CRĂCIUN Radu-Constantin [626553]

Facultatea de Inginerie Electrică
CRĂCIUN Radu-Constantin

Laborator Metode
ș
i procedee tehnologice Grupa 112A Anul 1A

MPT2

Metale
ș
i aliaje utilizate

în Ingineria Electrică

Cuprins

Cuprins
2

No
ț
iuni de bază
3

Metale
ș
i aliaje feroas e
3

Fonte
3

O
ț
eluri
4

Metale
ș
i aliaje nefero ase
5

Cuprul
5

Aluminiul
5

Staniul (cositorul)
6

Zincul
6

Plumbul
6

Metale nobile
6

Conspectarea standardului SR EN 10027-1:2006
7

Interpretarea simbolurilor unui o
ț
el – S335J0WP
13

Conspectarea standardului SR EN 1412:1997
14

Interpretarea simbolului unui aliaj de cupru – CB752S
16

Concluzii
17

Bibliografie
18

2

No
ț
iuni de bază

Pentru
fabricarea
ma
ș
inilor
ș
i
aparatelor
electrice,
în
industria
electrotehnică,
se

folosesc
diferite
materiale
metalice.
Materialele
metalice
se
folosesc
în
stare
pură
sau
sub

formă de aliaj.

Aliajul
este
un
amestec
omogen
a
două
sau
mai
multe
elemente
chimice,
din
care
cel

pu
ț
in
unul
este
un
metal.
Acesta
se
ob
ț
ine,
în
general,
prin
topir ea
elementelor
ș
i
un
element

este predominant, celelalte fiind numite componen
ț
i de aliere.

Câteva exemple de aliaje des utilizate sunt:

●
O
ț
elul – al iaj de fier
ș
i carbon, con
ț
inutul de carbon fiind mai mic de ~2,2%

●
Fonta – aliaj de fier
ș
i carbon, con
ț
inutul de carbo n fiind mai mare de ~2,2%

●
Bronz – aliaj de cupru
ș
i cositor (staniu)

●
Alamă – aliaj de cupru
ș
i zinc

Materialele metalice se împart în două mari categorii, cele
​
feroase
​

ș
i cele
​
neferoase
​
.

Metale
ș
i aliaje feroase

Materialele metalice feroase sunt cele ce au în compozi
ț
ie o pondere mai mare a

fierului decât a oricărui alt element. Cele mai utilizate dintre acestea sunt fontele
ș
i o
ț
elurile.

Fonte

Fonta este un aliaj de fier
ș
i carbon, con
ț
inutul de carbon f iind între ~2%
ș
i 6,67%. În

fonte se mai pot găsi
ș
i alte elemente precum manganul, sulful, siliciul
ș
i fosforul.

Principalele tipuri de fontă utilizate în industria electrotehnică sunt
​
1
​
:

●
Fonte brute – materie primă pentru turnarea carcaselor de electromagne
ț
i,

ma
ș
ini
ș
i aparate electrice

●
Fontă cenu
ș
ie – carbonul este prezent sub formă de grafit lamelar, se

prelucrează bine prin a
ș
chiere

●
Fontă cu grafit nodular – carbonul este sub formă de grafit nodular

●
Fontă maleabilă – proprietă
ț
i bune de turnare, se pretează sudurii
ș
i a
ș
chierii

●
Fontă austenitică
​
2
​
– caracteristici superioare fa
ț
ă de fonta cenu
ș
ie, în general

nemagnetică, se folose
ș
te pentru turnarea pieselor

1
https://www.referatele.com/referate/chimie/online1/ALIAJE–Aliaje-feorase-si-neferoase-referatele-co
m.php

2
https://magazin.asro.ro/ro/standard/198215

3

O
ț
eluri

O
ț
elurile sunt alia je de fier
ș
i carbon, cu un con
ț
inut de carbon sub ~2%. Au

proprietă
ț
i mecanice varia te
ș
i sunt puternic utilizate în industrie.

