Производство отливок из сплавов цветных металлов

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ 
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ  
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ  
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МИСиС» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Кафедра технологии литейных процессов
 
 
 
Производство отливок 
из сплавов цветных металлов 
 
Под общей редакцией профессора  
В.Д. Белова  
3-е издание, переработанное и дополненное 
Допущено учебно-методическим объединением  
по образованию в области металлургии в качестве учебника  
для студентов высших учебных заведений, обучающихся  
по направлению Металлургия 
Москва  2011 

УДК 621.74:669.2/.8 
 
П68 
Р е ц е н з е н т ы :  
зав. каф. ТМ и ЛП, проф. А.И. Батышев (МГОУ им. В.С. Черномырдина); 
зам. гл. металлурга, канд. техн. наук В.В. Гусева  
(ОАО «Авиационная корпорация «Рубин») 
Авторы: А.В. Курдюмов, В.Д. Белов, М.В. Пикунов,  
В.М. Чурсин, С.П. Герасимов, В.С. Моисеев 
 
 
Производство отливок из сплавов цветных металлов : 
П68 учебник / А.В. Курдюмов, В.Д. Белов, М.В. Пикунов [и др.] ; 
под ред. В.Д. Белова. – 3-е изд., перераб. и доп. – М. : Изд. Дом 
МИСиС, 2011. – 615 с. 
ISBN 978-5-87623-573-2 
Приведены физико-химические свойства цветных металлов и сплавов, 
изложены современные представления о взаимодействии металлических расплавов 
с газами, огнеупорными материалами, шлаками и флюсами. Даны 
сведения о рафинировании и модифицировании расплавов. Описаны оборудование 
и технология получения фасонных отливок и слитков из алюминиевых, 
магниевых, медных, никелевых, титановых, цинковых, оловянно-
свинцовых сплавов, а также сплавов на основе серебра, золота, платины, 
палладия. Рассмотрены вопросы охраны труда и защиты окружающей среды. 
При подготовке учебника к третьему изданию (второе издание 1996 г.) 
авторы переработали и дополнили материал практически всех разделов, внесли 
исправления и учли замечания сотрудников литейных кафедр ряда вузов 
России, Украины, Белоруссии и Казахстана. 
Учебник предназначен для студентов специальности «Литейное производство 
черных и цветных металлов» и бакалавров по профилю «Технология 
литейных процессов». Может быть использован при подготовке магистров 
по направлению «Металлургия» и аспирантов специальности «Литейное 
производство». 
УДК 621.74:669.2/.8 
ISBN 978-5-87623-573-2 
© Коллектив авторов, 2011 

ОГЛАВЛЕНИЕ 
Предисловие..............................................................................................7 
Введение....................................................................................................9 
Раздел I. Физико-металлургические и технологические основы 
плавки и литья сплавов цветных металлов ..........................................14 
Глава 1. Общие сведения о цветных металлах и сплавах...................14 
1.1. Цветные металлы........................................................................14 
1.2. Сплавы цветных металлов.........................................................16 
Глава 2. Физические свойства жидких металлов и сплавов...............22 
2.1. Температура плавления и плотность металлов и сплавов......22 
2.2. Поверхностная энергия и вязкость металлических  
расплавов. Диффузия в жидких металлах.......................................24 
2.3. Давление пара металлов и сплавов...........................................30 
2.4. Теплофизические и электрические свойства металлов  
и сплавов ............................................................................................31 
2.5. О строении металлических расплавов......................................35 
Глава 3. Взаимодействие жидких металлов с газами, материалами 
тиглей и футеровкой плавильных печей ..............................................37 
3.1. Общие закономерности взаимодействия металлических 
расплавов с газами.............................................................................38 
3.2. Взаимодействие жидких металлов с водородом,  
кислородом, азотом, сложными газами...........................................41 
3.3. Взаимодействие жидких металлов с материалами тиглей  
и футеровкой плавильных печей......................................................53 
Глава 4. Основы технологии плавки.....................................................58 
4.1. Основные положения разработки технологии плавки............58 
4.2. Защита расплавов от взаимодействия с атмосферой  
при плавке ..........................................................................................64 
4.3. Рафинирование металлических расплавов...............................68 
4.4. Раскисление металлических расплавов....................................75 
4.5. Модифицирование металлических расплавов.........................77 
Раздел II. Производство фасонных отливок из сплавов  
цветных металлов ...................................................................................80 
Глава 5. Печи для плавки цветных металлов и сплавов .....................80 
5.1. Классификация плавильных печей ...........................................80 
5.2. Пламенные плавильные печи....................................................85 
5.3. Электрические печи сопротивления.........................................91 

