Латунь или бронза что крепче: отличия, состав, что лучше, характеристики

alexxlab | 27.10.2020 | 0 | Разное

Оловянная бронза, область применения и ее свойства



Бронзы представляют собой семейство сплавов на основе меди, традиционно легированных оловом, но могут относиться к сплавам меди и других элементов. Бронза несколько прочнее латуни, но все же обладает высокой степенью коррозионной стойкости. Как правило, они используются, когда в дополнение к коррозионной стойкости требуются хорошие свойства при растяжении. Например, бериллиевая медь достигает наибольшей прочности (до 1400 МПа) из любого сплава на основе меди.

Исторически сложилось так, что легирование меди другим металлом, например, оловом, для получения бронзы впервые практиковалось примерно через 4000 лет после открытия плавки меди и примерно через 2000 лет после того, как «натуральная бронза» вошла в общее употребление. Древняя цивилизация в бронзовом веке производила бронзу путем выплавки собственной меди и легирования оловом, мышьяком или другими металлами.

Бронза или подобные бронзе сплавы и смеси использовались для монет в течение более длительного периода. Бронза по-прежнему широко используется сегодня для пружин, подшипников, втулок, подшипников автомобильных трансмиссий и аналогичных фитингов, и особенно распространена в подшипниках небольших электродвигателей. Латунь и бронза являются распространенными инженерными материалами в современной архитектуре и в основном используются для кровли и облицовки фасадов из-за их внешнего вида.

Ключевые слова: оловянная бронза, сплав, свойства, напряжение, деформация, предел.

В целом, бронзы представляют собой семейство сплавов на основе меди, традиционно легированных оловом, обычно с содержанием олова около 12–12,5 %. Добавление небольших количеств (0,01–0,45) фосфора дополнительно повышает твердость, усталостную стойкость и износостойкость [1]. Добавление этих сплавов приводит к таким применениям, как пружины, крепежные детали, крепления каменной кладки, валы, шестерни и подшипники.

Бронза также является предпочтительным металлом для колоколов в виде сплава бронзы с высоким содержанием олова, известного в просторечии как колокольный металл, который составляет около 23 % олова. Сплавы с высоким содержанием оловянной бронзы обычно используются в зубчатых передачах, а также в высокопрочных втулках и подшипниках, где присутствуют высокая прочность и большие нагрузки. Другие области применения этих сплавов-рабочие колеса насосов, поршневые кольца и паровые фитинги. Например, медный литейный сплав UNS C90500 представляет собой литой сплав медь-олово, который также известен как оружейный металл. Первоначально он использовался главным образом для изготовления оружия, но в значительной степени был заменен сталью.

Использование и применение бронзы

Основными областями применения меди являются электрические провода (60 %), кровля и сантехника (20 %), а также промышленное оборудование (15 %). Медь используется в основном как чистый металл, но, когда требуется большая твердость, ее добавляют в такие сплавы, как латунь и бронза (5 % от общего использования).

Медь и сплавы на ее основе, включая латуни (Cu-Zn) и бронзы (Cu-Sn), широко используются в различных промышленных и общественных целях [2]. Некоторые из распространенных применений латунных сплавов включают бижутерию, замки, петли, шестерни, подшипники, гильзы от боеприпасов, автомобильные радиаторы, музыкальные инструменты, электронную упаковку и монеты. Бронза или подобные бронзе сплавы и смеси использовались для монет в течение более длительного периода. Латунь и бронза являются распространенными инженерными материалами в современной архитектуре и в основном используются для кровли и облицовки фасадов из-за их внешнего вида.

Свойства оловянной бронзы

Свойства материала являются интенсивными свойствами, что означает, что они не зависят от количества массы и могут изменяться от места к месту в системе в любой момент. Основа материаловедения включает в себя изучение структуры материалов и соотнесение их с их свойствами (механическими, электрическими и т. д.). Как только материаловед узнает об этой корреляции структуры и свойств, он может перейти к изучению относительной производительности материала в данном приложении. Основными факторами, определяющими структуру материала и, следовательно, его свойства, являются составляющие его химические элементы и способ, которым он был переработан в свою окончательную форму.

Механические свойства оловянной бронзы [3]

Материалы часто выбираются для различных применений, поскольку они имеют желательные сочетания механических характеристик. Для конструкционных применений свойства материалов имеют решающее значение, и инженеры должны учитывать их.

