Бронза сплав. Бронза состав. Бронза оловянная. Алюминиевая бронза. Бериллиевая бронза.

Бро́нза — сплав меди, обычно с оловом как основным легирующим элементом, но применяются и сплавы с алюминием, кремнием, бериллием, свинцом и другими элементами, за исключением цинка и никеля. 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, показывающие содержание компонентов в сплаве. Например, марка БрОФ10-1 означает, что в бронзу входит 10 % олова, 1 % фосфора, остальное – медь.

Латунь сплав. Латунь состав. Свойства латуни. Применение латуни. Литейная латунь. Диаграмма состояния медь-цинк.

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(α + β), 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 α–твердого раствора. При содержании алюминия 9,4…15,6 % сплавы системы медь–алюминий двухфазные и состоят из α– и γ–фаз.

Оптимальными свойствами обладают алюминиевые бронзы, содержащие 5…8 % алюминия. Увеличение содержания алюминия до 10…11 % вследствие появления λ–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 хладноломкости.

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 800^oС, благодаря чему фиксируется при комнатной температуре пересыщенный твердый раствор бериллия в меди. Затем проводят искусственное старение при температуре 300…350^oС. При этом происходит выделение дисперсных частиц, возрастают прочность и упругость. После старения предел прочности достигает 1100…1200 МПа.

что это такое? Состав сплава в процентах и свойства, алюминиевая и другие виды бронзы, ее применение

Металлы и сплавы

Бронза является одним из древнейших сплавов, который имеет долгую и богатую историю. Это один из первых подобных материалов, полученных еще на заре 3 тысячелетия до н. э. Роль бронзы и на сегодняшний день все еще остается довольно важной и весомой. В этой статье мы познакомимся поближе с данным сплавом, узнаем его состав и разберемся в том, где он чаще всего применяется.

Что это такое?

Прежде чем начинать разговор том, в каких областях чаще всего успешно применяется бронза, следует выяснить, что она собой представляет.

Если подробно разбираться в определении и особенностях рассматриваемого материала, стоит выделить тот факт, что в составе сплава присутствуют такие важные компоненты, как медь и олово. Также бронза содержит и смесь других элементов, но в более скромных процентах. В итоге получается привлекательный и многокомпонентный сплав. Главную роль в его составе играет именно медь, а все остальное представлено легирующими элементами, без которых не обойтись в совершенствовании свойств и характеристик металла.

Бронза выглядит по-разному. Ее внешние параметры напрямую зависят от того, какие компоненты преобладают в ее составе. Так, традиционно известный сплав насыщенного

красного оттенка свидетельствует о том, что в нем присутствует большой процент меди. Существуют и такие разновидности этого металла, которые имеют холодную стальную расцветку, близкую к белой – подобный внешний вид указывает на то, что в сплаве имеется не более 35% медного компонента.

Плюсы и минусы

Рассматриваемый сплав популярен уже очень много лет. С годами его актуальность не снижается, что обусловлено множеством преимуществ, которые ему присущи. Рассмотрим основные положительные характеристики бронзы, делающие ее востребованной.

1. Данный металл может похвастаться богатым многообразием. Существует много разных типов бронзы, например, оловянная, серебряная, алюминиевая и многие другие разновидности, имеющие свои формулы и особенности. Такие материалы оказываются полезными в разных областях, они содержат различные элементы, оказывающие влияние на физические свойства и особенности эксплуатации металла.
2. Существующие бронзовые сплавы подразделяются на литьевые и деформируемые подвиды. То есть для решения «своих» определенных задач есть возможность получить металл, который будет легко поддаваться холодной ковке – процесс деформирования при нормальных температурных значениях. Также удастся получить сплав, который возможно отливать.
3. Весомым преимуществом является то, что качественные отливки из рассматриваемого сплава демонстрируют самую незначительную усадку – всего 0,5-1,5%.
   Данное свойство обуславливает широкое распространение и востребованность материала не только среди профессиональных скульпторов, но и в сфере изготовления специальных промышленных станков и приборов.
4. Бронза относится к материалам, которые можно использовать несколько раз. Сплав абсолютно спокойно переносит дальнейшие переплавки, если в них появляется необходимость. Данная процедура не вредит материалу, не оказывает негативного воздействия на его свойства.
5. Один из самых важных плюсов бронзы заключается в том, что она является безопасной и экологичной. Если по ходу производства подобного сплава были задействованы потенциально опасные компоненты, например, бериллий, то готовый продукт от этого все равно не будет токсичным. На сегодняшний день далеко не каждый материал может похвастаться такими важными качествами.
6. Бронзовый сплав обладает высокой коррозийной стойкостью. На него не может негативно повлиять ни городской загазованный воздух, ни морская вода. Под действием подобных внешних факторов материал не портится, не теряет былой привлекательности. Большинство кислот бронза совершенно «не боится» и не подвергается их отрицательному воздействию. Именно поэтому данный материал часто используется для производства специальной кислотоупорной аппаратуры.
7. Бронза отличается еще одним любопытным качеством – она является упругой. Сплав во многих случаях применяют для изготовления различных высокоточных пружинных деталей, которые рассчитаны на длительный срок службы.

Несмотря на внушительный список преимуществ, бронзовый сплав все же не лишен определенных недостатков. Главным из них можно назвать стоимость практичного материала. Медь, а тем более олово – это материалы, которые используют во многих ситуациях, но в получении они оказываются дорогостоящими.

Прочие подвиды рассматриваемого сплава, например, алюминиевый вариант, обходятся в разы дешевле, потому что в их составе в качестве легирующего элемента применяется более доступное сырье.

К минусам бронзового сплава можно отнести и не самые высокие показатели его теплопроводности. Однако названная отличительная черта тоже смогла найти свое применение – например, в производстве различных аксессуаров для ванных комнат.

Основные характеристики

Характеристики и свойства бронзового сплава зависят от 2-х основных факторов – состава и структуры. Как указывалось выше, химический состав рассматриваемого материала разрабатывается для того, чтобы сплав получил определенные механические свойства и эксплуатационные характеристики. Самыми важными из них можно назвать твердость, прочность и пластичность сплава. Корректировать и перестраивать первые 2 параметра возможно за счет изменения соотношения олова в составе. Так, его доля в содержании основного материала связана со степенью твердости и пластичностью.

На показатели твердости и прочности бронзы самое большое влияние оказывает количество бериллия в составе. Определенные марки сплава, в которых предусмотрен названный элемент, могут быть более прочными, нежели нержавеющая сталь. Чтобы добавить пластичности, бериллиевый сплав предварительно проходит этап закалки. При этом важную роль играют не количественные значения вносимых веществ, а степень выраженности свойств, которые запланировано получить в итоге.

То есть при равном количестве 2-х разных элементов, один из них способен поменять свойства и характеристики сплава в большей степени, нежели второй.

Структура бронзового сплава отвечает за вмещаемую способность материи в отношении разных элементов. Данную особенность можно рассмотреть подробнее на примере важного компонента – олова. К примеру, 1-фазная структура имеет не более 6-8% названного элемента. Если превысить его показатели количеством предела растворимости (достигает 15%), то сможет сформироваться 2-я фаза твердого раствора.

Однофазное сырье характеризуется более высокими показателями пластичности. Двухфазный бронзовый сплав оказывается более жестким, но при этом и более хрупким. Указанные технические характеристики сказываются на дальнейшем применении рассмотренных материалов: так, сырье первого типа больше подойдет для ковки, а двухфазные варианты станут лучшим решением для дальнейшего литья.

Каждый из видов бронзового сплава имеет свои отличительные особенности. Ознакомимся с ними на примере литьевого оловянного материала.

1. Степень плотности сплава зависит от процентного содержания олова – при его доле в 8-4% она будет составлять от 8,6 до 9,1 кг/куб. см.
2. Температура плавления будет находиться в зависимости от состава сплава и может составить от 880-1060 градусов Цельсия.
3. Уровень теплопроводности рассматриваемого материала может достигать 0,098-0,2 кал/см, что является скромным показателем.
4. Электропроводность достигает 0,087-0,176 мкОм*м. Данный показатель также является небольшим.
5. Степень интенсивности коррозии в условиях морской воды равна 0,04 мм/год. Если же сплав находится в обстановке открытого воздуха, то данное значение будет другим и составит 0,002 мм/год.

Если металл обладает подобными характеристиками, пользователям не придется переживать о том, что он начнет быстро ржаветь.

Обзор видов

Бронзовый сплав делится на несколько разных видов. Классификация материала происходит по нескольким основным признакам. Остановимся на каждом из них.

По химическому составу

Исходя непосредственно из химического состава бронзы, выделяют следующие ее разновидности.

• Оловянная. В составе материала данного подвида присутствует 3,5-7% олова. Сплав может похвастаться высокой прочностью, надежностью и упругостью после предварительно проведенной обработки давлением. Материал обладает отличными литейными качествами. Усадка может достигать 1% (как в случае с литейным чугуном).

Главный недостаток данного материала скрывается в появлении микроскопических пор по ходу кристаллизации отливки.

• Безоловянная. В данную категорию входят такие разновидности сплавов, в химическом составе которых нет дорогого олова. Вместо него включают более доступные и недорогие материалы.

• Алюминиевая. Максимально пластичный материал. Его литейные свойства оказываются более низкими, нежели у дорогой оловянистой бронзы, однако в составе отсутствуют микропоры. В составе предусмотрен никель, фосфор и железо – компоненты, улучшающие свойства алюминиевого сплава.