5.4. Индукционные тигельные печи ................................................95 
5.5. Индукционные канальные печи..............................................105 
5.6. Электрошлаковые печи............................................................112 
5.7. Плазменные печи......................................................................114 
5.8. Электродуговые и электронно-лучевые печи........................119 
5.9. Дуговые печи постоянного тока .............................................120 
Глава 6. Общая характеристика и классификация отливок..............126 
6.1. Требования к отливкам............................................................126 
6.2. Классификация отливок...........................................................138 
Глава 7. Производство отливок из алюминиевых сплавов...............148 
7.1. Состав и свойства первичного алюминия..............................148 
7.2. Состав и свойства алюминиевых сплавов..............................151 
7.3. Особенности плавки алюминиевых сплавов .........................169 
7.4. Особенности технологии производства фасонных отливок ....201 
Глава 8. Производство отливок из магниевых сплавов ....................234 
8.1. Состав и свойства первичного магния ...................................234 
8.2. Состав и свойства магниевых сплавов...................................236 
8.3. Особенности плавки магниевых сплавов...............................246 
8.4. Особенности технологии производства  
фасонных отливок ...........................................................................261 
Глава 9. Производство отливок из медных сплавов..........................274 
9.1. Состав и свойства меди............................................................274 
9.2. Состав и свойства медных сплавов ........................................278 
9.3. Особенности плавки меди и медных сплавов........................293 
9.4. Технология плавки медных сплавов.......................................304 
9.5. Технология производства фасонных отливок  
из медных сплавов...........................................................................322 
Глава 10. Производство отливок из никелевых сплавов ..................339 
10.1. Свойства никеля .....................................................................339 
10.2. Состав и свойства никелевых сплавов .................................340 
10.3. Особенности плавки никелевых сплавов.............................345 
10.4. Особенности технологии производства  
фасонных отливок ...........................................................................351 
Глава 11. Производство отливок из титановых сплавов...................363 
11.1. Состав и свойства титана.......................................................363 
11.2. Состав и свойства титановых сплавов..................................365 
11.3. Особенности плавки титановых сплавов .............................374 
11.4. Плавильно-заливочное оборудование..................................380 