В механике материалов прочность материала — это его способность выдерживать приложенную нагрузку без разрушения или пластической деформации. Прочность материалов в основном учитывает взаимосвязь между внешними нагрузками, приложенными к материалу, и результирующей деформацией или изменением размеров материала. Предел прочности на растяжение оловянной бронзы — UNS C90500 — оружейный металл составляет около 310 МПа.

Предел прочности при растяжении является максимальным на кривой «напряжение-деформация». Это соответствует максимальному напряжению, которое может выдержать структура в напряжении. Часто это значение значительно превышает предел текучести (на 50–60 процентов больше, чем выходные значения для некоторых типов металлов). Когда пластичный материал достигает своей предельной прочности, появляется «горловина», где площадь поперечного сечения локально уменьшается. Кривая напряжения-деформации содержит не более высокое напряжение, чем предел прочности. Несмотря на то, что деформации могут продолжать увеличиваться, напряжение обычно уменьшается после достижения максимальной прочности. Это интенсивное свойство, поэтому его значение не зависит от размера испытуемого образца. Однако это зависит от других факторов, таких как подготовка образца, наличие или отсутствие дефектов поверхности, а также температура испытательной среды и материала. Предел прочности при растяжении варьируется от 50 МПа для алюминия до 3000 МПа для очень высокопрочных сталей.

Предел текучести оловянной бронзы — UNS C90500 — оружейный металл составляет около 150 МПа. Предел текучести — это точка на кривой напряжение-деформация, которая указывает предел упругого поведения и начало пластического поведения. Предел текучести — это свойство материала, определяемое как напряжение, при котором материал начинает пластически деформироваться, это точка, в которой начинается нелинейная (упругая + пластическая) деформация. До достижения предела текучести материал будет упруго деформироваться и вернется к своей первоначальной форме, когда приложенное напряжение будет снято. Как только предел текучести будет пройден, некоторая часть деформации будет постоянной и необратимой. Некоторые стали и другие материалы демонстрируют поведение, называемое явлением предела текучести. Предел текучести варьируется от 35 МПа для низкопрочного алюминия до более 1400 МПа для очень высокопрочных сталей.

Модуль упругости Юнга оловянной бронзы — UNS C90500 — оружейный металл составляет около 103 ГПа. Модуль упругости Юнга — это модуль упругости для растягивающих и сжимающих напряжений в режиме линейной упругости одноосной деформации, который обычно оценивается с помощью испытаний на растяжение.

До предельного напряжения тело сможет восстановить свои размеры при снятии нагрузки. Приложенные напряжения заставляют атомы в кристалле двигаться из положения равновесия. Все атомы смещены на одинаковую величину и все еще сохраняют свою относительную геометрию. Когда напряжения снимаются, все атомы возвращаются в исходное положение, и никакой постоянной деформации не происходит. Согласно закону Гука, напряжение пропорционально деформации (в упругой области), а наклон равен модулю Юнга. Модуль Юнга равен продольному напряжению, деленному на деформацию.

где — напряжение (давление) [Па], — деформация = , Е — модуль эластичности [Па]

Твердость по Бринеллю оловянной бронзы — UNS C90500 — оружейный металл составляет приблизительно 75 HB.

Испытание на твердость по Роквеллу является одним из наиболее распространенных испытаний на твердость при вдавливании, которое было разработано для испытания на твердость. В отличие от теста Бринелля, тест Роквелла измеряет глубину проникновения индентора под большой нагрузкой по сравнению с проникновением, произведенным предварительно под незначительной нагрузкой.

Незначительная нагрузка устанавливает нулевое положение. Основная нагрузка прикладывается, а затем удаляется, сохраняя при этом незначительную нагрузку. Разница между глубиной проникновения до и после приложения основной нагрузки используется для расчета числа твердости по Роквеллу — глубина проникновения и твердость обратно пропорциональны. Главным преимуществом твердости по Роквеллу является его способность напрямую отображать значения твердости. В результате получается безразмерное число, отмеченное как HRA, HRB, HRC и т. Д., где последняя буква — соответствующая шкала Роквелла. Испытание Роквелла проводится с помощью алмазного конуса с углом 120° и основной нагрузкой 150 кг.