• Кремниевая. Высокопрочный подвид материала, устойчив к появлению коррозии, является электропроводным. Материал не боится низких или высоких температур, щелочной среды. Чтобы металл имел более высокие прочностные характеристики, химический состав дополнительно легируют марганцем и обрабатывают путем холодной деформации.

• Берилловый сплав разрешено подвергать термической обработке с применением закалки и искусственного старения. Основным недостатком данного вида можно считать высокую стоимость бериллия.

Из-за этого кремниевый бронзовый сплав применяется исключительно в производстве специальных узлов, которые должны отличаться высокой износостойкостью и долговечностью.

По обработке

Бронзовые сплавы разделяются, исходя из типов обработки.

• Деформируемая. В производстве деталей из бронзы используется такие популярные технологии, как ковка, протяжка, резка, фрезеровка.

• Литейная. Отдельный вид бронзового сплава. Детали, которые состоят из этого металла, изготавливают путем металлургии.

По структуре

Разные виды бронзовых сплавов разделяются и по своей структуре. Выделяют следующие варианты.

• Однофазные. Имеющиеся в таком металле компоненты в твердом растворе формируют только одну определенную фазу.
• Двухфазные. Продукцию получают при помощи литья, потому что деформируется она исключительно под воздействием высоких температурных показателей. Из двухфазного сплава возможно получить отливки максимально сложных и замысловатых конфигураций.

Область использования и маркировка

В настоящее время существует несколько разных марок бронзы. Они отличаются друг от друга непосредственно по составу, который определяет характеристики, параметры и область применения сплава. Чтобы ориентироваться было удобнее, разработана особая система маркировки, в которую включены буквенные и цифровые символы (отражают первые значения в названиях химических элементов).

Цифры в марках указывают на количество компонентов, предусмотренных в сплаве (в процентных долях). Правда, объем меди обычно не отражается в этих обозначениях.

Этот показатель принято высчитывать в качестве разницы между общим составом бронзы и числом дополнительных легирующих элементов.

В настоящее время бронзовый сплав применяется во многих сферах. Ознакомимся с их списком.

1. Сплав, в котором имеется всего 2% олова, прекрасно подойдет для ковки в условиях обычной температуры, поскольку отличается хорошей пластичностью. Составы, в которых концентрация этого элемента достигала 15%, широко применялись еще в древние времена – из них делали много разных предметов.
2. Качественную закаленную бронзу, в содержании которой имеется бериллий, часто используют в изготовлении пружинных деталей, рессор или мембран.
3. Материал, богатый на алюминий, чаще всего используется в неблагоприятных условиях (химическое производство, высокая влажность).
4. Сплавы с кремнием и цинком тягучие и подходят для производства предметов путем литья.
5. Применяется рассматриваемый материал для производства разной электротехники, поскольку не магнитится.
6. Из материала, не отличающегося теплопроводностью, изготавливают ванны, умывальники, сантехнические устройства, которые часто используются в домашних (и не только) условиях.
7. Бронзовый сплав также может применяться в автомобилестроении или авиастроении.

Как отличить в домашних условиях?

Бронза имеет достаточно разных отличий от других подобных металлов. Нет ничего сложного в искусстве «вычисления» данного материала. Разберем, как можно легко и просто отличить бронзу в домашних условиях.

• Бронза отличается от многих других сплавов высокой прочностью и жесткостью. Таким образом, металл легко отличить от меди или латуни. Достаточно буквально проверить материал «на зубок» – на поверхности бронзового сплава следов остаться не должно, как и в случае с надавливанием.

• Можно провести эксперимент с солевым раствором (200 г на 1 л воды). Медное изделие спустя 10-15 минут приобретет более насыщенный и броский оттенок, нежели бронзовая деталь.

• Прибегают к нагреву металла примерно до 600 градусов Цельсия (подобную температуру можно получить, используя специальную бензиновую горелку). Если поднести прибор, например, к латуни, на материале проявится темная пленка из оксида цинка. На бронзовом изделии она не будет видна.

• Если нагреть латунь, она будет гнуться. Если же такую операцию провести в отношении бронзы, она своих свойств и формы не поменяет. Если есть возможность и образец металла, его можно попробовать расплавить. Та же латунь станет гореть белым пламенем, раскидывая белоснежные хлопья, – таким образом происходит выгорание цинка.

• Отличить бронзу от латуни можно другим достоверным способом: поместите несколько стружек каждого из металлов в отдельные резервуары, а потом влейте туда разбавленную азотную кислоту (1 часть кислоты и 1 часть воды). Немного выждите, пока большая часть компонентов успеет раствориться. Далее нужно подогреть мензурки и довести растворы до состояния кипения. 30 минут нужно подержать их на маленьком огне. Жидкость, в которой находятся кусочки латуни, будет прозрачной, а в сосуде с бронзовой стружкой образуется белоснежный осадок из олова.

Как ухаживать?

Изделия, произведенные из бронзового сплава, нуждаются в правильном периодическом уходе. Пренебрегать им не следует. Рассмотрим подробнее, как надо грамотно ухаживать за подобными предметами.

1. Изделия из благородной бронзы смотрятся эффектно и привлекательно только в том случае, если являются хорошо очищенными, ухоженными. Следует регулярно удалять с поверхности предметов все появившиеся пыльные скопления и загрязнения. Для этого лучше всего использовать слегка увлажненную тряпочку. Изо всех сил тереть изделия не нужно – будьте аккуратны.
2. Чтобы изначальное лаковое покрытие продержалось на бронзовых изделиях как можно дольше, можно периодически мыть их со слабым мыльным раствором. Эти действия будут необходимы для того, чтобы на объектах не появлялись трещины либо разрушения лакового слоя.
3. Если вы являетесь большим любителем вещей, отполированных буквально до безупречного блеска, рекомендуется чистить бронзу с использованием специализированных порошков и реактивов. Неплохой репутацией может похвастаться, к примеру, особый очиститель для бронзы «Трилон».
4. Завершив работы по глубокой очистке изделий из бронзового сплава, поверхность металла желательно хорошенько отполировать. Лучше всего с этой задачей справится сухая шерстяная ткань.
5. Иногда для чистки бронзы используют сухой зубной порошок, предварительно разведенный в воде с добавлением нашатырного спирта. Нужен 1 стакан порошка, 1 чайная ложка спирта. Желательно использовать для чистки жесткую щетку.
6. Древним и традиционным способом очистки бронзы является такой вариант: использование воды, в которой предварительно варились бобовые культуры. Далее чистку тоже проводят с применением жесткой щеточки. После этого чистое изделие из металла надо еще раз ополоснуть и протереть сухой тканью дочиста.

Если для чистки бронзы запланировано использовать тряпку, лучше взять фланелевый вариант. Особенно тщательно и скрупулезно требуется вычищать места со складками и углублениями, поскольку именно здесь пыль и грязь копятся наиболее активно.

Чистку изделий следует проводить регулярно, чтобы на них не скапливались лишние включения.

О том, что такое бронза и где применяется, смотрите в следующем видео.

Бронза и ее виды

Бронзами называют сплавы меди с различными элементами, кроме цинка и некоторых сплавов с марганцем и никелем. Оловянные бронзы обладают хорошими механическими, антифрикционными и технологическими свойствами, а также высокой коррозионной стойкостью в атмос­ферных условиях, в сухом и влажном во­дяном паре, в пресной и морской воде, в су­хих газах и кислороде при нормальной тем­пературе. Оловянные бронзы имеют очень малую усадку и поэтому все наиболее сложные по конфигурации отливки изготовляют из та­ких бронз. Они не дают сосредоточенной усадочной раковины, и поэтому для отливки изделий из них нет необходимости иметь большие прибыли. Оловянные бронзы малочувствительны к перегреву, отлично воспри­нимают пайку и сварку, не дают искры при ударах, немагнитны и морозостойки. Оловянные бронзы с содержанием более 22% Sn очень хрупки и не имеют практического применения. Вследствие увеличения хрупкости с повышением содержания олова для обработки давлением применяют оло­вянные бронзы, содержащие не более 7— 8% Sn. Оловянные бронзы имеют большую склонность к обратной ликвации. При рез­ко выраженной обратной ликвации на по­верхности отливок появляются хрупкие выделения в виде белых пятен (оловянного пота), отрицательно влияющих на качество отливок. Они быстро разрушаются под воз­действием рудничных вод, содержащих соли-окислители, и в растворах аммиака. (Воз­растает скорость коррозии оловянных бронз в газах при высоких температурах в при­сутствии хлора, брома, йода, а также в сер­нистом газе в присутствии влаги. Значительное влияние на свойства оловянных бронз оказывают примеси. Фосфор повышает механические, литейные и антифрикционные свойства оловянных бронз, а свинец улучшает антифрик­ционные свойства и обрабатываемость ре­занием. В сплавах, обрабатываемых давлением, содержание фосфора допускается не более 0,5%. При более высоком содержа­нии фосфора оловянные бронзы не подда­ются горячей обработке давлением. Железо при его содержании в оловян­ных бронзах до 0,03% является полезной примесью, так как способствует образова­нию мелкозернистой структуры, повышает механические свойства и задерживает рекристаллизацию. При более высоком содержании железа резко снижаются коррозион­ные и технологические свойства оловянных бронз. Вредными примесями в оловянных брон­зах являются алюминий, кремний, магний, висмут, мышьяк и сера. Маркировка бронз производится по тому же принципу, что и латуней. Впереди стоят буквы Бр. (бронза), а затем следуют бук­венные обозначения элементов, входящих в состав сплава, и за ними цифры, указы­вающие среднее содержание элемента в процентах. Сплавы меди с другими элементами, кроме олова и цинка, называют спе­циальными (безоловяяными) бронзами. По литейным свойствам оловянные бронзы превосходят специальные. Однако по другим свойствам специальные бронзы обладают более высокими показателями.