11.5. Особенности технологии производства  
фасонных отливок ...........................................................................390 
Глава 12. Производство отливок из сплавов тугоплавких  
металлов.................................................................................................420 
12.1. Свойства тугоплавких металлов ...........................................420 
12.2. Свойства ниобиевых и молибденовых сплавов...................423 
12.3. Особенности плавки тугоплавких сплавов ..........................425 
Глава 13. Производство отливок из сплавов легкоплавких  
металлов.................................................................................................433 
13.1. Состав и свойства цинковых сплавов...................................433 
13.2. Особенности плавки цинковых сплавов...............................440 
13.3. Состав и свойства оловянных сплавов .................................444 
13.4. Особенности плавки оловянных сплавов.............................450 
13.5. Состав и свойства свинцовых сплавов .................................451 
13.6. Особенности плавки свинцовых сплавов.............................457 
13.7. Состав и свойства кадмиевых сплавов.................................459 
13.8. Особенности технологии производства фасонных  
отливок из легкоплавких сплавов..................................................461 
Глава 14. Производство отливок из сплавов  
благородных металлов .........................................................................463 
14.1. Состав и свойства золотых сплавов......................................463 
14.2. Состав и свойства серебряных сплавов................................466 
14.3. Состав и свойства платиновых сплавов ...............................469 
14.4. Состав и свойства палладиевых сплавов..............................471 
14.5. Производство отливок из сплавов благородных 
металлов ...........................................................................................472 
Раздел III. Производство слитков из сплавов цветных металлов ....473 
Глава 15. Основы производства слитков............................................473 
15.1. О качестве слитков.................................................................474 
15.2. Особенности получения слитков различными 
способами.........................................................................................479 
15.3. Непрерывное литье заготовок малых сечений.  
Гранульная технология...................................................................509 
Глава 16. Производство слитков из сплавов легких  
цветных металлов .................................................................................539 
16.1. Производство слитков из алюминиевых сплавов................539 
16.2. Производство слитков из магниевых сплавов .....................555 

Глава 17. Производство слитков из сплавов тяжелых  
цветных металлов.................................................................................561 
17.1. Производство слитков из медных и никелевых сплавов....561 
17.2. Производство слитков из цинковых сплавов.......................574 
17.3. Производство слитков из сплавов благородных 
металлов ...........................................................................................576 
Глава 18. Производство слитков из титановых сплавов...................578 
18.1. Печи для производства слитков............................................578 
18.2. Технологический процесс изготовления слитков 
в вакуумных электродуговых печах..............................................586 
18.3. Производство слитков с использованием гарнисажной 
плавки...............................................................................................592 
Глава 19. Охрана труда и окружающей среды в производстве  
отливок из сплавов цветных металлов ...............................................594 
19.1. Общая характеристика федерального закона 
«Об охране окружающей среды». Сведения о других законах 
и подзаконных актах экологического законодательства.............594 
19.2. Правила безопасной работы при плавке сплавов 
цветных металлов............................................................................597 
19.3. Защита от вредных (токсичных) веществ ............................600 
19.4. Опасные и вредные факторы при плавке сплавов 
цветных металлов и меры защиты от них.....................................602 
Библиографический список.................................................................608 
Приложения ..........................................................................................611 

ПРЕДИСЛОВИЕ 
Практически вся масса производимых цветных металлов перерабатывается 
в слитки и фасонные отливки. Исключение составляют 
редкие тугоплавкие металлы (вольфрам, молибден), заготовки из которых 
в основном получают методами порошковой металлургии. 
По данным Ассоциации литейщиков России в 2010 г. производство 
отливок из цветных сплавов в стране составило 400 тыс. т, в том 
числе из алюминиевых сплавов (включая слитки) – 300 тыс. т,  
из магниевых сплавов – 15 тыс. т, из медных сплавов – 60 тыс. т,  
из цинковых сплавов – 10 тыс. т и из других сплавов – 15 тыс. т. 
При этом производство отливок из чугуна, стали и сплавов цветных 
металлов распределяются следующим образом (%): 
Литье в сырые песчано-глинистые формы...........................................50 
Литье в разовые формы из ХТС.............................................................29 
Литье в кокиль........................................................................................5,0 
Литье под давлением .............................................................................8,0 
Центробежное литье ..............................................................................5,0 
Литье в оболочковые формы.................................................................0,5 
Литье по выплавляемым моделям........................................................1,0 
Литье по газифицируемым моделям....................................................0,3 
Непрерывное литье ................................................................................0,8 
Другие технологии литья ......................................................................0,4 
В период 2006–2010 гг. в России на фоне общего экономического 
кризиса наметился некоторый рост производства отливок из алюминиевых 
и магниевых сплавов, которые в ряде случаев заменяют литые 
детали из чугуна и стали. 
Литейная отрасль является основой машиностроения, участвуя в 
формировании более 90 % ее финальной продукции. Без качественных 
отливок невозможно производство продукции тяжелого и железнодорожного 
машиностроения, электро- и судостроения, авиа- и 
автопрома и других отраслей. 
В последние годы литейное производство в России развивается 
преимущественно на базе импортируемых технологий, материалов и 
оборудования. При этом формирующаяся в России рыночная экономика 
требует не только производства конкурентноспособной продукции, 
но и организации ее выпуска в кратчайшие сроки. 
В связи с этим подготовка специалистов для литейной отрасли 
должна осуществляться на качественно более высоком уровне. Это 