Термические свойства материалов относятся к реакции материалов на изменение их температуры и на применение тепла. Поскольку твердое тело поглощает энергию в виде тепла, его температура повышается, а размеры увеличиваются. Но разные материалы по-разному реагируют на применение тепла.

Теплоемкость, тепловое расширение и теплопроводность — это свойства, которые часто имеют решающее значение при практическом использовании твердых тел.

Температура плавления оловянной бронзы — UNS C90500 — оружейный металл составляет около 1000°C. В общем случае плавление — это фазовый переход вещества из твердой фазы в жидкую. Температура плавления вещества — это температура, при которой происходит это фазовое изменение [4]. Температура плавления также определяет состояние, при котором твердое и жидкое вещества могут существовать в равновесии.

Теплопроводность оловянной бронзы — UNS C90500 — оружейный металл составляет 75 Вт/(м*К). Характеристики теплопередачи твердого материала измеряются свойством, называемым теплопроводностью, k (или λ), измеряемой в Вт/м*К. Это мера способности вещества передавать тепло через материал с помощью проводимости. Важно, что закон Фурье применим ко всей материи, независимо от ее состояния (твердое, жидкое или газообразное), поэтому он также определен для жидкостей и газов.

Теплопроводность большинства жидкостей и твердых тел изменяется в зависимости от температуры. Для паров это также зависит от давления. В общем случае:

Большинство материалов очень близки к однородным, поэтому обычно можно написать k=k(T) . Аналогичные определения связаны с теплопроводностью в направлениях y и z ( ky, kz ), но для изотропного материала теплопроводность не зависит от направления переноса, kx=ky=kz=k [5].

Литература:

  1. Адаскин, А. М. Материаловедение и технология металлических, неметаллических и композиционных материалов: Учебник / А. М. Адаскин, А. Н. Красновский. — М.: Форум, 2018. — 592 c.
  2. Оськин, В. А. Материаловедение. Технология конструкционных материалов. Кн 1 / В. А. Оськин, В.В Евсиков. — М.: КолосС, 2008. — 447 c.
  3. Пожидаева, С. П. Материаловедение: Учебник для студентов учреждений высшего профессионального образования / С. П. Пожидаева. — М.: ИЦ Академия, 2013. — 352 c.
  4. Черепахин, А. А. Материаловедение: Учебник для студентов учреждений высшего профессионального образования / В. Б. Арзамасов, А. А. Черепахин. — М.: ИЦ Академия, 2013. — 176 c.
  5. Шубина, Н. Б. Материаловедение. / Н. Б. Шубина, О. В. Белянкина. — М.: МГГУ, 2012. — 162 c.

Основные термины (генерируются автоматически): UNS, оловянная бронза, оружейный металл, предел текучести, бронза, предел прочности, глубина проникновения, модуль упругости, незначительная нагрузка, основная нагрузка.

Отличия меди от бронзы Статьи про металлолом

Главная \ Статьи \ Отличия меди от бронзы

26.06.2018 12:29

Разобраться в вопросах отличия меди от бронзы можно, если сравнить основные свойства металлов, происхождение, сферу применения. Медь в виде самородков и крупинок без посторонних примесей была открыта в каменном веке. Она использовалась людьми для производства ножей, оружия, посуды, кувшинов, чаш, предметов обихода и различных приспособлений. После открытия бронзы — сплава олова и меди, популярность последней еще более возросла, но с появлением железа добыча снизилась. С открытием электричества металл вернул себе былую популярность. В качестве отличного проводника электричества она активно применяется в современной промышленности.

Свойства и характеристики меди

При взаимодействии с кислородом воздуха на поверхности образуется оксидная пленка желто-красного цвета. В чистом виде металл отличается достаточной пластичностью и мягкостью. Твердость материала повышается с добавлением примесей олова, в результате чего появилась бронза — древнейший сплав, созданный древним человеком. Свинец и цинк, добавленный к бронзе, делают последнюю более текучей и мягкой. Из данного вида металла методом литья получают корабельные винты, скульптуры, медали.

В отличие от железа он не имеет магнитных свойств, однако отличается высокими показателями электропроводности и теплопроводности, что объясняет широкий спектр применения. С добавлением примесей данные свойства снижаются. Тугоплавкий, но не очень твердый металла характеризует высокая температура кипения, плавления, плотность.

