Zapoznanie się ze
strukturą miedzi zanieczyszczonej tlenkami oraz strukturami stopów
miedzi przez obserwację próbek pod mikroskopem.
Miedź jest
materiałem, który ze względu na swą przewodność elektryczną i cieplną,
odporność na korozję i plastyczność ma zastosowanie techniczne jako
czysty metal. Miedź jako produkt handlowy występuje w trzech rodzajach
jako: hutnicza (rafinowana), elektrolityczna i beztlenowa.
Najczęstszymi zanieczyszczeniami miedzi są O, Pb, Sb, Bi, Fe, As, S
i P. Tlen utlenia miedź na Cu
2O.
Związek ten tworzy w temperaturze 1065°C eutektykę o zawartości 0,39% Cu
2O,
składającą się z kryształów miedzi i kryształów tlenku
miedziowego.
Stopy miedzi można, w zależności od składników stopowych, podzielić na:
- Mosiądze, tj. stopy
zawierające cynk jako podstawowy dodatek stopowy (oprócz stopów Cu—Zn
są szeroko stosowane mosiądze wieloskładnikowe, zawierające oprócz
cynku również dodatki innych metali, jak cyna, żelazo, mangan,
aluminium, nikiel, krzem).
- Brązy cynowe, tj.
stopy zawierające cynę jako jedyny dodatek lub też cynę oraz cynk i
ołów (niekiedy także i nikiel).
- Poszczególne próbki przygotować do
badań mikroskopowych drogą szlifowania i polerowania.
- Próbki przemyte wodą i wysuszone w
strumieniu powietrza obserwować pod powiększeniem ok. 100x.
- Porównać ze zdjęciami z atlasu,
przerysować do sprawozdania i opisać je
- Brązy bezcynowe, do
tej grupy należą brązy krzemowe, aluminiowe (w stosowaniu wypierają
brązy cynowe)
- Brązy manganowe o
zawartości 5-20% Mn.
- Brązy ołowiowe
(stopy łożyskowe)
- Stopy miedzi z niklem
(miedzionikle)
Wszystkie mosiądze po odlaniu mają budowę dendrytyczną, ale ze względu
na mały zakres temperatur krzepnięcia można je łatwo ujednorodnić przez
wyżarzanie.
Mosiądz o zawartości 30% Zn po zgniocie i wyżarzeniu ma budowę
komórkową roztworu stałego. Mosiądz o zawartości 40% Zn ma strukturę
złożoną z dwu roztworów stałych granicznych. Kryształy roztworu stałego
a
powstają z kryształów po przejściu związku Cu — Zn przemiany
alotropowej w temperaturze 455°C. Odczynnik chromowy działa na roztwór
b, który uwidocznia się pod
postacią czerwonych, zaokrąglonych pól na jasnym polu kryształów
roztworu. Mosiądze są dobrze obrabialne plastycznie na zimno.
Przebieg
ćwiczenia
- Poszczególne próbki przygotować do
badań mikroskopowych drogą szlifowania i polerowania;
- Próbki przemyte wodą i wysuszone w
strumieniu powietrza obserwować pod odpowiednim powiększeniem;
- Porównać ze zdjęciami z atlasu,
przerysować do sprawozdania i opisać je.