касается не только модернизации материальных баз литейных кафедр 
в вузах, но и пересмотра учебных планов и содержания учебных 
курсов. 
При подготовке учебника к 3-му изданию (2-е издание 1996 г.) авторы 
переработали и дополнили материал практически всех разделов, 
внесли исправления и учли замечания сотрудников литейных 
кафедр ряда вузов России, Украины, Белоруссии и Казахстана. 
В 3-м издании учебника «Производство отливок из сплавов цветных 
металлов» предисловие и главы 6, 7, 8, 13 и 16 написаны 
В.Д. Беловым, который в их основу положил материал, написанный 
ранее А.В. Курдюмовым. Введение и главы 2, 3, 4 и 15 написаны 
М.В. Пикуновым, главы 1, 9, 14, 17 и 19 – В.М. Чурсиным и переработаны 
и дополнены С.П. Герасимовым, главы 5, 10, 11, 12 и 18 – 
В.С. Моисеевым. В подготовке материалов к переизданию принимали 
участие Т.А. Базлова, Н.А. Названова, Е.А. Герасименко и 
С.А. Таволжанский (глава 15). 

ВВЕДЕНИЕ 
Литейное производство – одно из древнейших ремесел, освоенных 
человечеством. Первыми литейными материалами были медь и 
ее сплавы – бронзы. Древние бронзы содержали 1...15 % мышьяка, 
3...12 % олова, до 3 % свинца и цинка, примеси серы, сурьмы, серебра. 
Выплавка меди, бронз, а также золота, серебра и сплавов на их 
основе и получение литых изделий (оружия, украшений, посуды и 
др.) в разных регионах Европы и Азии начались в IV–II тысячелетиях 
до н.э. На территории восточно-европейской части Российской Федерации 
развитое литейное ремесло появилось в середине IV тысячелетия 
до н.э. на Северном Кавказе и несколько позже в степной зоне 
между Волгой и Доном. 
Отливки из бронзы получали литьем в каменные и обожженные 
глиняные (керамические) формы. Каменные формы делали из мягких 
пород известняка или песчаника. В каменной плите вырезали рабочую 
полость. Такие формы сразу после заливки накрывали плоской 
плитой, так что одна сторона отливки оказывалась плоской. Позже 
стали использовать керамические формы, состоявшие из двух частей. 
Их изготавливали из сырой смеси глины и песка, используя модели 
будущих литых изделий. Затем формы сушили, обжигали для прида-
ния прочности, скрепляли две половины и заливали. Полученные 
таким образом отливки имели всестороннюю фасонную поверхность. 
Еще позже в литейную форму между двумя ее половинами стали за-
кладывать керамические вставки (стержни), что позволило изготав-
ливать полые отливки. Именно таким образом отливали топоры с 
проушиной для рукояти – один из наиболее распространенных в те 
времена видов оружия. 
Мелкие литые украшения (кольца, подвески, серьги) из бронзы, 
золота, серебра получали «литьем по воску». В этом случае сначала 
изготавливали восковые модели как точные копии будущих изделий. 
Эти модели погружали в жидкоподвижную глинисто-песчаную мас-
су, которую затем высушивали и обжигали. Воск выгорал, и в обра-
зовавшуюся полость заливали металл. 
Бронзы и позже латуни (сплавы меди с цинком) на протяжении 
многих веков были главным материалом для изготовления художест-
венных отливок, памятников и скульптур. До наших дней сохрани-