Алюминиевые бронзы

Алюминиевые бронзы превосхо­дят оловянные по механическим свойствам и коррозионной стойкости в атмосферных условиях, морской воде, углекислых раство­рах, а также в растворах многих органиче­ских кислот (лимонной, уксусной, молоч­ной). Они кристаллизуются в узком интер­вале температур, обладают высокой жидкотекучестью, не склонны к ликвации, мо­розостойки, немагнитны и не дают искры при ударах. К недостаткам алюминиевых бронз следует отнести то, что они трудно поддаются пайке мягкими и твердыми при­поями, имеют повышенную объемную усадку и недостаточно устойчивы к воздействию перегретого пара. Для повышения механических свойств и коррозионной стойкости в алюминиевые бронзы чаще всего добавляют железо, ни­кель, марганец. Железо способствует обра­зованию более мелкой структуры и повыша­ет механические свойства алюминиевых бронз. Никель значительно повышает проч­ность, твердость, коррозионно и жаростой­кость алюминиевых бронз. Такие сплавы удовлетворительно переносят обработку давлением и применяются для деталей ответ­ственного назначения как сплавы высокой прочности. Марганец повышает коррозион­но и жаростойкость алюминиевых бронз. Примеси висмута и серы ухудшают механические, технологические свойства и по­этому являются вредными примесями в алюминиевых бронзах. Цинк также ока­зывает отрицательное влияние на техноло­гические и антифрикционные свойства алю­миниевых бронз. В наклепанном состоянии прочность алюминиевых бронз значительно возрастает. В широком диапазоне изменяются механиче­ские свойства алюминиевых бронз в резуль­тате термической обработки.

Бериллиевые бронзы

Б е р и л л и е в ы е бронзы имеют высо­кие пределы прочности, упругости, текучести и усталости; а также высокую электро и теплопроводность, твердость, износо­устойчивость, сопротивление ползучести, коррозионную стойкость и высокое сопро­тивление коррозионной усталости. В связи с весьма ценными свойствами, которыми обладают бериллиевые бронзы, они получили широкое применение в техни­ке для изготовления пружин, мембран, пру­жинящих контактов и т. д. Добавка неко­торых количеств никеля и кобальта в берил­лиевые бронзы является полезной. Ухудша­ют качество бериллиевых бронз примеси железа, алюминия, кремния, магния и фос­фора. Весьма вредными примесями в берил­лиевых бронзах являются свинец, висмут, сурьма.

Марганцевые и кремнистые бронзы

Марганцевые бронзы при удовлет­ворительных механических свойствах обла­дают высокой пластичностью, хорошей кор­розионной стойкостью и способностью со­хранять механические свойства при повышенных температурах, поэтому их применя­ют для изготовления деталей, работающих при высоких температурах.

 

Кремнистые бронзы обладают высокой пластичностью и хорошими литейны­ми свойствами. Для повышения механиче­ских свойств и коррозионной стойкости в кремнистые бронзы обычно добавляют мар­ганец и никель. Такие бронзы имеют высо­кие механические .и антифрикционные свой­ства, отлично свариваются и паяются, не­магнитны, в значительной мере сохраняют свои свойства при низких температурах, не дают искры при ударах и хорошо обраба­тываются давлением как в горячем, так и в холодном состоянии, обладают хорошей коррозионной стойкостью в пресной и мор­ской воде и в атмосфере сухих газов: хло­ра, брома, фтора, фтористого водорода, се­роводорода, сернистого газа, аммиака, хло­ристого водорода, в присутствии влаги коррозионная стойкость кремнистых бронз снижается. Кремнистые бронзы удовлетворительно сопротивляются воздействию ще­лочей, кроме растворов высоких концентра­ций, и при высоких температурах. Они бы­стро корродируют в кислых рудничных во­дах, содержащих в растворе сернокислую окисную соль железа, а также в растворах солей хромовых кислот и хлорного железа. В бронзах, обрабатываемых давлением, содержание железа не должно быть выше 0,2—0,3%, так как при более высоком содержании железа заметно снижается коррозионная стойкость сплава. Под влиянием свинца кремнистые бронзы легко разрушаются при обработке давлением в горячем состоянии, поэтому кремнистые бронзы, предназначенные для горячей обработки давлением, не должны содержать свинца более 0,’01 %. Примеси висмута, мышьяка, сурьмы, серы, фосфора являются очень вредными и содержание их в кремнистых бронзах не должно превышать 0,002 %. Свинцовые бронзы имеют высокие антифрикционные свойства и применяются для изготовления высоконапруженных подшипников с большим удельным давлением.Состав бронзы, способы ее получения и изготовления готовых изделий выбираются в зависимости от назначения, условий экс­плуатации и предъявляемых к ним требо­ваний.

По способу изготовления все бронзы разделяют на две группы: литейные и дефор­мируемые.

Литейная бронза предназначена для получения деталей ‘путем литья в пес­чаные формы, в кокиль, центробежным спо­собом и по выплавляемым моделям. Литей­ные бронзы широко применяют для изготов­ления различной арматуры, антифрикцион­ных деталей, для художественного литья и других целей. Деформируемая бронза предназначена для изготовления полуфабрикатов— поковок, фасонных профилей, прут­ков круглого, квадратного, прямоугольного и шестигранного сечения, полос, ленты, ли­стов, проволоки и труб путем ковки, прес­сования, горячей и холодной прокатки. Из оловяяистых бронз в качестве деформируемых материалов применяются бронзы, содержащие до 8% Sn. Легко обрабатываются давлением алюминиевые бронзы, содержащие обычно до 12% А1: алюминиевожелезные, алюминиево-марганцевые, алюминиевожелезоникелевые и др. Хорошо поддаются обработке давлением кремнемарганцовистые бронзы марки Бр. К’МцЗ-1 и бериллиевые бронзы. Бериллие­вые бронзы в закаленном состоянии обла­дают высокой пластичностью, а после от­пуска они приобретают высокую упругость, прочность и твердость. В зависимости от назначения, физических, механических и других свойств деформируемую бронзу разделяют на жаропрочную, износостойкую, конструкционную, прибор­ную, пружинную и т. д.

 

1. Мы предлагаем следующие виды цветных металлов: бронза, медь, титан, олово, баббит, магний, кадмий, латунь, сурьма, висмут.

латунь, бронза латунь, латунь листовая, стоимость латуни, белгород

Тянутые и холоднокатаные латунные трубы

Круглые тянутые холоднокатаные латунные трубы изготовляют по ГОСТ 494-90 из латуни марок Л63 и Л68, прессованные — из латуни марок Л60, Л63, ЛС59-1, ЛЖМц59-1-1 с химическим составом по ГОСТ 15527 и толщиной стенки 0,50-42,50мм.

• Способ изготовления:
  • тянутый, холоднокатаный — Д;
  • прессованный — Г.
• Форма сечения: круглая — КР.
• Точность изготовления:
  • нормальная — Н;
  • повышенная — П;
  • высокая — В.
• Состояние материала:
  • мягкое — М;
  • мягкое повышенной пластичности — Л;
  • четвертьтвердое — Ч;
  • мягкое повышенной пластичности — Л;
  • полутвердое — П;
  • полутвердое повышенной пластичности — И.
• Длина:
  • немерная — НД;
  • кратная мерной — КД;
  • в бухтах — БТ.
• Особые условия:
  • трубы повышенной точности по кривизне — Т;
  • трубы высокой точности по кривизне — К;
  • трубы антимагнитные — А.

Тонкостенные трубы из латуни

Круглые тянутые тонкостенные трубы из латуни марок Л63, Л68, Л96 производятся по ГОСТ 11383-75. Толщина стенки такой латунной трубы составляет 0,15-0,70мм.

• Способ изготовления: тянутый — Д.
• Форма сечения: круглая — КР.
• Точность изготовления:
  • нормальная — Н;
  • повышенная — П.
• Состояние материала:
  • мягкое — М;
  • твердое — Т;
• Длина:
  • немерная — НД;
  • мерная — МД;
  • кратная — КД;
  • в бухтах — БТ.
• Особые условия:
  • повышенная пластичность — Л;
  • прессованная заготовка — Г;
  • сварная заготовка — С;
  • любая заготовка — Р.

Трубы латунные для теплообменных аппаратов

Круглые, тянутые, холоднокатаные латунные трубы из бесшовных и сварных заготовок, применяемые в теплообменных аппаратах изготовляют по ГОСТ 21646-2003 из латуни марок Л70, Л68, ЛО70-1, ЛА77-2, ЛМш68-0,05, ЛАМш77-2-0,05 и ЛОМш70-1-0,05 с химическим составом по ГОСТ 15527 и толщиной стенки 0,5-3,0мм.