O
ț
elurile pot fi:

●
Nealiate:

○
De uz general – produse prin procedee obi
ș
nuite, servesc la construc
ț
ia

pieselor de uz general

○
De calitate – utilizate pentru buc
ș
e, pene de ghidare

○
Speciale – au o puritate superioară

●
Aliate (pe lângă fier
ș
i carbon con
ț
in
ș
i alte elemente: nichel, crom, molibden):

○
De calitate:

ș
De construc
ț
ie cu granula
ț
ie fină

ș
Pentru electrotehnică – aliate cu Si sau Al

ș
Pentru produse laminate

○
Speciale – compozi
ț
ia chimică este puternic controlată, condi
ț
ii

speciale de fabrica
ț
ie
ș
i control

○
Inoxidabile:
​
3

ș
Feritice – con
ț
in crom (12-27%), carbon < 0,2%

ș
Austenitice – con
ț
in nichel (7-18%), crom (16-20%)
ș
i

molibden (2-6%), cu un procent mic de carbon < 0,08%

ș
Martensitice – con
ț
in majoritar crom (11-18%)

O
ț
elurile sunt sim bolizate prin simboluri alfanumerice în func
ț
ie de utilizările lor

(caracteristicilor mecanice sau fizice)
ș
i în func
ț
ie de compozi
ț
ia lor chimică, regulile de

simbolizare fiind definite în
​
SR EN 10027-1:2006
​
4

3
https://ro.wikipedia.org/wiki/O%C8%9Bel_inoxidabil

4
https://magazin.asro.ro/ro/standard/111437

4

Metale
ș
i aliaje neferoase

Cuprul

Cuprul
​
5
​
este un metal neferos, de culoare ro
ș
iatică, caracterizat prin maleabilitate

ridicată, conductivitate electrică/termică foarte bună, rezisten
ț
ă mare la coroziune
ș
i u
ș
urin
ț
ă

în sudură
ș
i lipire.

Cuprul este în general folosit pentru fabricarea conductoarelor. Conductivitatea

materialului depinde majoritar de puritate, iar de aceea în industria electrotehnică se folose
ș
te

cuprul ob
ț
inut pe cale ele ctrolitică cu o puritate de 99,99%.

Aliajele cuprului sunt folosite în industria electrotehnică pentru construc
ț
ia coliviilor

ma
ș
inilor, pentru piese de legătură
ș
i aliaje de lipit.

Aliajele principale ale cuprului sunt:

●
Alama – cupru + zinc – borne de ma
ș
ini electrice
ș
i transformatoare, bare

conductoare

○
Alame deformabile

○
Alame turnate în blocuri
ș
i piese

●
Tombacul – alamă ce con
ț
ine cupru în propor
ț
ie de 75-80%, are proprietă
ț
i

bune de arcuire, este folosit pentru piese de contact

●
Bronzul

○
Bronz obi
ș
nuit – cupru + cositor

○
Bronz special – cupru + aluminiu/beriliu/crom/titan – folosit pentru

piese turnate, are coeficient scăzut de frecare

●
Aliaje
​
alpaca
​
– cupru + nichel + zinc, u
ș
or deformabile, se prelucrează prin

deformare plastică

Cuprul
ș
i aliajele sale sunt simbolizate după reguli definite în standardul
​
SR EN

1412:1997
​
6
​
.

Aluminiul

Aluminiul
​
7
​
se utilizează în industrie datorită rezistivită
ț
ii mai mari
ș
i rezisten
ț
ei

mecanice reduse fa
ț
ă de c upru. Acesta se utilizează în construc
ț
ia înfă
ș
urărilor

transformatoarelor electrice. Poate fi utilizat fie pentru componente de circuit, cât
ș
i pentru

piese de construc
ț
ie meca nică.

Aliajele aluminiului:

●
Siluminiul – aluminiu + siliciu în propor
ț
ie de 12-14%, rezisten
ț
ă mecanică

ridicată
ș
i este u
ș
or turnabil

●
Duraluminiul – aluminiu + cupru, în propor
ț
ie de 3-5%, rezisten
ț
ă mecanică

ridicată, cum sugerează
ș
i denumirea

5
http://www.e-referate.ro/referate/Cuprul2005-03-18.html

6
https://magazin.asro.ro/ro/standard/21843

7
https://www.creeaza.com/referate/fizica/Aluminiu-si-aliajele-de-alumin452.php

5

Staniul (cositorul)

Cositorul este folosit în industrie pentru aliaje de lipit. În general se folose
ș
te sub

formă de aliaj împreuna cu plumbul.