лась бронзовая конная статуя римского императора Марка Аврелия 
(II век н.э.). 
Большой шаг в развитии бронзового литья был сделан с началом 
литья колоколов и пушек в ХV–ХVI вв. Русские мастера-умельцы 
изготовили знаменитые отливки: «Царь-пушку» массой 40 т (Андрей 
Чохов, 1586), и «Царь-колокол» массой 200 т (Иван и Михаил Мото-
рины, 1736). Широко известны отлитые из бронзы памятники Петру I 
в Петербурге (1775) и «Тысячелетие России» в Новгороде (1862).  
В наше время был изготовлен литой бронзовый памятник Юрию 
Долгорукому – основателю Москвы (1954). 
В XVIII в. в Европе на первое место по массовости и универсаль-
ности использования выходит новый литейный материал – чугун, 
послуживший основой развития машинной индустрии в первой по-
ловине XIX в. В Китае литые изделия из чугуна известны за несколь-
ко столетий до н.э. 
К началу XX в. литейное производство цветных металлов и спла-
вов заключалось в получении фасонных отливок из оловянных бронз 
и латуней, а также слитков из меди, бронзы и латуней. Фасонные от-
ливки изготовляли только литьем в песчаные формы (тогда говорили 
и писали «земляные формы», «литье в землю»). Слитки получали 
массой не более 200 кг литьем в чугунные формы-изложницы. 
Следующий этап развития литейного производства цветных ме-
таллов и сплавов начался примерно с 1920–1930 гг., когда начали 
применяться новые сплавы цветных металлов, прежде всего на осно-
ве алюминия. Одновременно началось освоение фасонного и загото-
вительного литья из специальных бронз и латуней – алюминиевых, 
кремниевых, марганцевых. В 1935–1945 гг. разворачивается литье 
под давлением из цинковых сплавов, затем из алюминиевых сплавов 
и латуни, содержащей 40 % цинка. Период 1950–1970 гг. был озна-
менован разработкой технологии плавки и литья титана и его спла-
вов, циркония и сплавов на его основе, молибдена, вольфрама, хро-
ма, ниобия, редкоземельных металлов, урана. 
Освоение новых сплавов потребовало коренной перестройки тех-
нологии плавки и плавильного оборудования, применения новых ма-
териалов для литейных форм и новых способов их изготовления. 
Массовый характер производства способствовал разработке новых 
принципов организации производства, основанных на широкой ме-

ханизации и автоматизации процессов изготовления форм и стерж-
ней, плавки, заливки форм, обработки отливок. 
Необходимость получения литых заготовок высокого качества 
потребовала исследований свойств жидких металлов, процессов 
взаимодействия расплавов с газами, огнеупорными материалами, 
шлаками и флюсами, процессов рафинирования расплавов от вклю-
чений и газов, процессов заполнения литейных форм расплавом, 
изучения кристаллизации металлов при различных скоростях охлаж-
дения, исследований затвердевания отливок с сопутствующими яв-
лениями – объемной и линейной усадкой, возникновением различной 
структуры, ликвацией, напряжениями. Начало этих исследований в 
Советском Союзе связано с именем академика А.А. Бочвара, зало-
жившим основы теории литейных свойств сплавов в 1930–1940 гг. 
Начиная с 1920–1930 гг. для плавки цветных металлов и сплавов 
начали использовать электрические печи: сопротивления, индукци-
онные канальные и тигельные. Плавка тугоплавких металлов прак-
тически оказалась возможной только при использовании электроду-
гового разряда и электронного луча, что произошло в 1950–1960гг. 
В 1935–1950 гг. начался переход к литью в металлические фор-
мы – кокили и к литью под давлением. В 1950–1960 гг. возродился на 
новой основе древний способ литья по воску, названный точным 
литьем и называемый ныне литьем по выплавляемым моделям. 
В заготовительном литье (производстве слитков для последующей 
обработки давлением с целью изготовления деформированных полу-
фабрикатов – листов, лент, прутков, проволоки, фольги ) в 1920–
1930 гг. вместо чугунных начали широко использовать водоохлаждае-
мые изложницы. В 1940–1960 гг. происходит внедрение полунепре-
рывного литья слитков из алюминиевых, магниевых, медных сплавов. 
В 1930–1940 гг. произошли коренные изменения в принципах по-
строения технологии производства отливок. Эти изменения были 
обусловлены как резким отличием свойств новых литейных сплавов 
от свойств старых (серого чугуна и оловянной бронзы), так и воз-
росшим уровнем требований к отливкам по прочности, плотности и 
однородности структуры и свойств. 
Были разработаны конструкции новых расширяющихся литнико-
вых систем в отличие от старых сужающихся. В расширяющихся 
системах площади поперечного сечения каналов увеличиваются от 
стояка к литникам-питателям, так что самым узким местом литнико-