• Способ изготовления:
  • холоднокатаная или тянутая — Д;
  • холоднокатаная или тянутая из сварной заготовки — С.
• Форма сечения: круглая — КР.
• Точность изготовления:
  • нормальная по толщине стенки и диаметру — Н;
  • повышенная по толщине стенки и диаметру — П;
  • нормальная по толщине стенки и повышенная по диаметру — И;
  • повышенная по толщине стенки и нормальная по диаметру — К.
• Состояние материала:
  • мягкое — М;
  • полутвердое — П;
  • твердое — Т;
• Длина: кратная мерной — КД.
• Особые условия:
  • повышенная пластичность — ПП;
  • повышенная прочность — ПТ;
  • повышенная точность по кривизне — ПС;
  • повышенная точность по косине реза — ПУ.

Литые латунные трубы

Латунные литые трубы изготовляют с круглым сечением по ГОСТ 24301-93 методом горизонтального литья из латуни марки ЛЦ40С с химическим составом по ГОСТ 17711 и толщиной стенки 8-40мм.

Бронзы алюминиевые

Бронза — сплав меди с оловом и с другими металлами. В зависимости от состава бронзы делятся на оловянистые и без-оловянистые (алюминиевые, кремнистые, свинцовистые).[ …]

Алюминиевая бронза—сплав меди с алюминием и некоторыми другими металлами. Она обладает высокой прочностью, пластичностью, коррозионной стойкостью. Однако литейные свойства этого сплава хуже, чем у оловянистой бронзы. [ …]

Алюминиевая бронза растворяется в кислотах и щелочах, и поэтому ее следует применять только с нейтральными связующими; с водой она реагирует даже при нормальной температуре с выделением водорода.[ …]

Алюминиевая бронза, в отличие от других пигментов, состоит из частиц, имеющих форму плоских гладких чешуек. Чешуйки алюминиевой бронзы имеют в диаметре 50—100 и толщину в пределах 0,1—1,75 ,и. Удельный вес бронзы 2,54—2,55, насыпной вес 0,6—0,7. Укрывистость алюминиевой бронзы очень высока и составляет для разных сортов около 10 г/м2. Такая высокая укрывистость бронзы объясняется способностью ее частиц располагаться в верхнем слое пленки, своей поверхностью параллельно поверхности пленки, и зеркально отражать до 75—80% падающего на них света. Частицы алюминиевой бронзы не прозрачны не только для световых лучей, но также и для ультрафиолетовых и инфракрасных лучей.[ …]

Медные и алюминиевые бронзы находят широкое применение в качестве пигментов. Так называемые медные бронзы изготовляют измельчением различных медных сплавов и применяют преимущественно в качестве декоративных пигментов и для имитации позолоты. Алюминиевыми бронзами для декоративных целей пользуются реже. Однако исключительные свойства покрасок, содержащих в качестве пигмента алюминиевые бронзы, способствовали их широкому распространению.[ …]

В сухом виде алюминиевую бронзу можно сохранять продолжительное время, но при хранении ее в виде краски последняя загустевает и теряет при этом свой цвет. Поэтому бронза доставляется потребителям либо в сухом виде, либо. в виде паст, состоящих из бронзы, замешанной с растворителем. Вводить бронзу в связующее следует только пред употреблением краски.[ …]

Свинцовистая бронза и алюминиевый сплав более прочны и тугоплавки, но обладают худшими антифрикционными качествами, чем баббит. Подшипники и вкладыши, залитые этими сплавами, требуют тщательной подгонки по шейке вала.[ …]

Чем выше способность алюминиевой бронзы к всплыванию, тем выше ее пигментные свойства.[ …]

Серьезным недостатком алюминиевой бронзы является ее способность взрывать в смеси с воздухом во время производства. Исследование причин взрывов привело к предположению, что они заключаются в накоплении на отдельных частицах бронзы статического электричества, в результате чего при сближении частиц между ними может проскочить искра. Для предупреждения искро-образования рекомендовалось увеличить загрузку измельчающей аппаратуры.[ …]

Высокие пигментные свойства алюминиевой бронзы являются следствием ее непрозрачности для световых и ультрафиолетовых лучей, и, кроме того, способности зеркально отражать световые, ультрафиолетовые и тепловые лучи.[ …]

Металлическими, и в частности алюминиевыми, порошками и бронзами называют продукты , получаемые тонким измельчением соответствующих металлов. Разница между порошками и бронзами заключается в форме их частиц: порошки состоят из частиц неправильной формы, характерной для частиц порошков других веществ, а частицы бронз представляют собою плоские чешуйки.[ …]

При применении для производства бронзы алюминиевых порошков, полученных пульверизацией или центробежным измельчением расплавленного металла, всегда образуются продукты, менее пригодные для использования в лакокрасочной промышленности, чем бронзы, изготовленные измельчением фольги или ее обрезков. На практике вместо фольги с успехом применяют прокатанный алюминий, толщина которого в 4—5 раз превосходит толщину фольги.[ …]

Технологический процесс производства алюминиевой бронзы очень прост и сводится к ряду механических операций, целью которых является придание частицам бронзы специфической формы чешуек. Весь процесс состоит из измельчения металла и полировки частиц, полученных при дроблении металла.[ …]

Эта способность отражать тепловые лучи делает алюминиевую бронзу почти обязательным пигментом красок для окраски матерчатых оболочек дирижаблей и аэростатов. Применение алюминиевой бронзы для этих целей имеет особенное значение, так как газы обладают наибольшими коэфициентами расширения по сравнению с жидкостями и твердыми телами.[ …]

Вследствие способности отражать тепловые лучи алюминиевую бронзу широко используют для окраски железнодорожных цистерн, нефтяных цистерн, вагонов-холодильников и др. предметов, которые нужно предохранить от нагревания солнечными лучами. Насколько окраска алюминиевой бронзой может предохранить предмет от нагревания солнечными лучами, можно судить по практике железных дорог, которым удалось снизить на 10° температуру внутри вагонов-холодильников за счет окраски их крыш алюминиевой бронзой. Подобная окраска железнодорожных цистерн для перевозки бензина и бензинохранилищ позволяет сильно снизить потери бензина, обусловленные нагреванием цистерн и хранилищ солнечными лучами.[ …]

За последнее десятилетие в качестве пигментов большое применение нашли алюминиевые порошки, которые в лакокрасочной технике называют пудрами или бронзами. Широкое распространение этих пигментов объясняется чешуйчатой формой их частиц. При нанесении алюминиевой краски на окрашиваемую поверхность частицы алюминия располагаются параллельно поверхности красочного слоя. Являясь миниатюрными зеркалами, такие частицы зеркально отражают весь падающий на них свет, особенно коротковолновый, и сильно замедляют процесс старения красочной пленки, а, следовательно, и удлиняют срок ее службы. Кроме того, отражение красного света и инфракрасных лучей предохраняет окрашенное изделие от нагревания. Это последнее обстоятельство широко используется нефтяной промышленностью и транспортом. Окраска нефте- и бензохранилищ, а также железнодорожных цистерн краской, содержащей в качестве пигмента алюминиевую пудру, предохраняет их от нагревания солнечными лучами и уменьшает таким образом испарение наиболее дорогих легколетучих фракций.[ …]

Для определения степени всплывания эти исследователи рекомендуют следующий метод. Навеску бронзы 1,5 г помещают в пробирку и тщательно размешивают в ней с 10 мл лака. Лак представляет собой 25%-ный раствор кумароновой смолы в скипидаре. После размешивания бронзы с лаком в пробирку погружают шпатель, представляющий собой полированную стальную пластинку длиной 100—130 мм, шириной 10—12 мм и толщиной 0,5—1 мм. Через 10 секунд шпатель медленно вынимают из лака и подвешивают в вертикальном положении. Поверхность шпателя покрывается слоем алюминиевой бронзы. На нижней части шпателя этот слой имеет характер сплошного покрытия; на некотором расстоянии от нижнего конца на поверхности, покрытой алюминиевой бронзой, появляются трещины. Отношение. длины пленки, покрытой сплошным слоем бронзы, к общей глубине погружения шпателя, выраженное в процентах, и характеризует всплывание бронзы.[ …]

Основной недостаток всех баббитов — их низкая ударная вязкость. Поэтому в тех случаях, когда несущая нагрузка превышает 10 МПа, применяют свинцовистую бронзу — .БрС-30 (содержит 30-33 % свинца) или алюминиевый сплав — АСМ (алюминий, сурьма, магний).[ …]

Основными антифрикционными сплавами, применяемыми для заливки подшипников и вкладышей скольжения двигателей внутреннего сгорания, станков, лебедок, подвижного состава и др., являются баббиты, свинцовистые бронзы и алюминиевые сплавы. Химический состав антифрикционных сплавов (в процентах) приведен в табл. 18.1.[ …]

Существуют заводы первичной и вторичной обработки цветных металлов. Заводы первичной обработки (прокатные, волочильные, прессовые) произзодят прокат плоского и круглого формата из тяжелых цветных металлов, сложных сплавов и прокат алюминиевой фольги. Заводы вторичной обработки (литейные) ¡производят в основном литье алюминиевое и бронзо-латунное.[ …]

Предпринималось много попыток связать эрозионную стойкость с какой-либо механической характеристикой материала. Авторы работ [7, 61, 86, 90] и ряд других авторов обнаружили связь между эрозионной стойкостью и твердостью. Обсуждение этих результатов имеется в работе Хеймана [77]. На основе данных из нескольких источников он установил, что эрозионная стойкость в среднем изменяется пропорционально твердости в степени 8/з- Хейман нашел, что сплавы кобальта и бронза оказываются более стойкими, чем стали, и что сопротивление эрозии чугунов и алюминиевых сплавов меньше, чем следует ожидать исходя из их твердости. Сплавы никеля имеют большой разброс результатов. Вообще разброс результатов достаточно значителен, и указанный выше степенной закон выявляет только общую тенденцию.[ …]

Медь и сплавы меди.