В вопросах процесса коррозии она проявляет высокую стойкостью. Например, при взаимодействии с водой железо окисляется быстрее. Химическая активность металла невысока, в условиях сухого воздуха окисления не происходит. Амфотерность или двойственность выражается в способности проявлять характеристики, в зависимости от условий, параметры основания или кислоты. Металл легко прокатывается в листы и ленты, протягивается в тонкую проволоку толщиной тысячные доли миллиметра.

Важные отличия

Медь и бронза имеют большое сходство по цвету. При сдаче лома проводится оценка сплавов в лабораторных условиях. Провести разграничения, при необходимости, несложно, если учитывать характерные особенности бронзового сплава. К ним относится:

  • более пластичная медь имеет красно-розовый или красно-коричневый оттенок, цвет бронзы зависит от доминантного элемента: магния, бериллия, алюминия, которые придают ей красновато-золотые, серовато-коричневые, розовые, желто-розовые оттенки;
  • при воздействии солевого раствора предметы из меди изменяют цвет, темнеют, а бронза сохраняет свой оттенок неизменным;
  • по свойствам эластичности медная проволока или пластина просто гнется руками, при сверлении образуется витиеватая стружка, при сверлении твердого и хрупкого сплава образуются сколотые опилки, тонкие и мелкие;
  • изделия из бронзы, в зависимости от состава, согнуть достаточно сложно, по прочности они могут превосходить даже сталь;
  • в процессе естественного патинирования медные изделия покрываются зеленоватым налетом при длительном контакте с воздухом, для бронзовых изделий данная реакция не характерна.

Коммерческая составляющая

На рынке цветных металлов большим спросом пользуется скупка лома меди, ценовой диапазон которой находится на достаточно высоком уровне. Хорошо заработать, но получить меньшую сумму можно на оптовой сдаче бронзового лома. Окончательная стоимость лома определяется в пунктах приема металлов и их сплавов в момент заключения сделки.

 

 

  • Цветные металлы
  • Медь
  • Латунь
  • Алюминий
  • Свинец
  • АКБ
  • Лом электродвигателей
  • Черные металлы
  • Нержавеющая сталь
  • Лом стали
  • Чугун
  • 3A габарит

Мы вывозим металлолом из любого района Санкт-Петербурга

  • Адмиралтейский
  • Горелово
  • Василеостровский
  • Девяткино
  • Выборгский
  • Кировский
  • Калининский
  • Красногвардейский
  • Колпино
  • Купчино
  • Невский
  • Московский
  • Мурино
  • Парголово
  • Парнас
  • Приморский
  • Ржевка
  • Рыбацкое
  • Софийская
  • Славянка, Шушары
  • Фрунзенский

Латунь против бронзы

22 июня 2017 г. автор: ИМС

Свяжитесь с нами

Латунь, бронза

Время чтения: 1 м 52 с

Бронза и латунь представляют собой сплавы металлов, в состав которых входит медь. На неопытный взгляд эти два сплава выглядят довольно похоже. Однако цвет, долговечность и применение этих металлов на самом деле совершенно разные. Ниже мы описали некоторые уникальные свойства латуни и бронзы.

Латунь  


  • Состав : Существуют десятки различных сплавов латуни, каждый из которых имеет свою пропорцию меди и цинка. Также могут быть небольшие количества алюминия, фосфора, марганца и других металлов.

  • Цвет : В зависимости от количества цинка в сплаве цвет латуни может варьироваться от тускло-золотистого до чуть более красноватого оттенка.

  • Историческое происхождение : Используемая с доисторических времен, латунь стала гораздо более популярной после периода средневековья, когда люди научились создавать медно-цинковый металл. Вначале латунь производилась путем плавки медных руд, которые, к счастью, содержат большое количество цинка.

  • Свойства : Латунь более пластична, чем бронза, хотя некоторые сплавы считаются мягкими и твердыми латунями. Перерабатывать латунный сплав несложно, а когда его собирают со складов металлолома, его также легко отливать в заготовки. Он также имеет более низкую температуру плавления, чем бронза.

  • Практическое использование : В основном используется для украшения, латунь также используется для создания музыкальных инструментов (трубы, тромбоны и т. д.), дверных ручек, сантехники, боеприпасов и некоторых электронных устройств.

