Бронза маркировка – виды, состав, марки, маркировка, ГОСТ

alexxlab | 26.08.2020 | 0 | Вопросы и ответы

Содержание

Маркировка латуней и бронз.

Латуни обозначаются буквой «Л», а бронзы «Бр», затем идут буквы, означающие легирующие элементы: О – олово, Ц – цинк, Мц – марганец, Ж – железо, Ф – фосфор, Б – бериллий, Х – хром, С – свинец, А – алюминий, Н – никель, Су – сурьма и т.д. И бронзы, и латуни подразделяются на деформируемые и литейные, что отражается в маркировке.

В простых (нелегированных) деформируемых латунях число, следующее за буквой «Л», означает % Cu. Например, Л80 – 80% Сu, Zn – остальное (20%). Если деформируемая латунь многокомпонентна, за буквой «Л» подряд идут обозначения всех легирующих элементов. Например, ЛАН59-3-2 (А – алюминий, Н – никель). Первая цифра в марке – процент меди, последующие – процент легирующего элемента в том же порядке, что и буквы, цинк – остальное. Таким образом, ЛАН59-3-2 расшифровывается так: деформируемая латунь с 59% Cu, 3% Al, 2% Ni, Zn – остальное. Деформируемые бронзы маркируются также, только количество меди не указывается, например, БрОЦС8-4-3 расшифровывается так: деформируемая оловянная бронза, содержащая 8% Sn, 4% Zn, 3% Pb, остальное Cu.

Маркировка литейных латуней и бронз идентична: после каждой буквы, означающей легирующий элемент, идет цифра – процентное содержание этого легирующего элемента. Например, ЛЦ35Н2ЖА литейная латунь, Zn 35%, Ni 2%, Fe до 1%, Al – до 1%, Cu – ост. БрА9Мц2 – литейная алюминиевая бронза, содержащая Al 9%? Mn 2%, Cu – ост. БрА9Мц2 – литейная алюминиевая бронза, содержащая Al 9%, Mn 2%, Cu – ост.

 

Латуни.

На рис. 12.1 представлена диаграмма Cu-Zn, где видно, что в меди растворяется до 39% Zn. На рис. 12.2 показано, как изменяются свойства в зависимости от содержания цинка в латуни. Видно, что при растворении Zn увеличивается не только прочность, но и пластичность латуней (максимум проходит при 30% Zn), таким образом, однофазные -латуни более пластичны, чем чистая медь. Такие латуни (Л96, Л90 – томпак, Л80 – полутомпак, Л68 – патронная (гильзовая) и др.) – подвергаются обработке давлением. Из них изготавливаются листы, трубы, проволока, сильфоны, музыкальные инструменты, трубы для теплообменников и др.

 

 

Рис. 12.1 Диаграмма Cu-Zn

Рис. 12.2 Влияние Zn на механические свойства латуней.

При содержании Zn больше 39% в латунях появляется хрупкая '-фаза, при этом прочность латуней становится наибольшей, а пластичность снижается. При переходе в однофазную '-область и прочность, и пластичность резко падают, поэтому латуни не изготавливают с содержанием Zn более 45% (см. рис. 12.2). Двухфазные латуни обрабатываются давлением при температурах выше 7000, когда '-фаза разупорядочивается и становится достаточно пластичной.

Двухфазные латуни часто легируют, при этом прочность повышается, а пластичность падает.

Свинец улучшает обрабатываемость резанием (латуни ЛС60-1 и ЛС59-1 – автоматные), олово, никель, алюминий и марганец увеличивают антикоррозионную стойкость. Например, ЛО70-1, ЛО62-1 называются «морские» латуни, ЛН65-5 для конденсаторных трубок.

Из латуней детали можно изготавливать не только давлением, но и литьем: они обладают хорошей жидкотекучестью, мало склонны к ликвации, что объясняется небольшим температурным интервалом кристаллизации (линии ликвидус и солидус очень близки (см. рис. 12.1). Обычно литейные латуни многокомпонентные, причем добавки улучшают литейные свойства, а также прочность и придают специальные свойства (антикоррозионные, антифрикционные, жаропрочные и т.д.). Например, из латуни ЛЦ30А3 изготавливают детали для судостроения и машиностроения, из латуни ЛЦ25С2 – штуцера гидросистем автомобилей, из ЛЦ23А6ЖЗМц – ответственные детали и антифрикционные детали.

 

Бронзы.

Оловянные бронзы являются старейшими металлическими сплавами (бронзовый век). Сейчас оловянные бронзы применяются все реже из-за дефицитности олова.

Бронзы, содержащие до 4-5% Sn, обычно однофазные, а при большем содержании Sn- двухфазные и имеют структуру +эвтектоид ( +Cu31 Sn8). Химическое соединение Cu31Sn8 ( -фаза) очень хрупкое. В практике применяют только бронзы с содержанием Sn до 10-12%, т.к. при большем содержании сплавы становятся очень хрупкими.

Бронзы легируют: Zn – для удешевления, Р – улучшает литейные свойства, Ni - повышает механические свойства, коррозионную стойкость и плотность отливок, уменьшает ликвацию, свинец – повышает плотность отливок, улучшает обрабатываемость резанием и придает антикоррозионные и антифрикционные свойства.

Деформируемые бронзы обычно однофазные, из них изготавливают прутки, ленты, проволоку, пружины или другие элементы. Например, из БрОЦ4-3 делают плоские и круглые пружины, БрОФ7- 0,2 – прутки с высокой коррозионной стойкостью и износостойкостью, а также с хорошими пружинными свойствами.

Оловянные бронзы имеют рассеянную усадочную раковину, в то же время внешние очертания очень точно копируют форму, поэтому их применяют для деталей очень сложной конфигурации, а также художественного литья.

 

 

Рис. 12.3

а) - диаграмма Cu-Al

б) - влияние концентрации

алюминия на механические

свойства алюминиевых бронз

 

 

 

 

Рис. 12.4

а) – диаграмма Cu-Be

б) – влияние концентрации

бериллия на механические

свойства бериллиевых бронз

 

Двухфазные бронзы имеют очень высокие антифрикционные свойства, поэтому из них делают вкладыши подшипников, червячные пары и т.д. Например, из бронзы БрО10С10 отливают подшипники скольжения, БрО5Ц5С5 – арматура, вкладыши подшипников.

 

Алюминиевые бронзы.В связи с тем, что Al не является дефицитным металлом, алюминиевые бронзы применяются наиболее широко. Al в меди растворяется до 9% (см. рис. 12.3), при содержании более 9% Al в сплаве появляется эвтектоид ( '), где ' – химическое соединение Cu32 Al9. Однофазная алюминиевая бронза БрА5 пластична, используется для изготовления монет, медалей и обладает высокой коррозионной стойкостью.

Двухфазные алюминиевые бронзы имеют пониженную пластичность, но высокую прочность, которую можно увеличить термической обработкой. При нагреве эвтектоид превращается в -фазу, которая при охлаждении с критической скоростью превращается в мартенсит (игольчатую структуру, подобную закаленной стали). Кроме того, при определенных скоростях охлаждения можно получить измельченную эвтектоидную смесь (подобно трооститу и сорбиту в стали).