вой системы является сечение стояка на переходе к шлаковику-
коллектору. В этом случае первые порции металла, вытекающие из 
стояка в шлаковик, не могут его заполнить. Истечение расплава из 
шлаковика в литники происходит под действием очень небольшого 
напора в незаполненном шлаковике. Этот небольшой напор создает 
соответственно небольшую линейную скорость поступления распла-
ва в полость литейной формы. Струи расплава в форме не разбива-
ются на капли, не захватывают воздух; не разрушается оксидная 
плена на поверхности расплава в форме, расплав не загрязняется ок-
сидными пленами. Благодаря этим достоинствам расширяющиеся 
литниковые системы применяют в настоящее время для получения 
ответственных отливок из всех сплавов. 
Другим важным достижением в технологии получения высокока-
чественных отливок, развитым и реализованным в период освоения 
фасонного литья из новых сплавов цветных металлов, является 
принцип направленного затвердевания отливок. Опыт, накопленный 
при получении отливок из серого чугуна и оловянной бронзы, гово-
рил, что необходимо рассредоточить подвод расплава в литейную 
форму, обеспечивая в первую очередь надежное заполнение полости 
формы и не допуская местного ее разогрева. Объем серого чугуна 
незначительно меняется при кристаллизации, и поэтому отливки из 
этого сплава практически не поражаются усадочной пористостью 
или раковинами и не нуждаются в прибылях. Оловянные бронзы с 
8...10 % олова имеют большой интервал кристаллизации, поэтому 
при литье в песчаные формы вся объемная усадка в отливках прояв-
ляется в виде мелкой рассеянной пористости, неразличимой невоо-
руженным глазом. Создается впечатление, что металл в отливке 
плотный. Прибыли как технологические приливы на отливках в этом 
случае не нужны, в литейной форме необходим лишь выпор – верти-
кальный канал из полости формы, появление расплава в котором 
служит признаком заполнения литейной формы. 
Для получения отливок высокого качества из новых сплавов ока-
залось необходимым организовать направленное затвердевание от 
тонких участков отливки к более массивным и далее к прибылям. 
При этом убыль объема при затвердевании каждого участка отливки 
восполняется расплавом из участка, еще не начавшего затвердевать, 
и, наконец, из прибылей, которые затвердевают последними. Для со-
блюдения принципа направленного затвердевания подвод жидкого 