Медь и ее сплавы



Главными достоинствами меди как машиностроительного материала являются высокие тепло- и электропроводность, пластичность, коррозионная стойкость в сочетании с достаточно высокими механическими свойствами.
К недостаткам меди относят низкие литейные свойства и плохую обрабатываемость резанием.

Легирование меди осуществляется с целью придания сплаву требуемых механических, технологических, антифрикционных и других свойств.
Химические элементы, используемые при легировании, обозначают в марках медных сплавов следующими индексами:

А – алюминий; Вм – вольфрам; Ви – висмут; В – ванадий; Км – кадмий; Гл – галлий; Г – германий; Ж – железо; Зл – золото; К – кобальт; Кр – кремний; Мг – магний;

Мц – марганец; М – медь; Мш – мышьяк; Н – никель; О – олово; С – свинец; Сн – селен; Ср – серебро; Су – сурьма; Ти – титан; Ф – фосфор; Ц – цинк.

Медные сплавы классифицируют по следующим признакам:

по химическому составу на:

• латуни;
• бронзы;
• медноникелевые сплавы;

по технологическому назначению на:

• деформируемые;
• литейные;

по изменению прочности после термической обработки на:

• упрочняемые;
• неупрочняемые.

***

Латуни

Латуни – сплавы меди, а которых главным легирующим элементом является цинк.

В зависимости от содержания легирующих компонентов различают:

• простые (двойные) латуни;
• многокомпонентные (легированные) латуни.

Простые латуни маркируют буквой «Л» и цифрами, показывающими среднее содержание меди в сплаве.
Например, сплав Л90 — латунь, содержащая 90 %  меди, остальное — цинк.

В марках легированных латуней группы букв и цифр, стоящих после них, обозначают легирующие элементы и их содержание в процентах. 
Например, сплав ЛАНКМц75-2-2,5-0,5-0,5 – латунь алюминиево-никель-кремнисто-марганцевая, содержащая 75 % меди, 2 % алюминия, 2,5 % никеля, 0,5 % кремния, 0,5 % марганца, остальное – цинк.

В зависимости от основного легирующего элемента различают алюминиевые, кремнистые, марганцевые, никелевые, оловянистые, свинцовые и другие латуни.

***



Бронзы

Бронзы – это сплавы меди с оловом и другими элементами (алюминий, марганец, кремний, свинец, бериллий).
В зависимости от содержания основных компонентов, бронзы делятся  на:

• оловянные, главным легирующим элементом которых является олово;
• безоловянные (специальные), не содержащие олова.

Бронзы маркируют буквами «Бр» и буквенные индексы элементов, входящих в состав. Затем следуют цифры, обозначающие среднее содержание элементов в процентах (цифру, обозначающую содержание меди в бронзе, не ставят).
Например, сплав марки БрОЦС5-5-5 означает, что бронза содержит олова, свинца и цинка по 5 %, остальное — медь (85 %).

В зависимости от технологии переработки оловянные и специальные бронзы подразделяют на:

• деформируемые;
• литейные;
• специальные.

Деформируемые оловянные бронзы содержат до 8 % олова. Эти бронзы используют для изготовления пружин, мембран и других деформируемых деталей. Литейные бронзы содержат свыше 6 % олова, обладают высокими антифрикционными свойствами и достаточной прочностью; их используют для изготовления ответственных узлов трения (вкладыши подшипников скольжения).

Специальные бронзы включают в свой состав алюминий, никель, кремний, железо, бериллий, хром, свинец и другие элементы. В большинстве случаев название бронзы определяется основным легирующим компонентом.

***

Титан и магний



Главная страница

Дистанционное образование

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

Типы бронзы — Руководство по покупке Thomas

Бронза — это металлический сплав, состоящий в основном из меди, примерно от 12 до 12,5% олова и часто других металлов, таких как алюминий, марганец, цинк или никель. Иногда он содержит неметаллы или металлоиды, такие как мышьяк, фосфор и кремний. Из различных металлических и неметаллических добавок производится ряд бронзовых сплавов с различным качеством.

Бронза обычно очень эластичный сплав. Обычно он окисляется только поверхностно, и как только образуется слой оксида меди, основной металл защищается от дальнейшей коррозии.Этот процесс можно увидеть на древних статуях. Сплавы на основе меди, такие как бронза, имеют более низкие температуры плавления, чем сталь или железо, что делает их более легкими для производства. Бронза примерно на 10 процентов плотнее стали, хотя сплавы с алюминием или кремнием могут быть немного менее плотными. Бронза проводит тепло и электричество лучше, чем большинство сталей. Как правило, он дороже стали, но дешевле сплавов на основе никеля. Он имеет тускло-золотой цвет и тусклые кольца на поверхности.

В этой статье рассматриваются различные типы бронзы, в частности, различные сплавы, их применение и свойства.

Силиконовая бронза

Кремниевая бронза, иногда называемая красной кремниевой бронзой, содержит медь, кремний и цинк. Обычно он содержит до 6% кремния. Он также может состоять из меди, кремния и других сплавов, таких как марганец, олово, железо и цинк. Это высокопрочный сплав, который легко разливается, имеет высокую коррозионную стойкость и привлекательную поверхность. Чаще всего используется для деталей насоса и клапана.

Фосфорная бронза

Фосфорная бронза, также известная как оловянная бронза, содержит до 11% олова и до 0% меди. 35% фосфора. Добавление фосфора увеличивает износостойкость и жесткость бронзы. Этот сплав известен своей прочностью и долговечностью, низким коэффициентом трения и мелким зерном. Фосфорная бронза обычно используется для изготовления антикоррозионного оборудования, электрических компонентов, шайб, пружин, сильфонов и музыкальных инструментов.

Алюминиевая бронза

Алюминиевая бронза содержит медь, от 6 до 12% алюминия, а иногда и другие добавки, такие как железо, никель, марганец и кремний.Это высокопрочный, коррозионно-стойкий и устойчивый к потускнению сплав. Из-за его коррозионной стойкости, особенно к морской воде, обычным применением является морское оборудование и насосы, которые перекачивают коррозионные жидкости. Он также используется в нефтяной, нефтехимической и водопроводной промышленности.

Марганцевая бронза

Марганцевая бронза состоит из марганца, меди, цинка, алюминия и железа с содержанием до 3%. Он ударопрочный и не ломается, а деформируется. Он очень устойчив к коррозии в соленой воде и поэтому часто используется в гребных винтах лодок.Марганцевую бронзу также используют для изготовления деталей клапанов и насосов, шестерен, гаек и болтов.

Подшипник бронзовый

Подшипниковая бронза содержит от 6 до 8% свинца. Более высокое содержание свинца придает ему свойство низкого трения, что делает его полезным в условиях сильного износа, особенно в местах, которые труднодоступны или труднодоступны. Как следует из названия, подшипниковая бронза чаще всего используется для изготовления подшипников и втулок.

Медно-никелевый

Медно-никелевая бронза, также известная как мельхиор, содержит большее количество никеля — от 2 до 30%.Как и другие типы бронзовых сплавов, он прочен и устойчив к коррозии, особенно против соленой воды. Также он обладает высокой термостойкостью. Медно-никелевая бронза используется для изготовления электронных компонентов, морского оборудования, корпусов судов, насосов и клапанов.

Висмутовая бронза

Висмутовая бронза содержит от 1 до 6% висмута. Он очень устойчив к коррозии, более податлив и теплопроводен. Он хорошо полируется, поэтому его иногда используют в светоотражателях и зеркалах. Наиболее распространенное промышленное применение — подшипники.Однако исторически он использовался в качестве посуды. Висмутовая бронза также была найдена в церемониальных ножах инков в Мачу-Пикчу. Сейчас он иногда используется как альтернатива свинцовой бронзе.

Сводка

В этой статье представлено понимание различных типов бронзы. Для получения дополнительной информации о сопутствующих продуктах обратитесь к другим нашим руководствам или посетите платформу Thomas Supplier Discovery Platform, чтобы найти потенциальные источники поставок или просмотреть подробную информацию о конкретных продуктах.

Прочие изделия из металлов

Прочие «виды» изделий

Больше от Metals & Metal Products

Все о подшипниковой бронзе — прочность, свойства и применение

Бронза становится все более важным материалом благодаря ее разнообразию на протяжении 20 и 21 веков. Есть много видов бронзы, доступных для покупки, каждый со своими ценными свойствами, но на первый взгляд бывает сложно выбрать один. Чтобы получить представление о широких категориях бронзы и медных сплавов, мы предлагаем просмотреть нашу статью о типах бронз; В этой статье мы более подробно рассмотрим подшипниковую бронзу, более популярный медный сплав. В этой статье будут обсуждаться его физические, химические и механические свойства, а также общие области применения, и она должна помочь любому потенциальному покупателю решить, подходит ли бронза подшипника для его работы.

Физические свойства подшипниковой бронзы

Рис. 1: Качественный разбор подшипниковой бронзы. Обратите внимание, насколько многочисленны и разнообразны легирующие элементы.

На рис. 1 представлена ​​диаграмма, на которой показано относительное соотношение основного металла (меди) к легирующим элементам. Если добавить числа к этим пропорциям, то номинальная разбивка подшипниковой бронзы также показана ниже:

• 81-85% Медь
• 6-8% Свинец
• 6,3-7,5% олово
• 2-4% цинк
• 1. 5% фосфор
• макс.1,00% никель
• макс. 0,35% Сурьма
• макс. 0,2% железа
• макс 0,08% серы
• макс. 0,005% Алюминий
• макс. 0,005% кремний

В подшипниковой бронзе присутствует много элементов, что показывает, что она сильно варьируется в зависимости от того, какой сплав выбран. Однако его плотность остается относительно постоянной и составляет 8,93 г / см ³ , и, как правило, он имеет медно-золотой цвет. Подшипниковая бронза не поддается термообработке и часто используется в качестве литого сплава (хотя для ковки могут быть выбраны определенные сплавы).Его лучше всего соединять пайкой, но также можно припаять и не рекомендуется сваривать. Она немагнитна и имеет электрическую проводимость на 20% больше, чем у стандартной меди IACS. Он считается бронзой общего назначения для стандартных и легких условий эксплуатации, и, несмотря на то, что он не выделяется ни в одной категории, он является популярным выбором для многих дизайнеров.

Сопротивления и слабости

Бронза подшипников устойчива к коррозии в морской воде, как и большинство других бронз, что делает их полезными для морских и подводных применений, особенно в насосах и цилиндрах.Он также устойчив к износу, и его не нужно смазывать так часто, как другие виды бронзы (например, марганцевую бронзу), поскольку он самосмазывается. Он сравнительно слабее некоторых других сплавов, но имеет хорошее сочетание пластичности, прочности и отличной обрабатываемости. Его посредственность в определенных категориях можно рассматривать как недостаток, поскольку он не такой прочный, стойкий или соединяемый, как другие медные сплавы, но подшипниковая бронза по-прежнему оказывается полезной в качестве основного легкого сплава, который легко поддается обработке. форма.

Механические свойства

Таблица 1: Обзор механических свойств бронзы подшипников — обратите внимание, что эти значения могут изменяться в зависимости от типа сплава и производителя.

Механические свойства	Метрическая система	Английский
Предел текучести при растяжении	125 МПа	18100 фунтов на кв. Дюйм
Модуль упругости	100 ГПа	14500 тысяч фунтов / кв. Дюйм
Усталостная прочность	110 МПа	16000 фунтов на кв. Дюйм
Твердость (по Бринеллю)	65
Обрабатываемость	70-80%

Предел текучести материала при растяжении описывает, насколько он прочен, обеспечивая значение напряжения, при котором он начинает необратимо деформироваться при растяжении. Это означает, что до этого значения материал сможет идеально вернуться к своей исходной форме (или «упруго» деформироваться). Подшипниковая бронза имеет гораздо более низкий предел текучести, чем другие бронзы, что означает, что ее прочность не всегда указывается. Это не означает, что он непрочный, но то, что этот материал подвержен деформации при использовании в средне- и тяжелых условиях эксплуатации. В результате бронзовые подшипники следует использовать для более легких нагрузок.

Модуль упругости металла отражает его внутреннюю прочность; Другими словами, насколько сильно каждый атом связан друг с другом и насколько вероятно, что эти связи растянутся.Например, более высокий модуль упругости означает, что, несмотря на возрастающие напряженные условия, материал останется в своей первоначальной форме (некоторые думают об этом как о жесткости материала). Подшипниковая бронза имеет сопоставимый, но все же более низкий модуль упругости, чем другие бронзы, что делает ее более пластичной, чем другие медные сплавы. Это может быть преимуществом в некоторых приложениях, как мы увидим при обсуждении превосходной обрабатываемости бронзы подшипников.

Несущая бронза хорошо реагирует на циклические нагрузки, то есть может сохранять свою прочность перед лицом множества повторяющихся одинаковых сил.Иногда материалы могут быть ослаблены ниже их предела текучести, так как повторная нагрузка вызовет микро (и, в конечном итоге, макро) трещины в металле, снижая его общую прочность. Способность противостоять этим силам описывается усталостной прочностью и часто намного ниже предела текучести; это не относится к бронзовым подшипникам. Несмотря на то, что ее предел текучести низкий, ее усталостная прочность сравнима с прочностью других бронз, что означает, что, хотя она не особенно прочна, она стабильна. Это делает подшипниковую бронзу подходящей для деталей, которые должны служить долго и сохранять свои рабочие характеристики.

Подшипниковая бронза имеет твердость ниже, чем у меди, что означает, что она «мягче» и легче царапается, чем медь (для справки, твердость чистой меди по Бринеллю составляет около 89). Число, указанное в таблице 1, определяется на основе того, как металл работает в стандартной машине для индентора (в данном случае в испытании индентора Бринелля) по сравнению с другими испытанными металлами. Если один материал имеет более низкую шкалу, чем другой, это говорит о том, что один материал сможет поцарапать более мягкий материал.Это означает, что бронзовые подшипники подвержены легкой деформации поверхности, но это можно компенсировать хорошими самосмазывающимися свойствами, которые смягчают эту слабость.

Основным преимуществом подшипниковой бронзы является простота обработки. Некоторым материалам трудно справляться с механическими напряжениями, такими как фрезерование, токарная обработка и сверление, поскольку материал либо слишком тверд, либо слишком хрупок для обработки. Оценка обрабатываемости металла дается в процентах и ​​относится к стандартному обрабатываемому материалу (для бронзы этим материалом является бесформенная латунь UNS C36000 и ему присваивается оценка 100% обрабатываемости). Любой процент, близкий к 100%, предполагает, что металл сопоставим с этим легко обрабатываемым стандартом, как и в случае с бронзой для подшипников. Они не будут быстро изнашивать инструменты и упростят работу вашего машиниста благодаря добавленному свинцу и низкому пределу текучести. Если обрабатываемость имеет первостепенное значение для вашего применения, настоятельно рекомендуется использовать бронзу для подшипников.

Применение подшипниковой бронзы

Хотя подшипниковая бронза не выделяется ни в одной категории, это один из самых популярных медных сплавов на рынке.Он находит множество применений и все еще разрабатывается, чтобы вписаться в другие. Ниже приведен список лишь некоторых из его приложений, но знайте, что их гораздо больше:

Некоторые общие приложения включают:

и многие другие универсальные приложения.

Сводка

В этой статье представлен краткий обзор свойств, прочности и применения подшипниковой бронзы. Для получения информации о других продуктах обратитесь к нашим дополнительным руководствам или посетите платформу Thomas Supplier Discovery Platform, чтобы найти потенциальные источники поставок или просмотреть подробную информацию о конкретных продуктах.

Источники:

1. https://www.dura-barms.com/bronze/leaded-tin-bronze/c93200.cfm
2. http://www.morganbronze.com
3. http://www.matweb.com/search/datasheet.aspx?matguid=b673f55f412f40ae9ee03e9986747016
4. http://www.matweb.com/search/DataSheet.aspx?MatGUID=ca486cc7cefa44d98ee67d2f5eb7d21f

Прочие изделия из бронзы и металлов

Больше от Metals & Metal Products

Латунь и фосфорная бронза

Хотя нет двух одинаковых металлических сплавов, некоторые из них имеют сходство друг с другом.Понимание различий между похожими сплавами — важный шаг в обеспечении того, чтобы вы получили лучший тип материала в зависимости от вашей области применения. Поскольку и латунь, и фосфорная бронза являются сплавами меди, у них есть некоторые сходства, но есть и явные различия.

Латунь против фосфорной бронзы

Давайте посмотрим на латунь и фосфорную бронзу, выделив несколько их ключевых различий. Мы сосредоточимся на составе, свойствах и использовании этих двух сплавов.

Состав и свойства

Латунь и фосфорная бронза производятся из меди с добавлением других материалов.Латунь содержит как медь, так и цинк. Более высокий процент цинка приведет к более прочной и пластичной латуни. Латунь известна своей обрабатываемостью и способностью сохранять прочность после формовки.

Фосфорная бронза представляет собой сочетание меди, олова и фосфора. В то время как латунь ценится за ее ковкость, фосфорная бронза придает большую твердость. Как более твердый металл, фосфорная бронза имеет более высокую температуру плавления, чем латунь. Некоторые из ключевых свойств фосфорной бронзы — это коррозионная стойкость, сопротивление усталости и превосходная эластичность.

использует

Поскольку содержание меди в латуни делает ее устойчивой к бактериям, латунь часто используется в медицинской промышленности. По той же причине латунь часто используется в качестве материала для сантехники и дверных ручек. Кроме того, цвет латуни может варьироваться от светло-золотого до почти красного. Это делает его популярным для декоративных применений. Например, светильники для жилых помещений иногда изготавливают из латуни, что требует как внешнего вида, так и антибактериальных свойств.

Скорее всего, вы увидите фосфорную бронзу в качестве материала, выбранного для пружин, болтов и крепежных деталей, которые требуют как высокой эластичности, так и сопротивления усталости. Фосфорная бронза хорошо подходит для таких производственных процессов, как штамповка, гибка и волочение, и ее обычно используют в цифровой электронике и автоматических контроллерах.