При содержании более 11% Al прочность снижается (рис. 12.3, б) из-за хрупкости, поэтому более 11% Al не добавляют. Двухфазные бронзы обычно легируют: железо измельчает зерно и повышает механические и антифрикционные свойства: никель улучшает механические свойства и износостойкость как при низких, так и высоких температурах. Бронзы БрАЖН10-4-4 и БрАЖН11-6-6 являются наиболее прочными из всех алюминиевых бронз, при этом они обладают хорошими антифрикционными свойствами, химической стойкостью, поэтому из них изготавливают детали химической и пищевой промышленности, трущиеся детали.

Литейные свойства алюминиевых бронз ниже, чем у оловянных, но они обеспечивают высокую плотность отливок и более прочные.

Бериллиевые бронзы(БрБ2, БрБНТ1, 9 и др.) содержат до 2% бериллия. Предельная растворимость бериллия (см. рис. 12.4) в меди составляет 2,7%, а при 3000С – 0,2%. При нагреве бронзы до температуры закалки 760-7800С образуется однофазный -раствор, а при охлаждении в воде получается пересыщенный раствор бериллия в меди. При старении 300-350

0С в течение 3ч. из пересыщенного -раствора выделяются дисперсные частицы -фазы (Cu Be), что сильно повышает прочность (рис. 12.4, б) и твердость ( =1250 МПа, =3-5%, НВ375). Бериллий дорогой и редкий металл, однако комплекс свойств этих бронз настолько высокий, что их производство экономически оправдано.

Бериллиевые бронзы используют в приборостроении для изготовления ответственных пружин, мембран и других пружинящих деталей. Она обладает химической стойкостью, хорошей свариваемостью и обрабатываемостью режущим инструментом.

Бериллиевая бронза является искробезопасной, поэтому из нее делают электрические контакты и ударный инструмент для работы во взрывоопасных атмосферах.

Свинцовистые бронзы (БрС30, БрС60Н2, 5 и др.) применяются для изготовления вкладышей подшипников скольжения. Свинец практически не растворяется в жидкой меди, поэтому не образуется эвтектики, и интервал кристаллизации составляет более 6000, что приводит к ликвации. Для ее предотвращения сплав надо ускоренно охлаждать или легировать. После затвердевания сплав состоит из кристаллов меди и включений свинца. По сравнению с оловянистыми бронзами теплопроводность Бр30 в 4 раза больше, поэтому она хорошо отводит теплоту, возникающую при трении.

Из-за невысоких механических свойств ( =60МПа, =4%) свинцовистую бронзу наплавляют тонким слоем на стальные трубы (ленты).

Такие биметаллические подшипники просты в изготовлении, легко заменяются при изнашивании и более дешевые. Для упрочнения кристаллитов меди БрС30 легируют Sn и Ni.

Кроме оловянных, свинцовых, алюминиевых и бериллиевых бронз применяются кремниевые, марганцевые, сурмянистые, кадмиевые и др. бронзы.

 


Похожие статьи:

poznayka.org

62 Классификация бронз. Маркировка и область применения

Алюминиевые бронзы. Наиболее часто применяют алюминиевые брон­зы двойные и добавочно легированные N1, Мп, Ре и др. Железо измельчает зерно и повышает меха­нические и антифрикционные свой­ства алюминиевых бронз. Никель улучшает механические свойства и износостойкость как при низких, так и при высоких температурах (500— 600 °С).

Алюминиевые бронзы хорошо со­противляются коррозии в морской во­де и тропической атмосфере, имеют высокие механические и технологиче­ские свойства. Однофазные бронзы, обладающие высокой пластичностью, применяют для глубокой штамповки. Двухфазные бронзы подвергают горячей деформации или применяют в виде фасонного литья.

Литейные свойства алюминиевых бронз ниже, чем литейные свойства оловянных бронз, но они обеспечивают высокую плот­ность отливок.

Кремнистые бронзы - При легировании меди кремнием (до 3,5 %) повышается прочность, а также пластич­ность. Никель и марганец улучшают механические и коррозион­ные свойства кремнистых бронз. Эти бронзы легко обрабатываются давлением, резанием и свариваются. Благодаря высоким меха­ническим свойствам, упругости и коррозионной стойкости их применяют для изготовления пружин и пружинящих дета­лей приборов и радиооборудования, работающих при темпе­ратуре до 250 °С, а также в агрессивных средах (пресная, мор­ская вода).

Легирование свинцом снижает механические свойства бронзы, но повышает плотность отливок, а главное — облегчает обра­ботку резанием и улучшает антифрикционные свойства.

Различают деформируемые и литейные оловянные бронзы . Деформируемые бронзы изготовляют в виде прутков, лент и проволоки в нагартованном (твердом) и отожженном (мяг­ком) состояниях. Эти бронзы чаще предназначаются для изготов­ления пружин и пружинных деталей, применяемых в различных отраслях промышленности.

Оловянные бронзы обладают хорошими литейными свойствами и применяются для литья деталей сложной формы. Недостатком отливок из оловянных бронз является большая микропористость. Бронзы, особенно двухфазные, обладают высокими антифрик­ционными свойствами. В связи с этим их часто применяют для изготовления антифрикционных деталей.

Бериллиевые бронзы Эти бронзы относятся к сплавам, упрочняемым термической обработкой. Предельная растворимость бериллия в меди при температуре 866 °С состав­ляет 2,7 %, при температуре ~600 с

С 1,5 %, а при 300 °С всего 0,2 %. Это указывает на возможность упрочнения бериллиевой бронзы методом дисперсного твердения.

После закалки бронза обладает малой -прочностью (ав = = 450 МПа), высокой пластичностью (6 = 40 %) и способностью упрочняться при старении как непосредственно после закалки, так и после пластической деформации в закаленном состоянии. Бронзу нередко легируют также титаном (0,1—0,25 %): БрБНТ1,9 а БрБНТ1,7. Обладая высокими значениями временного сопро­тивления, пределов текучести и упругости, бериллиевые бронзы хорошо сопротивляются коррозии, свариваются и обрабатываются резанием. Бериллиевые бронзы применяют для мембран, пружин, пружинящих контактов, деталей, работающих на износ (кулачки полуавтоматов), в электронной технике и т. д.

Свинцовые бронзы. Свинец практически не растворяется в жид­кой меди. Поэтому сплавы после затвердевания состоят из кри­сталлов меди и включений свинца.

Такая структура бронзы обеспечивает высокие антифрикцион­ные свойства. Это предопределяет широкое применение бронзы БрСЗО для изготовления вкладышей подшипников скольжения, работающих с большими скоростями и при повышенных давле­ниях. По сравнению с оловянными подшипниковыми бронзами теплопроводность бронзы БрСЗО в 4 раза больше, поэтому она хорошо отводит теплоту, возникающую при трении.

Из-за невысоких механических свойств (ав — 60 МПа, 6 = 4 %) бронзу БрСЗО наплавляют тонким слоем на стальные ленты (трубы). Такие биметаллические подшипники просты в из­готовлении и легко заменяются при изнашивании. Вследствие большой разности значений плотности меди (8,94 г/см3) и свинца (11,34 г/см3) и широкого интервала кристаллизации бронза БрСЗО склонна к ликвации по плотности. Нередко свинцовые бронзы легируют никелем и оловом, которые, растворяясь в меди, повышают механические и коррозионные свойств

65 Латунями называют двойные или многокомпонентные сплавы на основе меди, в которых основным легирующим элементом является цинк.

. Предельная растворимость цинка в меди составляет 39 %. — упорядоченный твердый раствор на базе электронного соединения CuZn с решеткой о. ц. к.

