титану.
Титан - метал білого кольору з високою температурою плавлення (1933оК) і малою густиною (4,5 г/см3), стійкий в агресивних середовищах.
Чистий титан використовують у хімічному машинобудуванні, електроніці, ядерній та інших галузях техніки.
У промисловості використовують титанові сплави, які містять у собі: алюміній, олово, марганець, молібден, хром, ванадій, залізо.
Механічні властивості титанових сплавів можна покращити шляхом загартування і старіння. Титанові сплави знайшли широке застосування у реактивних авіаційних двигунах, обшивці надзвукових літаків, суднобудуванні, ракетобудуванні тощо.
Сплави на основі благородних металів.
Ювелíрні сплáви – сплави благородних і кольорових металів, що вирізняються гарним зовнішнім виглядом, високою стійкістю до впливу кислот, солей та довкілля. Початок застосування сплавів відноситься до 2-3 тисячорічь до н. е. Розрізняють ювелірні сплави на основі благородних металів і сплави-замінники на основі міді.
До ювелірних сплавів на основі благородних металів відносяться сплави золота, срібла, платини і паладію. Найбільш розповсюджені сплави системи золото-срібло-мідь, рідше сплави системи золото-срібло і золото-мідь. Різноманітне забарвлення сплавам золота надають добавки платини, кадмію, паладію, нікелю тощо.