Характеристики и применение бронзы

Медь высокой чистоты — мягкий, ковкий и пластичный металл с очень высокой теплопроводностью и электропроводностью.Свеже обнаженная поверхность из чистой меди имеет красновато-оранжевый цвет. Медь используется как проводник тепла и электричества, как строительный материал и как составная часть различных металлических сплавов, таких как стерлинговое серебро, используемое в ювелирных изделиях, мельхиор, используемый для изготовления морского оборудования и монет, и константан, используемый в тензодатчиках и термопарах. для измерения температуры. Медь высокой чистоты имеет предел прочности около 210 МПа и предел текучести 33 МПа, что ограничивает ее применимость в промышленных приложениях.Но, как и другие сплавы, медь может быть упрочнена. Основным механизмом упрочнения является легирование сплавами на основе меди.

Медные сплавы — это сплавы на основе меди, в которых основными легирующими элементами являются Zn, Sn, Si, Al, Ni. Сплавы на основе меди представляют собой в основном твердые растворы замещения, в которых растворенные или примесные атомы заменяют или замещают основные атомы. Некоторые особенности атомов растворенного вещества и растворителя определяют степень, в которой первые растворяются во втором.Они выражаются в виде правил Юма – Ротери . Существует до 400 различных составов меди и медных сплавов свободно сгруппированных по категориям: медь, сплав с высоким содержанием меди, латунь, бронза, медно-никелевый сплав, медь-никель-цинк (нейзильбер), свинцованная медь и специальные сплавы. Кроме того, ограниченное количество медных сплавов может быть упрочнено термической обработкой; следовательно, для улучшения этих механических свойств необходимо использовать холодную обработку и / или легирование твердым раствором.

Свойства меди

Медь — мягкий, жесткий, пластичный и податливый материал. Эти свойства делают медь чрезвычайно подходящей для формования труб, волочения проволоки, прядения и глубокой вытяжки. К другим ключевым свойствам меди и ее сплавов относятся:

• Превосходная теплопроводность . Медь имеет на 60% более высокий коэффициент теплопроводности, чем алюминий, поэтому она лучше способна уменьшить тепловые точки перегрева в системах электропроводки.Электропроводность и теплопроводность металлов проистекают из того факта, что их внешних электрона делокализованы .
• Отличная электропроводность . Электропроводность меди составляет 97% от проводимости серебра. Из-за своей гораздо более низкой стоимости и большего количества медь традиционно была стандартным материалом, используемым для передачи электроэнергии. Однако алюминий обычно используется в воздушных высоковольтных линиях электропередачи, поскольку он примерно вдвое легче и дешевле, чем медный кабель сравнимого сопротивления.При данной температуре теплопроводности и электропроводности металлов равны пропорционально , но повышение температуры увеличивает теплопроводность при одновременном уменьшении электропроводности. Это поведение количественно выражено в законе Видемана – Франца .
• Хорошая коррозионная стойкость . Медь не реагирует с водой, но она медленно реагирует с атмосферным кислородом, образуя слой коричнево-черного оксида меди, который, в отличие от ржавчины, образующейся на железе во влажном воздухе, защищает лежащий под ней металл от дальнейшей коррозии (пассивации). Медно-никелевые сплавы, алюминиевая латунь и алюминий демонстрируют превосходную стойкость к коррозии в морской воде.
• Хорошая устойчивость к биологическому обрастанию
• Хорошая обрабатываемость . Обработка меди возможна, хотя сплавы предпочтительны из-за хорошей обрабатываемости при создании сложных деталей.
• Сохранение механических и электрических свойств при криогенных температурах
• Диамагнитный

Бронза

Бронза представляет собой семейство сплавов на основе меди, традиционно легированных оловом, но может относиться к сплавам меди и других элементов (например.g., алюминий, кремний и никель). Бронза несколько прочнее латуни, но при этом обладает высокой степенью коррозионной стойкости. Обычно они используются, когда помимо коррозионной стойкости требуются хорошие свойства при растяжении. Например, бериллиевая медь обладает наибольшей прочностью (до 1400 МПа) из всех сплавов на основе меди.

Исторически сложилось так, что сплавление меди с 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 «естественная бронза» стала широко использоваться.Согласно определению, древняя цивилизация находится в бронзовом веке, производя бронзу путем плавления собственной меди и легирования оловом, мышьяком или другими металлами. Бронза или сплавы и смеси, похожие на бронзу, использовались для изготовления монет в течение более длительного периода. Бронза до сих пор широко используется для изготовления пружин, подшипников, втулок, направляющих подшипников автомобильной трансмиссии и аналогичных деталей, и особенно часто используется в подшипниках малых электродвигателей. Латунь и бронза являются общими инженерными материалами в современной архитектуре и в основном используются для кровли и облицовки фасадов из-за их внешнего вида.

Типы бронзы

Как уже было сказано, бронза — это семейство сплавов на основе меди, традиционно легированных оловом, но может относиться к сплавам меди и других элементов (например, алюминия, кремния и никеля).

• Олово и фосфорная бронза. В целом, бронза — это 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 увеличивает твердость, сопротивление усталости и износостойкость.Добавление этих легирующих добавок приводит к таким применениям, как пружины, крепежные детали, крепежные элементы для кирпичной кладки, валы, шпиндели клапанов, шестерни и подшипники. Бронза также является предпочтительным металлом для колоколов в виде бронзового сплава с высоким содержанием олова, известного в просторечии как колокольный металл, который составляет около 23% олова. Сплавы с высоким содержанием олова и бронзы обычно также 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 паровая арматура. Например, медный литейный сплав UNS C представляет собой литой сплав медь-олово, который также известен как оружейный металл. Первоначально он использовался в основном для изготовления оружия, но теперь его заменили на сталь.
• Кремниевая бронза. Кремниевая бронза обычно содержит около 96 процентов меди. Кремниевая бронза имеет состав: Si: 2,80–3,80%, Mn: 0,50–1,30%, Fe: макс. 0,80%, Zn: макс. 1,50%, Pb: макс. 0,05%. Кремниевая бронза обладает хорошим сочетанием прочности и пластичности, хорошей коррозионной стойкостью и легкой свариваемостью.Кремниевая бронза изначально была разработана для химической промышленности из-за ее исключительной устойчивости к коррозии во многих жидкостях. Они используются в таких архитектурных изделиях, как:
  • Дверная фурнитура
  • Перила
  • Церковные двери
  • Оконные рамы
• Алюминий бронза. Алюминиевая бронза представляет собой семейство сплавов на основе меди, предлагающих сочетание механических и химических свойств, не имеющее себе равных среди сплавов других серий. Они содержат от 5 до 12% алюминия. Кроме того, алюминиевые бронзы также содержат никель, кремний, марганец и железо. Они обладают превосходной прочностью, аналогичной прочности низколегированных сталей, и превосходной коррозионной стойкостью, особенно в морской воде и подобных средах, где сплавы часто превосходят многие нержавеющие стали. Их превосходная стойкость к коррозии является следствием наличия алюминия в сплавах, который вступает в реакцию с кислородом воздуха с образованием тонкого прочного поверхностного слоя оксида алюминия (оксида алюминия), который действует как барьер для коррозии богатого медью сплава.Встречаются они в кованом и литом виде. Алюминиевая бронза обычно имеет золотистый цвет. Алюминиевая бронза используется в морской воде, в том числе:
  • Общие услуги, связанные с морской водой
  • Подшипники
  • Трубная арматура
  • Насосы и компоненты клапанов
  • Теплообменники
• Бериллиевая бронза. Медь-бериллий, также известная как бериллиевая бронза, представляет собой медный сплав с 0,5–3% бериллия. Медь-бериллий — самый твердый и прочный из всех медных сплавов (UTS до 1400 МПа) в полностью термообработанном и холоднодеформированном состоянии.Он сочетает в себе высокую прочность с немагнитными и искробезопасными качествами и аналогичен по механическим свойствам многим высокопрочным легированным сталям, но по сравнению со сталями имеет лучшую коррозионную стойкость. Она имеет хорошую теплопроводность (210 Вт / м ° C) в 3-5 раз больше, чем инструментальная сталь. Эти высокоэффективные сплавы давно используются в искробезопасных инструментах в горнодобывающей (угольные шахты), газовой и нефтехимической промышленности (нефтяные вышки). Для этих сред доступны отвертки, плоскогубцы, гаечные ключи, холодные долота, ножи и молотки из бериллиево-медной стали.Из-за превосходного сопротивления усталости медь-бериллий широко используется для изготовления пружин, пружинной проволоки, тензодатчиков и других деталей, которые должны сохранять свою форму при циклических нагрузках.
• Bell Metal (оловянная бронза). В общем, колокольные металлы обычно относятся к бронзе с высоким содержанием олова, которые представляют собой семейство сплавов на основе меди, традиционно легированных оловом, обычно с более чем 20% олова (обычно 78% меди, 22% олова по массе). Колокольный металл используется для отливки качественных колоколов.Более высокое содержание олова увеличивает жесткость металла и увеличивает резонанс. Было обнаружено, что увеличение содержания олова увеличивает время затухания удара колокола, делая колокол более звучным. Бронза с высоким содержанием олова также используется в зубчатых передачах, а также в высокопрочных втулках и подшипниках, где присутствует высокая прочность и большие нагрузки.