Технические латуни содержат до 48—50% Zn. Однофазные а-латуни хорошо деформируются в горячем и холодном состояниях. Двухфазные латуни малопластичны в холодном состоянии , подвергают горячей обра­ботке давлением при температурах Двойные латуни нередко легируют Al,;Fe, Ni, Sn, Mn, Pb и дру­гими элементами Такие латуни называют специальными или много­компонентнымиего

Сопротивление коррозии повышает Al,Zn,Si и Ni. Латуни в наклепанном состоянии или с высокими остаточными напря­жениями и содержание >>20 % Zn склонны к коррозионному («сезон­ному») растрескиванию в присут­ствии влаги, кислорода, аммиака. Для предотвращения растрескива­ния латуни указанных составов от­жигают при 250—300 °С . Все латуни по техническому при­знаку делят на деформированные, из которых изготовляют листы, ленты, трубы, проволоку и другие полу­фабрикаты, и литейные — для фа­сонного литья.

Литейные латуни обладают хоро­шей жидкотекучестью и антифрик­ционными свойствами, мало склонны к ликвации.

66-67 Все сплавы алюминия можно разделить на две группы: 1) дефор­мируемые, предназначенные для получения полуфабрикатов (листов, плит, прутков, профилей, труб и т. д.), а также поковок и штамповок путем прокатки, прессования, ковки и штамповки . Деформируемые сплавы, по способности упрочняться термической обработкой, делят на сплавы, неупрочняемые термической обработ­кой, и сплавы, упрочняемые термической обработкой; 2) литейные сплавы , предназначенные для фасонного литья.

Сплавы для фасонного литья должны обладать высокой жидкотекучестью, сравнительно небольшой усадкой, малой склонностью к обра­зованию горячих трещин и пористости в сочетании с хорошими меха­ническими свойствами, сопротивлением коррозии и др.

Высокие литейные свойства имеют сплавы, содержащие в струк­туре эвтектику. Эвтектика образуется в сплавах, в которых содержа­ние легирующих элементов больше предельной растворимости в алю­минии. Поэтому содержание легирующих элементов в литейных сплавах выше, чем в деформируемых. Чаще применяют сплавы А! —Si, А1—Си, Al—Mg. Для измельчения зерна, а следовательно, улучшения механических свойств в сплавы вводят модифицирующие добавки (Ti, Zr, В, V и др.). Наибольшее распространение получили сплавы А1—Си, Al—Sif Al—Mg, Al—Си—Mg, Al—Си—Mg—Si, Al—Mg—Si, а также Al—Zn—Mg—Си. В равновесном состоянии эти сплавы представляют собой низколегированный твердый раствор и терметаллидные фазы СиА12 (6-фаза), Mg2Si, Al2CuMg (S-фаза), AleCuMge и Al2Mg3Zn3 (T-фаза)2, Al3Mg2 и др. (рис. 183).

Все сплавы алюминия можно разделить на деформируемые, предназначенные для получения полуфабрикатов (листов, плит,прутков, профилей, труб и т. д.), а также поковок и штамповых заготовок путем прокатки, прессования, ковки и штамповки, и литейные, предназначенные для фасонного литья.

Деформируемые сплавы по способности упрочняться терми­ческой обработкой подразделяют на сплавы, неупрочняемые тер­мической обработкой, и сплавы, упрочняемые термической об­работкой.

Сплавы алюминия, обладая хорошей технологичностью во всех стадиях передела, малой плотностью, высокой коррозионной стойкостью, при достаточной прочности, пластичности и вяз­кости нашли широкое применение в авиации, судостроении, авто­строении, строительстве и других отраслях народного хозяйства

68Коррозией называется процесс разрушения металлов в результате физико-химического воздействия окружаю­щей среды. Различают химическую и электрохимическую коррозию.

- Химическая коррозия — это взаимодействие поверх­ностного слоя металла с химическими реагентами, при котором не возникает электрохимических процессов. На­пример, взаимодействие металлов с химически активными газами (Оз, №8, SCb и т. д.) в отсутствие влаги или при высокой температуре.Электрохимическая коррозия—это взаимодействие металлов с растворами электролитов. Например, разру­шение металлов в растворах солей, кислот и щелочей, в атмосфере химически активных газов в присутствии влаги. Процессы электрохимической коррозии про­текают по законам электрохимии.

Сильнее всего коррозии подвергается железо. Ежегод­но от коррозии теряется'Около четверти мировой добычи его. Ржавление железа — сложный процесс, в резуль­тате которого на поверхности металла образуется гидроксид железа Fе(ОН)з, представляющий собой рыхлую массу красно-коричневого цвета. Он не предохраняет железо от дальнейшего воздействия на него окружающей среды, а поэтому железо разрушается до конца. Не­которые металлы, например алюминий, цинк, хром, при соприкосновения с кислородом воздуха покрываются плот­ной пленкой оксида, которая защищает их от дальнейшего разрушения.

studfiles.net

62 Классификация бронз. Маркировка и область применения

Алюминиевые бронзы. Наиболее часто применяют алюминиевые брон­зы двойные и добавочно легированные N1, Мп, Ре и др. Железо измельчает зерно и повышает меха­нические и антифрикционные свой­ства алюминиевых бронз. Никель улучшает механические свойства и износостойкость как при низких, так и при высоких температурах (500— 600 °С).

Алюминиевые бронзы хорошо со­противляются коррозии в морской во­де и тропической атмосфере, имеют высокие механические и технологиче­ские свойства. Однофазные бронзы, обладающие высокой пластичностью, применяют для глубокой штамповки. Двухфазные бронзы подвергают горячей деформации или применяют в виде фасонного литья.

Литейные свойства алюминиевых бронз ниже, чем литейные свойства оловянных бронз, но они обеспечивают высокую плот­ность отливок.

Кремнистые бронзы - При легировании меди кремнием (до 3,5 %) повышается прочность, а также пластич­ность. Никель и марганец улучшают механические и коррозион­ные свойства кремнистых бронз. Эти бронзы легко обрабатываются давлением, резанием и свариваются. Благодаря высоким меха­ническим свойствам, упругости и коррозионной стойкости их применяют для изготовления пружин и пружинящих дета­лей приборов и радиооборудования, работающих при темпе­ратуре до 250 °С, а также в агрессивных средах (пресная, мор­ская вода).

Легирование свинцом снижает механические свойства бронзы, но повышает плотность отливок, а главное — облегчает обра­ботку резанием и улучшает антифрикционные свойства.

Различают деформируемые и литейные оловянные бронзы . Деформируемые бронзы изготовляют в виде прутков, лент и проволоки в нагартованном (твердом) и отожженном (мяг­ком) состояниях. Эти бронзы чаще предназначаются для изготов­ления пружин и пружинных деталей, применяемых в различных отраслях промышленности.

Оловянные бронзы обладают хорошими литейными свойствами и применяются для литья деталей сложной формы. Недостатком отливок из оловянных бронз является большая микропористость. Бронзы, особенно двухфазные, обладают высокими антифрик­ционными свойствами. В связи с этим их часто применяют для изготовления антифрикционных деталей.

Бериллиевые бронзы Эти бронзы относятся к сплавам, упрочняемым термической обработкой. Предельная растворимость бериллия в меди при температуре 866 °С состав­ляет 2,7 %, при температуре ~600 сС 1,5 %, а при 300 °С всего 0,2 %. Это указывает на возможность упрочнения бериллиевой бронзы методом дисперсного твердения.