Бронза


  • Состав : Как и латунь, бронза в основном состоит из меди, но также содержит около 12% олова, наряду с небольшими количествами алюминия, кремния, марганца или цинка.

  • Цвет : В зависимости от состава бронза может иметь смесь коричневых, красных и желтых оттенков. Обычно он выглядит красновато-коричневым.

  • Историческое происхождение : Обнаруженная до латуни, бронза использовалась в той или иной форме с 5000 г. до н.э. В самой ранней бронзе вместо олова использовался мышьяк, а артефакты из мышьяковой бронзы были найдены на Иранском плато между Западной и Центральной Азией. Оловянная бронза была представлена ​​около 3500 г. до н.э.

  • Свойства : Более хрупкая, чем латунь, бронза имеет более высокую температуру плавления (около 950ºC). Высокая устойчивость к коррозии делает этот сплав пригодным для использования в прибрежных и морских судах.

  • Практическое использование : Скульптуры, электрические разъемы, барабанные тарелки, лодочные принадлежности и гребные винты.

 

Латунь, бронза

Предыдущий пост: Марки стали

Next Post: Различные марки стали

Избранные категории

Защита от ржавчины Основы работы с металлом Как работать с серией Металлические профили Отраслевые руководства Металлы

Другие категории

Свяжитесь с нами

Получайте ежемесячные обновления от IMS! Войдите в систему или используйте форму ниже, чтобы начать получать обновления.

Имя *

Фамилия *

Электронная почта *

Компания

Получать обновления

Разница между латунью и фосфористой бронзой

17 сентября 2021 г. 17 сентября 2021 г. | 10:20 утра

Латунь и фосфористая бронза может показаться, что они очень похожи друг на друга, некоторые моменты отличают их друг от друга, что требует дважды подумать, какой из них вы хотите использовать для какого приложения. Основные производители отливок из фосфористой бронзы перечисляют различия между этими двумя металлическими сплавами.

Расход и характеристики.
  • И латунь, и фосфористая бронза изготавливаются путем смешивания меди с другими материалами. Латунь представляет собой смесь меди и цинка, а фосфористая бронза состоит из меди, фосфора и олова. Чем больше цинка добавляется в латунь, тем прочнее и пластичнее она становится. Однако производители отливок из фосфористой бронзы гарантируют, что их продукция прочнее и тверже, чем более твердая латунь. Температура плавления фосфористой бронзы также значительно выше, чем у латуни. Лучшими свойствами латуни являются обрабатываемость и способность сохранять прочность даже после формования. Поэтому к характеристикам фосфористой бронзы относятся высокая коррозионная стойкость, сопротивление усталости и завидная эластичность.

Использование и применение.
  • Одним из преимуществ латуни является высокая устойчивость к бактериям. Эта характеристика делает его пригодным для различных областей медицинской техники. Ведь из-за этой особенности аксессуары, которые вы видите в ванной, и даже дверные ручки сделаны из латуни. Цвет латуни также делает ее эстетически привлекательной и позволяет использовать ее в областях, где необходимо поддерживать красоту.
  • Говоря о фосфористой бронзе, вы чаще будете видеть ее применение в приложениях, где должны иметь значение ударная вязкость и эластичность. Производители литья из фосфористой бронзы изготавливают свою продукцию таким образом, что, когда дело доходит до использования в высокопроизводительных ролях, таких как болты, пружины и крепежные детали, они могут быть одним из основных вариантов выбора. Отливки из фосфористой бронзы чаще всего используются в производственных процессах, включая гибку, штамповку и волочение. Цифровые гаджеты и автоматические контроллеры часто содержат фосфорную бронзу в качестве одного или нескольких компонентов.

Характеристики латуни.
  • Латунь устойчива к потускнению.
  • Он податлив и имеет низкое трение, что помогает в создании нескольких материалов.
  • Легко обрабатывается.
  • Латунь
  • износостойка, обладает теплопроводностью, твердостью и долговечностью.

Характеристики бронзы
  • Красновато-коричневый цвет.
  • Он твердый и хрупкий (сравнительно меньше, чем железо).
  • Температура плавления бронзы 950 градусов Цельсия.
  • Не проявляет трения по металлу.
  • Итак, вот некоторые характеристики латуни и бронзы. Материалы/вещи, сделанные из этих металлов, используются в повседневной работе. Оба этих металла используются для изготовления различных электронных гаджетов.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *