В каждом из этих разделов изучаются стали и сплавы, обладающие особыми физическими свойствами: магнитные, с особенностями теплового расширения и электрического сопротивления, а также сплавы новой техники на основе титана, никеля, кобальта и тугоплавких элементов. При ответе на вопрос необходимо в этом случае знать требования, предъявляемые к данной группе сплавов, и их назначение. Необходимо расшифровать состав сплава, определить режим термической обработки с объяснением происходящих структурных превращений, охарактеризовать получаемую структуру и свойства.
При ответе на вопрос из раздела «Цветные и антифрикционные сплавы» необходимо установить, на основе какого металла создан заданный сплав, изучить свойства данного металла, области его применения, классификацию сплавов на его основе, принципы их маркировки.
На основе диаграммы состояния заданного сплава описать структуру, установить возможности и способы его упрочнения. Особое внимание при этом уделить вопросу обоснования области применения заданного сплава и влияния легирования различными элементами на его свойства. Например, латунь – это сплав меди с цинком. Рассмотрев диаграмму состояния медь – цинк установить, как изменяется структура и свойства по мере увеличения содержания цинка, способы изготовления деталей (литейные, деформируемые латуни), области применения латуней, исходя из их специфических свойств, возможности упрочнения сплавов. Рассмотрим решение этой задачи на примере сплава БрБ2. Сплав БрБ2 представляет собой бериллиевую бронзу, т.е. сплав меди и 2% бериллия. Бериллиевые бронзы используются для изготовления упругих элементов ответственного назначения в приборостроении. Эти сплавы обладают также высокой коррозионной стойкостью, электропроводимостью, немагнитностью, хорошей технологичностью, а также способностью упрочняться термической обработкой. Бронза Б-2 относится к сплавам, обрабатываемым давлением, т.е. изготовление проволоки, прутков, лент, полос для упругих элементов производится волочением. например, проволока выпускается диаметром от 0,06 до 12 мм (ГОСТ 15834-77), прутки диаметром 5-40 мм. Бериллиевая бронза Б2 упрочняется термической обработкой, состоящей из закалки и последующего старения. Диаграмма состояния Cu-Be приведена на рис. 3. Предельная растворимость бериллия при 866 С составляет 2,7% при эвтектоидной температуре – 1,5%, а при 300 С – всего 0,2%. Это позволяет упрочнять бериллиевую бронзу методом дисперсионного твердения.

Рисунок 1-Диаграмма медь – бериллий

Назначаем режим термической обработки. Закалка от температуры 800С с охлаждением в воде. Искусственное старение при температуре 325 С. После закалки бронза обладает малой прочностью σв = 500 МПа, высокой пластичностью δ= 30%, низкой твердостью НВ 100. При старении из пересыщенного α - раствора Be в Cu выделяются дисперсные частицы γ – фазы (CuBe), что в сильной степени упрочняет бронзу. При этом σв=1200 МПа, твердость НВ 370, пластичность δ= 4%.Предварительно наклепанная бронза при старении упрочняется сильнее и быстрее. Так, после закалки, холодной пластической деформации с обжатием 30% и старением σв = 1400 МПа, δ= 2 %.