После закалки бронза обладает малой -прочностью (ав = = 450 МПа), высокой пластичностью (6 = 40 %) и способностью упрочняться при старении как непосредственно после закалки, так и после пластической деформации в закаленном состоянии. Бронзу нередко легируют также титаном (0,1—0,25 %): БрБНТ1,9 а БрБНТ1,7. Обладая высокими значениями временного сопро­тивления, пределов текучести и упругости, бериллиевые бронзы хорошо сопротивляются коррозии, свариваются и обрабатываются резанием. Бериллиевые бронзы применяют для мембран, пружин, пружинящих контактов, деталей, работающих на износ (кулачки полуавтоматов), в электронной технике и т. д.

Свинцовые бронзы. Свинец практически не растворяется в жид­кой меди. Поэтому сплавы после затвердевания состоят из кри­сталлов меди и включений свинца.

Такая структура бронзы обеспечивает высокие антифрикцион­ные свойства. Это предопределяет широкое применение бронзы БрСЗО для изготовления вкладышей подшипников скольжения, работающих с большими скоростями и при повышенных давле­ниях. По сравнению с оловянными подшипниковыми бронзами теплопроводность бронзы БрСЗО в 4 раза больше, поэтому она хорошо отводит теплоту, возникающую при трении.

Из-за невысоких механических свойств (ав — 60 МПа, 6 = 4 %) бронзу БрСЗО наплавляют тонким слоем на стальные ленты (трубы). Такие биметаллические подшипники просты в из­готовлении и легко заменяются при изнашивании. Вследствие большой разности значений плотности меди (8,94 г/см3) и свинца (11,34 г/см3) и широкого интервала кристаллизации бронза БрСЗО склонна к ликвации по плотности. Нередко свинцовые бронзы легируют никелем и оловом, которые, растворяясь в меди, повышают механические и коррозионные свойств

65 Латунями называют двойные или многокомпонентные сплавы на основе меди, в которых основным легирующим элементом является цинк.

. Предельная растворимость цинка в меди составляет 39 %. — упорядоченный твердый раствор на базе электронного соединения CuZn с решеткой о. ц. к.

Технические латуни содержат до 48—50% Zn. Однофазные а-латуни хорошо деформируются в горячем и холодном состояниях. Двухфазные латуни малопластичны в холодном состоянии , подвергают горячей обра­ботке давлением при температурах Двойные латуни нередко легируют Al,;Fe, Ni, Sn, Mn, Pb и дру­гими элементами Такие латуни называют специальными или много­компонентнымиего

Сопротивление коррозии повышает Al,Zn,Si и Ni. Латуни в наклепанном состоянии или с высокими остаточными напря­жениями и содержание >>20 % Zn склонны к коррозионному («сезон­ному») растрескиванию в присут­ствии влаги, кислорода, аммиака. Для предотвращения растрескива­ния латуни указанных составов от­жигают при 250—300 °С . Все латуни по техническому при­знаку делят на деформированные, из которых изготовляют листы, ленты, трубы, проволоку и другие полу­фабрикаты, и литейные — для фа­сонного литья.

Литейные латуни обладают хоро­шей жидкотекучестью и антифрик­ционными свойствами, мало склонны к ликвации.

66-67 Все сплавы алюминия можно разделить на две группы: 1) дефор­мируемые, предназначенные для получения полуфабрикатов (листов, плит, прутков, профилей, труб и т. д.), а также поковок и штамповок путем прокатки, прессования, ковки и штамповки . Деформируемые сплавы, по способности упрочняться термической обработкой, делят на сплавы, неупрочняемые термической обработ­кой, и сплавы, упрочняемые термической обработкой; 2) литейные сплавы , предназначенные для фасонного литья.

Сплавы для фасонного литья должны обладать высокой жидкотекучестью, сравнительно небольшой усадкой, малой склонностью к обра­зованию горячих трещин и пористости в сочетании с хорошими меха­ническими свойствами, сопротивлением коррозии и др.

Высокие литейные свойства имеют сплавы, содержащие в струк­туре эвтектику. Эвтектика образуется в сплавах, в которых содержа­ние легирующих элементов больше предельной растворимости в алю­минии. Поэтому содержание легирующих элементов в литейных сплавах выше, чем в деформируемых. Чаще применяют сплавы А! —Si, А1—Си, Al—Mg. Для измельчения зерна, а следовательно, улучшения механических свойств в сплавы вводят модифицирующие добавки (Ti, Zr, В, V и др.). Наибольшее распространение получили сплавы А1—Си, Al—Sif Al—Mg, Al—Си—Mg, Al—Си—Mg—Si, Al—Mg—Si, а также Al—Zn—Mg—Си. В равновесном состоянии эти сплавы представляют собой низколегированный твердый раствор и терметаллидные фазы СиА12 (6-фаза), Mg2Si, Al2CuMg (S-фаза), AleCuMge и Al2Mg3Zn3 (T-фаза)2, Al3Mg2 и др. (рис. 183).

Все сплавы алюминия можно разделить на деформируемые, предназначенные для получения полуфабрикатов (листов, плит,прутков, профилей, труб и т. д.), а также поковок и штамповых заготовок путем прокатки, прессования, ковки и штамповки, и литейные, предназначенные для фасонного литья.

Деформируемые сплавы по способности упрочняться терми­ческой обработкой подразделяют на сплавы, неупрочняемые тер­мической обработкой, и сплавы, упрочняемые термической об­работкой.

Сплавы алюминия, обладая хорошей технологичностью во всех стадиях передела, малой плотностью, высокой коррозионной стойкостью, при достаточной прочности, пластичности и вяз­кости нашли широкое применение в авиации, судостроении, авто­строении, строительстве и других отраслях народного хозяйства

68Коррозией называется процесс разрушения металлов в результате физико-химического воздействия окружаю­щей среды. Различают химическую и электрохимическую коррозию.

- Химическая коррозия — это взаимодействие поверх­ностного слоя металла с химическими реагентами, при котором не возникает электрохимических процессов. На­пример, взаимодействие металлов с химически активными газами (Оз, №8, SCb и т. д.) в отсутствие влаги или при высокой температуре.

Электрохимическая коррозия—это взаимодействие металлов с растворами электролитов. Например, разру­шение металлов в растворах солей, кислот и щелочей, в атмосфере химически активных газов в присутствии влаги. Процессы электрохимической коррозии про­текают по законам электрохимии.

Сильнее всего коррозии подвергается железо. Ежегод­но от коррозии теряется'Около четверти мировой добычи его. Ржавление железа — сложный процесс, в резуль­тате которого на поверхности металла образуется гидроксид железа Fе(ОН)з, представляющий собой рыхлую массу красно-коричневого цвета. Он не предохраняет железо от дальнейшего воздействия на него окружающей среды, а поэтому железо разрушается до конца. Не­которые металлы, например алюминий, цинк, хром, при соприкосновения с кислородом воздуха покрываются плот­ной пленкой оксида, которая защищает их от дальнейшего разрушения.

studfiles.net

6. Сплавы на основе меди. Латуни и бронзы: маркировка, термическая обработка, применение.

Медь имеет гранецентрированную кубическую решетку. Плотность меди 8,94 г/см3, температура плавления 1083oС.

Характерным свойством меди является ее высокая электропроводность, поэтому она находит широкое применение в электротехнике. Технически чистая медь маркируется: М00 (99,99 % Cu), М0 (99,95 % Cu), М2, М3 и М4 (99 % Cu).