Zincul

Zincul este folosit pe post de element anticoroziv pentru piese de o
ț
el, fiind aplicat pe

suprafa
ț
a acestora. Aliaje le sale se pretează turnării sub presiune datorită temperaturii scăzute

de topire
ș
i fluidită
ț
ii bune.

Plumbul

Plumbul se folose
ș
te în acumulatori electrici (un bun exemplu colocvial este

acumulatorul auto), în aliaje de lipit
ș
i aliaje antifric
ț
iune.

Metale nobile

Argintul, aurul
ș
i platina se folosesc în ingineria electrică
ș
i electronică datorită

rezisten
ț
ei lor la coroziun e
ș
i conductivită
ț
ii electrice deosebite pe care o oferă.

6

Conspectarea standardului SR EN 10027-1:2006

7

8

9

10

11

12

Interpretarea simbolurilor unui o
ț
el – S335J0WP
​
8

●
Prima literă
​
S
​
este simbol primar pentru
​
O
ț
el de construc
ț
ii
​
(descris în Tabelul

1 din SR EN 10027-1:2006),

●
Următoarele 3 cifre reprezintă limita minimă de curgere
ș
i putem vedea că este

egală cu 335 MPa

●
Simbolul secundar J0 exprimă că energia de rupere la 0° este egală cu 27J

●
Simbolul secundar W exprimă faptul că o
ț
elul este rezistent la intemperii

●
Simbolul secundar P exprimă faptul că produsul este palplan
ș
ă

8
O
ț
el standardizat în EN 10025-5, cu simbolizare corespunzătoare Tabelului 1 din
​
SR EN

10027-1:2006

13

Conspectarea standardului SR EN 1412:1997

14

15

Interpretarea simbolului unui aliaj de cupru – CB752S

●
Prima literă
​
C
​
indică faptul că simbolul se referă la cupru/aliaje de cupru

●
A doua literă
​
B
​

​
indică faptul că materialul este sub formă de lingou, în scopul

retopirii
ș
i turnării

●
Următoarele 3 cifre sunt folosite pentru numerotare,
ș
i numărul este mai mic

decât 800, deci aliajul este standardizat

●
Ultima literă
​
S
​

​
reprezintă faptul că aliajul este unul complex, de Cu
ș
i Zn

16

Concluzii

În
Ingineria
Electrică,
pentru
fabricarea
ma
ș
inilor
ș
i
aparatelor
electrice
se
folosesc

diferite
materiale
metalice
ș
i
nemetalice.
O
ț
elurile,
fontele,
cuprul
ș
i
aliajele
lor
au
o

importan
ț
ă
deosebită
datorită
varietă
ț
ii
de
caracteristici
mecanic e,
fizice
ș
i
electromagnetice

pe care le pot avea.

Aceste
materiale
sunt
simbolizate
conform
unor
standarde,
iar
simbolizarea
lor

con
ț
ine multe informa
ț
ii relevante asupra caracteristicilor acestor a
ș
i scopul utilizării.

17

Bibliografie

1.
https://www.referatele.com/referate/chimie/online1/ALIAJE–Aliaje-feorase-si-nefero
ase-referatele-com.php

2.
https://magazin.asro.ro/ro/standard/198215

3.
https://ro.wikipedia.org/wiki/O%C8%9Bel_inoxidabil

4.
https://magazin.asro.ro/ro/standard/21843

5.
https://magazin.asro.ro/ro/standard/111437

6.
https://magazin.asro.ro/ro/standard/21843

7.
http://www.e-referate.ro/referate/Cuprul2005-03-18.html

8.
https://www.creeaza.com/referate/fizica/Aluminiu-si-aliajele-de-alumin452.php

18