металла в полость литейной формы предусматривается около прибыли 
с тем, чтобы в ходе заполнения эта часть формы разогрелась, и 
затвердевание здесь замедлилось. Принцип направленного затвердевания, 
сформулированный при освоении производства отливок из 
алюминиевых и магниевых сплавов, сейчас обязателен для получения 
качественных отливок из любых сплавов. 
В Советском Союзе разработка научных основ плавки сплавов 
цветных металлов, их кристаллизации, освоение технологии получения 
фасонных отливок и слитков является заслугой большой группы 
ученых, многие из которых были тесно связаны с высшей школой.  
К ним в первую очередь относятся А.А. Бочвар, С.М. Воронов, 
И.Е. Горшков, А.Г. Спасский, М.В. Шаров, В.И. Добаткин. 
Литейное производство сплавов цветных металлов, включающее в 
себя производство фасонных отливок и слитков, интенсивно развивается. 
Поскольку вся масса цветных металлов, за исключением очень 
малой доли, приходящейся на редкие тугоплавкие металлы (не более 
0,1 %), перерабатывается на слитки и фасонные отливки, общие масштабы 
производства цветных металлов дают представление о разви-
тии этой отрасли литейного производства. В 1955–1960 гг. в мире 
ежегодно выпускалось 12...14 млн т всех цветных металлов. К 2005 г. 
их выпуск возрос до примерно 45 млн т в год. Наиболее значительно 
за это время возросло производство алюминия – с 4...5 млн т в 1960 г. 
до 20…25 млн т в 2005 г. 
Мировое производство фасонных отливок из всех сплавов состав-
ляло в 1985–1990 гг. около 70 млн т в год, на долю цветного литья 
приходилось примерно 6 % от этого количества. В СССР в 1983–
1988 гг. общее производство фасонных отливок (из чугуна, стали и 
сплавов цветных металлов) достигало 25 млн т в год. В 2004–2008 гг. 
в Российской Федерации ежегодно производилось около 6 млн т фа-
сонных отливок из всех сплавов, в том числе около 900 тыс. т из 
сплавов цветных металлов, из которых 700 тыс. т приходится на от-
ливки из алюминиевых сплавов. 

Раздел I. ФИЗИКО-МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЕ  
И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ 
ПЛАВКИ И ЛИТЬЯ СПЛАВОВ  
ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ 
Глава 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ЦВЕТНЫХ 
МЕТАЛЛАХ И СПЛАВАХ 
1.1. Цветные металлы 
Цветные металлы – промышленное название всех металлов, кроме 
железа. Цветные металлы и сплавы условно подразделяют на легкие 
и тяжелые. К легким относятся металлы, у которых плотность не 
превышает 5 г/см3: магний, бериллий, алюминий, титан и др. Самым 
легким металлом является литий (0,536 г/см3), который применяют в 
качестве легирующего компонента в магниевых и алюминиевых 
сплавах, а также для раскисления меди. К тяжелым относят металлы, 
у которых плотность выше 5 г/см3. Самыми тяжелыми элементами 
являются осмий (22,48 г/см3), иридий (22,46 г/см3), рений (21,0 г/см3), 
а также золото (19,3 г/см3) и вольфрам (19,3 г/см3). 
Цветные металлы подразделяют также по температурам плавле-
ния. К легкоплавким относятся металлы, имеющие температуру 
плавления до 600 °С – цинк, свинец, кадмий, висмут, олово, щелоч-
ные металлы, галлий, ртуть. Тугоплавкими считаются металлы, пла-
вящиеся при температурах свыше 1600 °С – титан, хром, ванадий, 
цирконий, молибден и др. 
Среди цветных металлов имеются малопрочные с временным со-
противлением при растяжении σв < 50 МПа. К ним относятся олово, 
свинец, висмут, кадмий. Практически все металлы, которые являют-
ся основой современных конструкционных сплавов (алюминий, маг-
ний, медь, цинк, никель, кобальт, серебро и др.), имеют σв до 
500 МПа. 
По пластичности цветные металлы подразделяют на пластичные с 
относительным удлинением δ > 3...5 % и хрупкие с δ < 3 %. К типич-
ным хрупким металлам относятся галлий, висмут, сурьма. Большин-
ство цветных металлов являются пластичными. Пластичность метал-
лов в значительной степени зависит от концентрации в них естест-