Механические свойства меди относительно низкие: предел прочности составляет 150…200 МПа, относительное удлинение – 15…25 %. Поэтому в качестве конструкционного материала медь применяется редко. Повышение механических свойств достигается созданием различных сплавов на основе меди.

Различают две группы медных сплавов: латуни – сплавы меди с цинком, бронзы – сплавы меди с другими (кроме цинка) элементами.

 

Латуни. 

Латуни могут иметь в своем составе до 45 % цинка. Повышение содержания цинка до 45 % приводит к увеличению предела прочности до 450 МПа. Максимальная пластичность имеет место при содержании цинка около 37 %.

При сплавлении меди с цинком образуется ряд твердых растворов (рис.21.2).

Рис.21.2. Диаграмма состояния медь – цинк

 

Из диаграммы состояния медь – цинк видно, что в зависимости от состава имеются однофазные латуни, состоящие из – твердого раствора, и двухфазные () – латуни.

По способу изготовления изделий различают латуни деформируемые и литейные.

Деформируемые латуни маркируются буквой Л, за которой следует число, показывающее содержание меди в процентах, например в латуни Л62 содержится 62 % меди и 38 % цинка. Если кроме меди и цинка, имеются другие элементы, то ставятся их начальные буквы ( О – олово, С – свинец, Ж – железо, Ф – фосфор, Мц – марганец, А – алюминий, Ц – цинк). Количество этих элементов обозначается соответствующими цифрами после числа, показывающего содержание меди, например, сплав ЛАЖ60-1-1 содержит 60 % меди, 1 % алюминия, 1 % железа и 38 % цинка.

Однофазные – латуни используются для изготовления деталей деформированием в холодном состоянии. Изготавливают ленты, гильзы патронов, радиаторные трубки, проволоку.

Для изготовления деталей деформированием при температуре выше 500oС используют () – латуни. Из двухфазных латуней изготавливают листы, прутки и другие заготовки, из которых последующей механической обработкой изготавливают детали. Обрабатываемость резанием улучшается присадкой в состав латуни свинца, например, латунь марки ЛС59-1, которую называют “автоматной латунью”.

Латуни имеют хорошую коррозионную стойкость, которую можно повысить дополнительно присадкой олова. Латунь ЛО70-1 стойка против коррозии в морской воде и называется “морской латунью“.

Добавка никеля и железа повышает механическую прочность до 550 МПа.

Литейные латуни также маркируются буквой Л, После буквенного обозначения основного легирующего элемента (цинк) и каждого последующего ставится цифра, указывающая его усредненное содержание в сплаве. Например, латунь ЛЦ23А6Ж3Мц2 содержит 23 % цинка, 6 % алюминия, 3 % железа, 2 % марганца.. Наилучшей жидкотекучестью обладает латунь марки ЛЦ16К4. К литейным латуням относятся латуни типа ЛС, ЛК, ЛА, ЛАЖ, ЛАЖМц. Литейные латуни не склонны к ликвации, имеют сосредоточенную усадку, отливки получаются с высокой плотностью.

Латуни являются хорошим материалом для конструкций, работающих при отрицательных температурах.

 

Бронзы

Сплавы меди с другими элементами кроме цинка назаваются бронзами.

Бронзы подразделяются на деформируемые и литейные.

При маркировке деформируемых бронз на первом месте ставятся буквы Бр, затем буквы, указывающие, какие элементы, кроме меди, входят в состав сплава. После букв идут цифры, показавающие содержание компонентов в сплаве. Например, марка БрОФ10-1 означает, что в бронзу входит 10 % олова, 1 % фосфора, остальное – медь.

Маркировка литейных бронз также начинается с букв Бр, затем указываются буквенные обозначения легирующих элементов и ставится цифра, указывающая его усредненное содержание в сплаве. Например, бронза БрО3Ц12С5 содержит 3 % олова, 12 % цинка, 5 % свинца, остальное – медь.

Оловянные бронзы При сплавлении меди с оловом образуются твердые растворы. Эти сплавы очень склонны к ликвации из-за большого температурного интервала кристаллизации. Благодаря ликвации сплавы с содержанием олова выше 5 % имеют в структуре эвтектоидную составляющую Э(), состоящую из мягкой и твердой фаз. Такое строение является благоприятным для деталей типа подшипников скольжения: мягкая фаза обеспечивает хорошую прирабатываемость, твердые частицы создают износостойкость. Поэтому оловянные бронзы являются хорошими антифрикционными материалами.

Оловянные бронзы имеют низкую объемную усадку (около 0,8 %), поэтому используются в художественном литье.

Наличие фосфора обеспечивает хорошую жидкотекучесть.

Оловянные бронзы подразделяются на деформируемые и литейные.

В деформируемых бронзах содержание олова не должно превышать 6 %, для обеспечения необходимой пластичности, БрОФ6,5-0,15.

В зависимости от состава деформируемые бронзы отличаются высокими механическими, антикоррозионными, антифрикционными и упругими свойствами, и используются в различных отраслях промышленности. Из этих сплавов изготавливают прутки, трубы, ленту, проволоку.

Литейные оловянные бронзы, БрО3Ц7С5Н1, БрО4Ц4С17, применяются для изготовления пароводяной арматуры и для отливок антифрикционных деталей типа втулок, венцов червячных колес, вкладышей подшипников.

Алюминиевые бронзы, БрАЖ9-4, БрАЖ9-4Л, БрАЖН10-4-4.

Бронзы с содержанием алюминия до 9,4 % имеют однофазное строение – твердого раствора. При содержании алюминия 9,4…15,6 % сплавы системы медь – алюминий двухфазные и состоят из– и– фаз.

Оптимальными свойствами обладают алюминиевые бронзы, содержащие 5…8 % алюминия. Увеличение содержания алюминия до 10…11 % вследствие появления – фазы ведет к резкому повышению прочности и сильному снижению пластичности. Дополнительное повышение прочности для сплавов с содержанием алюминия 8…9,5 % можно достичь закалкой.

Положительные особенности алюминиевых бронз по сравнению с оловянными:

меньшая склонность к внутрикристаллической ликвации;

большая плотность отливок;

более высокая прочность и жаропрочность;

меньшая склонность к хладоломкости.

Основные недостатки алюминиевых бронз:

значительная усадка;

склонность к образованию столбчатых кристаллов при кристаллизации и росту зерна при нагреве, что охрупчивает сплав;

сильное газопоглощение жидкого расплава;

самоотпуск при медленном охлаждении;

недостаточная коррозионная стойкость в перегретом паре.

Для устранения этих недостатков сплавы дополнительно легируют марганцем, железом, никелем, свинцом.

Из алюминиевых бронз изготавливают относительно мелкие, но высокоответственные детали типа шестерен, втулок, фланцев литьем и обработкой давлением. Из бронзы БрА5 штамповкой изготавливают медали и мелкую разменную монету.

Кремнистые бронзы, БрКМц3-1, БрК4, применяют как заменители оловянных бронз. Они немагнитны и морозостойки, превосходят оловянные бронзы по коррозионной стойкости и механическим свойствам, имеют высокие упругие свойства. Сплавы хорошо свариваются и подвергаются пайке. Благодаря высокой устойчивости к щелочным средам и сухим газам, их используют для производства сточных труб, газо- и дымопроводов.

Свинцовые бронзы, БрС30, используют как высококачественный антифрикционный материал. По сравнению с оловянными бронзами имеют более низкие механические и технологические свойства.

Бериллиевые бронзы, БрБ2, являются высококачественным пружинным материалом. Растворимость бериллия в меди с понижением температуры значительно уменьшается. Это явление используют для получения высоких упругих и прочностных свойств изделий методом дисперсионного твердения. Готовые изделия из бериллиевых бронз подвергают закалке от 800oС, благодаря чему фиксируется при комнатной температуре пересыщенные твердый раствор бериллия в меди. Затем проводят искусственное старение при температуре 300…350oС. При этом происходит выделение дисперсных частиц, возрастают прочность и упругость. После старения предел прочности достигает 1100…1200 МПа.

studfiles.net

Маркировка - бронза - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Маркировка - бронза

Cтраница 1

Маркировка бронз основана на том же принципе, что и маркировка латуней. Впереди стоят буквы Бр ( бронза), далее следуют буквенные обозначения элементов, входящих в состав сплава, и за ними - цифры, указывающие среднее содержание элементов в процентах.  [1]

Маркировка бронз состоит из букв и цифр. Первые буквы Бр обозначают название сплава - бронза, далее следуют буквенные обозначения элементов, входящих в состав сплава, за ними - цифры, указывающие среднее содержание этих элементов в процентах. Например, БрОФ6 5 - 0 15 - оловянистофосфористая бронза, содержащая 6 5 % олова, 0 15 % фосфора, остальное - медь.  [3]

Маркировка бронзы принята следующая: первые буквы Бр указывают название сплава - бронза, далее следуют буквенные обозначения элементов, входящих в состав сплава, за ними - цифры, указывающие среднее содержание этих элементов в процентах.  [4]

Маркировка бронз основана на том же принципе, что и маркировка латуней. Впереди стоят буквы Бр ( бронза), далее следуют буквенные обозначения элементов, входящих в состав сплава, и за ними - цифры, указывающие среднее содержание элементов в процентах. АЖМцЮ-3-15 - марка алюминиевожелезистомарганцовистой бронзы, содержащей 9 5 - 10 5 % алюминия, 2 5 - 3 5 % железа и 1 - 2 % марганца, остальное - медь. Важнейшими из бронз являются оловянистые и алюминиевые.  [5]

Маркировка бронз основана на том же принципе, что и маркировка латуней. Впереди стоят буквы Бр ( бронза), далее следуют буквенные обозначения элементов, входящих в состав сплава, и за ними - числа, указывающие среднее содержание элементов в процентах. Например, марка БрОЦСН 3 - 7 - 5 - 1 обозначает оловянно-цинково-свинцово-никелевую бронзу, содержащую около 3 % олова, 7 % цинка, 5 % свинца и 1 % никеля, ос - тальное медь.  [7]

Маркировка бронз производится по тому же принципу, что и латуней. Впереди стоят буквы Бр.  [8]

Маркировка бронз основана на том же принципе, что и маркировка латуней. Впереди стоят буквы Бр ( бронза), далее следуют буквенные обозначения элементов, входящих в состав сплава, и за ними - цифры, указывающие среднее содержание элементов в процентах. АЖМцЮ-3-15 - марка алюминиевожелезистомарганцовистой бронзы, содержащей 9 5 - 10 5 % алюминия, 2 5 - 3 5 % железа и 1 - 2 % марганца, остальное - медь. Важнейшими из бронз являются оловянистые и алюминиевые.  [9]

Маркировка бронз основана на том же принципе, что и маркировка латуней. Впереди стоят буквы Бр.  [10]

Маркировка бронз основана на том же принципе, что и латуней. Впереди стоят буквы Бр - бронза, далее следуют буквенные обозначения элементов, входящих в состав сплава, и за ними - цифры, указывающие среднее содержание этих элементов в процентах. Например, БрОФ6 5 - 0.15 - оловяннсто-фосфорнстая бронза, содержащая 6 5 % олова, 0 15 % фосфора; остальное-медь.  [11]

Маркировка бронз та же, что и для латуней: буквы Бр - бронза, дальше начальные буквы названий тех основных элементов, которые входят в состав сплава, а цифры, стоящие за буквами, соответственно обозначают их процентное содержание в бронзе. Например, БрОФ6 5 - 0 25 обозначает марку оловянисто-фосфористой бронзы, содержащей 6 - 7 % олова и около 0 25 % фосфора. Фосфористая бронза применяется для изготовления вкладышей подшипников, червячных колес, а также деталей, находящихся в соприкосновении с морской водой.  [12]

Принципы маркировки бронз в общем близки с маркировкой латуней. Различия состоят в том, что на первом месте в марке пишут не Л, а Бр, кроме того, ни в деформируемых, ни в литейных сплавах не указывают в явной форме концентрацию меди, имея в виду, что она всегда является основой сплава.  [13]

Система маркировки бронзы буквенно-цифровая. В марке сначала ставятся буквы, - Бр, после которых пишутся буквы, означающие название компонентов, входящих в состав данной бронзы, кроме меди, которая в марке не указывается. Процентное содержание элементов обозначается цифрами. Цифры пишутся после букв в такой же последовательности.  [14]

По ГОСТ для маркировки бронз предложено обозначение Бр с начальными буквами добавляемых элементов и целым числом их процентов.  [15]

Страницы:      1    2

www.ngpedia.ru

характеристика, свойства и область применения

Бизнес 10 июля 2018

Благодаря своим декоративным особенностям и многим другим свойствам бронза стала популярной. Даже знатокам очень тяжело назвать все примеси и добавки, которые присутствуют в бронзовых сплавах. В данной статье речь пойдет о бронзе и ее маркировке.

Какие имеются добавки

Бронза является сплавом цветных металлов, в основе которых присутствует медь, именно она и определяет основную часть его характерных особенностей. Человек стал применять металл еще в древние времена. Этот факт подтвержден раскопками археологов. Сначала стали использовать бронзу, в основе которой лежало олово. К этой категории можно отнести колокольный сплав. Зная маркировку бронзы, можно понять, какие химические вещества в ней имеются.

В составе бронзы олово могут заменять другие металлы, например, такие как:

  1. Цинк или кремний. Благодаря данным элементам бронзовые изделия устойчивы к стиранию, и текучесть металла становится значительно меньше. Важное значение это имеет при выполнении литейных операций.
  2. Бериллий. Элемент способен придать металлу высокую прочность.
  3. Алюминий. Элемент позволяет бронзе стать более устойчивой, обладает антикоррозийным свойством.
  4. Свинец. Сплав также может стать устойчивым к коррозийным процессам.

В любой бронзе основу составляет медь. Многие мастера, знающие маркировку бронзы, могут это подтвердить.

Какой химический состав у бронзы?

Помимо деления бронзовых металлов по химическому составу, имеется классификация по технологии обработки:

  1. Литейные. В основном бронзовый сплав изготавливают путем литья.
  2. Деформируемые. Отливаются различные изделия, которые впоследствии подвергаются деформации.

В современной промышленности выпускается большое количество бронзы, которая отличается не только химическим составом, но и характеристиками. Также маркировка бронзы важна при определении области применения сплава. Большинство мастеров могут без особых усилий определить, к какой из марок она относится. Но, к сожалению, не многие смогут это сделать без знания соответствующих маркировок. Расшифровка маркировки бронзы является самым достоверным способом определить состав. Она представлена в виде цифровых или буквенных значений.

Сплавы, которые прошли маркировку бронзы по ГОСТу со всеми требованиями, отвечают всем необходимым характеристикам и находят применение в самых разных областях. Некоторые мастера не пользуются таблицами для определения состава сплава, им достаточно знать только обозначение.

Видео по теме

Как выглядит обозначение маркера на бронзе?

Для того чтобы определиться, какой сплав перед вами лежит, достаточно посмотреть на маркировку бронзы. Бронза имеет сокращенную маркировку в виде "бр". После данного сокращения идут другие элементы (знаки), которые показывают, что входит в состав.

Как обозначаются все добавленные вещества?

Для бронзовых металлов при маркировке не указывают количество содержания меди. Но есть цифры, которые отображают процентное содержание других элементов. Поэтому, чтобы узнать, сколько присутствует меди в сплаве, необходимо вычислить ее содержание по процентному соотношению.

Свойства маркированной бронзы мастера должны обязательно знать. Применение сплава зависит от того, что находится в его составе и каковы свойства этого металла.

Какие имеются марки и где они применяются?

Конечно, внесение других элементов в состав бронзы осуществляют для улучшения ее свойств. При большом количестве олова в составе пластичность сплава увеличивается, и он становится менее хрупким. Но многие мастера говорят, что более пластичной и крепкой бронзу делает бериллий. Многие бронзовые сплавы по прочности превосходят большинство высокопрочных металлов. Многие начинают подвергать сплав бронзы с бериллием закалке, чтобы он обрел высокую прочность и упругость. Из этого сплава можно изготовить пружины, мембраны и рессоры. Мастера нашли применение бронзе с маркировкой Бр. КМц 3-1 в машиностроении.

Какие свойства имеет бронза и где ее применяют?

Из бронзовых сплавов, в химический состав которых входит алюминий, изготавливают изделия с высокой прочностью и коррозийной устойчивостью. Этот сплав можно эксплуатировать в любых условиях и даже при высокой влажности. Если изготавливают изделие, которое будет подвергаться интенсивной эксплуатации или сильным ударам, рекомендуется вливать в бронзовый сплав свинец. Из такого металла изготавливают подшипники.

Классификация бронзы по маркировке предполагает, что существуют сплавы, отличающиеся свойствами. В основном это зависит от количества и вида химического вещества в сплаве.

Какие имеют особенности бронзовые металлы, в основе которых не содержится олово?

Бронзовый металл, в составе которого имеется цинк и кремний, отличается отличной текучестью при расплавлении. Благодаря этому опытные мастера изготавливают из него сложные мелкие детали. Главной особенностью является то, что при механических действиях на него не будут возникать искры. Данное условие достаточно важно для многих мастеров.

Новейшим видом бронзовых сплавов являются сплавы, в которые входят никель и алюминий. Они имеют достаточно высокое антикоррозийное свойство.

Маркированная бронза с различными сплавами не имеет свойства магнетизма, поэтому она используется для изготовления различных изделий электрического назначения.

Как изготавливают бронзовые металлы?

За долгое время изготовления бронзы поменялись только инструменты, а вот суть осталась такая же. Для изготовления сплава рекомендуется применять уголь, чтобы предотвратить раннее окисление металлов.

Процесс плавления, после которого получается бронза, выполняется в следующей последовательности:

  1. Емкость с сырьем рекомендуется поместить в печку, предварительно разогрев до рекомендуемой температуры.
  2. Для того чтобы металл не смог окислиться после плавления, к нему рекомендуется добавить уголь.
  3. Рекомендуется подождать до того момента, когда он хорошо расплавится, и добавить медь (фосфористую), которая будет играть самую главную роль катализатора кислотности.
  4. После того как выдержали сплав, в течение некоторого времени требуется добавить связывающие и легирующие элементы, их также называют лигатурами. Далее желательно хорошо перемешать сплав.
  5. Перед тем как разлить металл, требуется снова добавить медь (фосфористую). В этом случае она позволяет снизить активность процессов окисления.

Требуется внимательно следить на всех этапах за температурой в печи и главное - за температурой самого сплава. Также желательно проследить за количеством добавления всех химических элементов в сплав.

Маркировка бронз и латуней производится для удобства. Кстати, маркировка латуни производится намного чаще, по сравнению с другими сплавами.

Мастера бронзу с маркировкой применяют в областях разной специализации. В основном изготавливают детали для автотранспорта.

Искусственное и естественное патинирование

Многие люди задаются вопросом, почему старые изделия с бронзового металла не выглядят как обычно, а имеют зелено-белый оттенок. Данный цвет проявляется при образовании небольшой пленки, которая носит название "патина". Она образуется благодаря содержанию в бронзе разных химических элементов.

Данная пленка бывает карбонатного и оксидного происхождения, она представляет собой некий слой защитного характера. Пленка позволяет сделать изделие "благородным".

В современном мире существует некоторые разработки, благодаря высоким технологиям, с их помощью можно снять поверхностные слои патины с бронзовых изделий. Также некоторые мастера могут выполнять патинирование искусственно. Это позволяет придать винтажность изделию. Данную процедуру проводят с помощью различных средств, в основу которых обязательно должна входить сера. После того как его нанесли, изделие рекомендуется нагреть до требуемой температуры.

Положительные стороны бронзовых сплавов

Благодаря своим свойствам бронза практически не имеет отрицательных сторон. Ее можно только постоянно нахваливать. Металл можно в любой момент изменить и добавить нужное свойство благодаря добавлению химического элемента.

Разнообразность - это самое лучшее качество металла. Различные виды сплавов применяют совершенно в разных отраслях, потому что при добавлении какого-нибудь вещества можно получить любую превосходную особенность.

Данный металл может использоваться несколько раз подряд, потому что он может перенести множество повторных плавлений.

Расплавленный материал достаточно безопасный. Бериллий является самым опасным веществом, но при изготовлении металлов, а также их сплавов, он становится практически нетоксичным.

Бронза является стойкой к коррозийным свойствам.

Главной особенностью многих сплавов является упругость. Из материала изготавливают пружины, которые отличаются высокой стойкостью, а также будут долговечны в использовании.

Если рассматривать недостатки, то это будет цена бронзовых сплавов. Так как медь и олово хоть и распространены в мире, но они дорогие.

Также недостатком является маленькая теплоотдача. Но и это было направлено в нужное русло, из бронзы стали изготавливать изделия для ванных комнат.

Хотелось бы сказать, что в нынешнее время области применения бронзы, маркировка и свойства достаточно разнообразны. Это связано с разными потребностями областей промышленности.

Источник: fb.ru

monateka.com

цвет, плотность, удельный вес, маркировка, марки

Именно свойства бронзы определяют популярность этого хорошо известного материала, не снижающуюся уже на протяжении нескольких тысячелетий. В результате активного развития металлургической отрасли были разработаны различные марки данного сплава, каждая из которых отличается своими особенностями и сферами применения.

Бронзовый пруток в форме круга (кругляк) служит сырьём для производства крепежных элементов, подшипников и других деталей двигателей

Типы бронзовых сплавов

О том, насколько популярной была и остается бронза, говорит и тот факт, что целый период в истории человечества был назван бронзовым веком. Ученые считают, что само слово «бронза» обязано своим происхождением старому названию итальянского города Бриндизи, известного своими литейными мастерскими.

Изначально бронзу получали в процессе расплавления и смешивания таких металлов, как медь и олово. Из нее часто отливали колокола, поэтому она получила название «колокольная». Она также использовалась для изготовления оружия и орудий труда, различной домашней утвари, скульптурных композиций и предметов интерьера.

Статуэтки из бронзовых сплавов изготавливаются по технологии художественного литья

На многих старинных фото можно увидеть интерьерные изделия из бронзы, которые и сейчас поражают своей красотой. С развитием металлургической промышленности появились и другие виды бронзы, в которые вместо олова стали вводить алюминий, железо, бериллий, кремний, цинк, свинец, фосфор и др.

Изменение традиционного химического состава бронзы позволило не только улучшить ее механические свойства (твердость, прочность, износостойкость и устойчивость к воздействию агрессивных сред), но и изменить ее цвет. Так, цвет поверхности бронзовых изделий может варьироваться от красного (если в бронзе содержится большое количество меди) до серого и даже черного. Изменение цвета данного сплава при варьировании его химического состава является очень важным его свойством при изготовлении изделий декоративного назначения.

Цвет бронзового проката зависит от содержащихся в нём химических элементов

Многие путают бронзу с латунью, хотя это совсем другой медный сплав с другими свойствами, в химическом составе которого, кроме основного металла, присутствует цинк. Хотя по цвету латунь можно спутать с некоторыми марками бронзы, по многим из своих характеристик это разные материалы, поэтому и сферы их применения различаются.

Еще один распространенный сплав меди, основным легирующим элементом которого является никель, – это мельхиор. Поверхность изделий из него отличается красивым серебристым цветом. Мельхиор активно используется для чеканки монет и изготовления столовых приборов.

В зависимости от того, содержится в бронзе олово или нет, она может относиться к оловянному или безоловянному типу.

Если говорить о бронзах первого типа, то максимальное количество олова в их химическом составе может доходить до 33%. Увеличение содержания олова несколько снижает удельный вес и плотность основного металла, но увеличивает такие свойства итогового материала, как твердость и прочность. Кроме того, с увеличением олова в составе бронзы цвет изделий, которые из нее изготовлены, становится светлее, что заметно даже по их фото. Кроме олова, которое также снижает температуру плавления готового сплава, в химическом составе такого металла могут содержаться и другие химические элементы – мышьяк, свинец, цинк и др.

Химический состав оловянных бронз

Если говорить о безоловянных бронзах, удельный вес и плотность которых незначительно отличаются от аналогичных характеристик сплавов первого типа, то по многим из своих механических свойств они могут превосходить не только оловянные бронзы, но и некоторые марки стали. Естественно, что и цвета изделий, изготовленных из таких сплавов, могут серьезно разниться.

Химический состав безоловянных бронз (нажмите для увеличения)

Теплопроводность и другие характеристики бронзы

Как уже говорилось выше, процентное содержание основного легирующего элемента в химическом составе бронзы меняет не только ее цвет, но и механические свойства. При этом плотность и удельный вес, если сравнивать их с аналогичными характеристиками материалов других марок, меняются незначительно. Такая закономерность актуальна не только для бронзы, но и для латуни, а также для других медных сплавов.

Если говорить о бронзах оловянного типа, то такое их свойство, как пластичность, начинает снижаться в том случае, если процентное содержание олова в них превышает 5%. Если же содержание олова довести до 20%, то одновременно со снижением твердости увеличится и хрупкость такого материала. Именно поэтому для выполнения литейных операций и обработки металла методом пластической деформации можно использовать только ту бронзу, в которой содержится не более 6% олова.

Физические свойства оловянных бронз

В химический состав отдельных марок бронзы водят цинк, содержание которого может доходить до 10%. Такое легирование практически не меняет удельный вес и плотность металла, а также не оказывает значительного влияния на его механические свойства, но удешевляет его стоимость.

Чтобы улучшить такое свойство бронзы, как обрабатываемость резанием (в частности, облегчить процесс ломания стружки), в нее вводят незначительное количество свинца (до 5%). Фосфор, присутствующий в некоторых марках бронзы, которые и называются фосфористыми, выступает в них в качестве раскислителя.

Физические свойства кремнистых, бериллиевых и марганцевой бронз

Важным свойством бронзы, в которой содержится олово, является минимальный коэффициент усадки. По большинству остальных характеристик бронзы безоловянного типа превосходят оловянные. Так, сплавы, основным легирующим элементом в которых является алюминий, отличаются улучшенными механическими свойствами, а также более устойчивы к воздействию даже очень агрессивных сред. Сплавы, в которых медь смешана с кремнием и цинком, отличаются высокой текучестью в расплавленном состоянии, что предопределило сферу их применения – изготовление различных предметов методом литья. Бронзы с содержанием бериллия – это прочные и твердые материалы, изделия из которых также отличаются высокой упругостью.

Физические характеристики алюминиевых бронз

При смешивании меди с легирующими добавками, что происходит при создании бронзы, снижается такое свойство основного металла, как теплопроводность. В частности, те химические элементы, которые используются при изготовлении бронзы, делают ее теплопроводность даже ниже, чем у другого медного сплава – латуни. Исключение составляют лишь те марки бронз, в которых содержание меди очень значительно.

Такое свойство большинства марок бронз, как невысокая теплопроводность, несколько ограничивает сферу их применения. Из-за того, что они не очень хорошо отводят тепло, изделия из них не используют в сильно нагруженных узлах трения, из таких бронз не делают сварочные электроды, а также элементы механизмов, которые должны обеспечивать оперативный отвод тепла.

Сферы применения и правила маркировки

Разнообразие сфер применения бронзы объясняется ее уникальными свойствами. Современный ассортимент ее марок позволяет оптимально подбирать их для решения тех или иных технологических задач.

Сферы применения оловянных бронз

Из бронзовых сплавов различных марок производят элементы зубчатых, винтовых и червячных соединений, детали, подвергаемые в процессе эксплуатации значительному трению, электротехнические и сантехнические изделия, различные мембраны, пружины, соединительные элементы. Кроме того, из бронзы делают корпусные детали различного оборудования, ее используют в судо- и автомобилестроении и даже в аэрокосмической промышленности. Издавна из бронзы изготавливали интерьерные композиции, скульптуры, сейчас ее применяют также при производстве мебельной фурнитуры, сантехники и различных декоративных предметов.

Области применения безоловянных литейных бронз

Только очень опытные специалисты способны даже по фото бронзового изделия определить, из какой марки сплава оно изготовлено. А решить такую задачу непрофессионалам помогает маркировка, состоящая из буквенно-цифрового обозначения. В нем всегда присутствуют буквы «Бр», которые и свидетельствует о том, что перед вами именно бронза. Кроме того, в маркировке есть и другие буквы, каждая из которых обозначает химический элемент, который входит в состав бронзового сплава. При этом процентное содержание меди в маркировке не указывается, его можно определить, если отнять от 100% (весь объем бронзы) суммарное количество остальных элементов.

Пример маркировки бронзового сплава

Маркировка бронзового сплава, кроме подробностей его химического состава, позволяет определить и основные свойства, которыми он обладает. К таким свойствам, в частности, относятся плотность материала, а также его удельный вес. Данная информация имеет чисто практическое значение. Зная удельный вес, которым обладает определенный бронзовый сплав, можно без особого труда рассчитать точный вес предмета, который из него изготовлен.

Все подобные сведения, как и точный химический состав бронзы различных марок, содержится в специальных таблицах.

Оценка статьи:

Загрузка...

Поделиться с друзьями:

met-all.org

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о