Использование и применение бронзы

Исторически сложилось так, что сплавление меди с 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 появилась «естественная бронза». вошли в обиход.Древняя цивилизация определяется как бронзового века , производя бронзу путем плавления собственной меди и легирования оловом, мышьяком или другими металлами. Основными областями применения меди являются электрические провода (60%), кровля и сантехника (20%), а также промышленное оборудование (15%). Подшипник из бронзы

Медь используется в основном как чистый металл, но когда требуется большая твердость, она применяется в таких сплавах, как латунь и бронза (5% от общего объема использования). Медь и сплавы на ее основе, включая латунь (Cu-Zn) и бронзу (Cu-Sn), широко используются в различных промышленных и социальных сферах.Некоторые из распространенных применений латунных сплавов включают бижутерию, замки, петли, шестерни, подшипники, гильзы для боеприпасов, автомобильные радиаторы, музыкальные инструменты, электронную упаковку и монеты. Бронза или сплавы и смеси, похожие на бронзу, использовались для изготовления монет в течение более длительного периода. до сих пор широко используется для пружин, подшипников, втулок, направляющих подшипников автомобильной трансмиссии и аналогичной арматуры и особенно широко применяется в подшипниках малых электродвигателей. Латунь и бронза являются общими инженерными материалами в современной архитектуре и в основном используются для кровли и облицовки фасадов из-за их внешнего вида.

Свойства бронзы

Свойства материала — это интенсивные свойства , это означает, что они не зависят от количества массы и могут изменяться от места к месту в системе в любой момент. В основе материаловедения лежит изучение структуры материалов и их соотнесение с их свойствами (механическими, электрическими и т. Д.). Как только специалист по материалам узнает об этой корреляции структура-свойство, он может перейти к изучению относительных характеристик материала в данном приложении.Основными определяющими факторами структуры материала и, следовательно, его свойств являются составляющие его химические элементы и способ, которым он был переработан в свою окончательную форму.

Механические свойства бронзы

Материалы часто выбирают для различных применений, поскольку они имеют желаемое сочетание механических характеристик. Для структурных применений свойства материалов имеют решающее значение, и инженеры должны их учитывать.

Прочность бронзы

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. Прочность материала — это его способность выдерживать эту приложенную нагрузку без разрушения или пластической деформации.

Предел прочности на разрыв

Предел прочности на разрыв алюминиевой бронзы — UNS C95400 составляет около 550 МПа.

Предел прочности на разрыв оловянной бронзы — UNS C — оружейного металла составляет около 310 МПа.

Предел прочности на разрыв меди бериллия — UNS C17200 составляет около 1380 МПа.

Предел прочности на растяжение является максимальным на инженерной кривой зависимости напряжения от деформации. Это соответствует максимальному напряжению , которое может выдержать конструкция при растяжении. Предел прочности на разрыв часто сокращают до «прочности на разрыв» или даже до «предела». Если это напряжение приложить и поддерживать, в результате произойдет разрушение. Часто это значение значительно превышает предел текучести (на 50–60 процентов больше, чем предел текучести для некоторых типов металлов).Когда пластичный материал достигает предела прочности, он испытывает образование шейки, где площадь поперечного сечения локально уменьшается. Кривая «напряжение-деформация» не содержит напряжения, превышающего предел прочности. Несмотря на то, что деформации могут продолжать увеличиваться, напряжение обычно уменьшается после достижения предела 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 поверхностных дефектов, а также температура температуры испытательной среды и материала. Предел прочности на разрыв варьируется от 50 МПа для алюминия до 3000 МПа для очень высокопрочных сталей.

Предел текучести

Предел текучести алюминиевой бронзы — UNS C95400 составляет около 250 МПа.

Предел текучести оловянной бронзы — UNS C — оружейного металла составляет около 150 МПа.

Предел текучести бериллиевой меди — UNS C17200 составляет около 1100 МПа.

Предел текучести — это точка на кривой напряжения-деформации, которая указывает предел упругого поведения и начало пластического поведения. Предел текучести или предел текучести — это свойство материала, определяемое как напряжение, при котором материал начинает пластически деформироваться, тогда как предел текучести — это точка, в которой начинается нелинейная (упругая + пластическая) деформация. До достижения предела текучести материал будет упруго деформироваться и вернется к своей исходной форме после снятия приложенного напряжения. После того, как предел текучести будет превышен, 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 алюминия с низкой прочностью до более 1400 МПа для очень высокопрочных сталей.

Модуль упругости

Модуль упругости Юнга алюминиевой бронзы — UNS C95400 составляет около 110 ГПа.

Модуль упругости оловянной бронзы — UNS C — оружейного металла составляет около 103 ГПа.

Модуль упругости Юнга меди бериллия — UNS C17200 составляет около 131 ГПа.

Модуль упругости Юнга представляет собой модуль упругости для растягивающего и сжимающего напряжения в режиме линейной упругости при одноосной деформации и обычно оценивается с помощью испытаний на растяжение. С точностью до предельного напряжения тело сможет восстановить свои размеры при снятии нагрузки. Приложенные напряжения заставляют атомы в кристалле перемещаться из положения равновесия. Все атомы смещаются на одинаковую величину и при этом сохраняют свою относительную геометрию. Когда напряжения снимаются, все атомы возвращаются в исходное положение, и остаточная деформация не происходит.Согласно закону Гука , напряжение пропорционально деформации (в упругой области), а наклон равен модулю Юнга . Модуль Юнга равен продольному напряжению, деленному на деформацию.

Твердость бронзы

Твердость по Бринеллю алюминиевой бронзы — UNS C95400 составляет примерно 170 МПа. Твердость алюминиевых бронз увеличивается с содержанием алюминия (и других сплавов), а также с напряжениями, вызванными холодной обработкой.

Твердость по Бринеллю оловянной бронзы — UNS C — оружейного металла составляет примерно 75 BHN.

Твердость по Роквеллу меди бериллий — UNS C17200 составляет приблизительно 82 HRB.

Испытание на твердость по Роквеллу — одно из наиболее распространенных испытаний на твердость при вдавливании, которое было разработано для испытания на твердость. В отличие от теста Бринелля, тестер Роквелла измеряет глубину проникновения индентора при большой нагрузке (большая нагрузка) по сравнению с проникновением при предварительной нагрузке (незначительная нагрузка).Незначительная нагрузка устанавливает нулевое положение. Основная нагрузка прикладывается, затем снимается, сохраняя при этом второстепенную нагрузку. Разница между глубиной проникновения до и после приложения основной нагрузки используется для расчета числа твердости по Роквеллу . То есть глубина проникновения и твердость обратно пропорциональны. Основным преимуществом твердости по Роквеллу является ее способность отображать значения твердости непосредственно . В результате получается безразмерное число, обозначенное как HRA, HRB, HRC и т. Д., где последняя буква — соответствующая шкала Роквелла.

Испытание Rockwell C проводится с пенетратором Brale (, алмазный конус 120 °, ) и основной нагрузкой 150 кг.

Термические свойства бронзы

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

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

Точка плавления бронзы

Точка плавления алюминиевой бронзы — UNS C95400 составляет около 1030 ° C.

Температура плавления оловянной бронзы — UNS C — оружейного металла составляет около 1000 ° C.

Температура плавления меди бериллия — UNS C17200 составляет около 866 ° C.

Обычно плавление представляет собой фазовый переход вещества из твердой фазы в жидкую.Точка плавления вещества — это температура, при которой происходит это фазовое изменение. Точка плавления также определяет состояние, в котором твердое вещество и жидкость могут существовать в равновесии.

Теплопроводность бронзы

Теплопроводность алюминиевой бронзы — UNS C95400 составляет 59 Вт / (м · К).

Теплопроводность оловянной бронзы — UNS C — оружейного металла составляет 75 Вт / (м · К).

Теплопроводность бериллия , меди , — UNS C17200 составляет 115 Вт / (м.К).

Характеристики теплопередачи твердого материала измеряются с помощью свойства, называемого теплопроводностью , k (или λ), измеряемой в Вт / м · K . Это мера способности вещества передавать тепло через материал за счет теплопроводности. Обратите внимание, что закон Фурье применяется ко всем веществам, независимо от их состояния (твердое, жидкое или газообразное), поэтому он также определен для жидкостей и газов.

Коэффициент теплопроводности большинства жидкостей и твердых тел зависит от температуры.Для паров это также зависит от давления. В общем:

Большинство материалов почти однородны, поэтому обычно можно записать k = k (T) . Подобные 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.

Бронза как металл для литья • Bernier Metals

Bernier Cast Metals работает с большинством сплавов на основе меди, включая оловянную бронзу, марганцевую бронзу, алюминиевую бронзу, никелевую бронзу и фосфорную бронзу.Мы можем производить малые и большие тиражи, используя литье в песчаные формы с отверждением на воздухе, литье в зеленый песок и создание деревянных или пластиковых узоров непосредственно по чертежам клиентов.

Состав и сплавы

Существует много различных бронзовых сплавов, но обычно современная бронза состоит на 88% из меди и на 12% из олова. ^[14] Альфа-бронза состоит из твердого альфа-раствора олова в меди. Альфа-бронзовые сплавы с 4–5% олова используются для изготовления монет, пружин, турбин и лезвий. Исторические «бронзы» сильно различаются по составу, так как большинство мастеров-металлистов, вероятно, использовали тот металлолом, который был под рукой; Металл английского глостерского подсвечника XII века — это бронза, содержащая смесь меди, цинка, олова, свинца, никеля, железа, сурьмы, мышьяка и необычно большого количества серебра — от 22 до 22.5% в основании и 5,76% в поддоне под свечой. Пропорции этой смеси говорят о том, что подсвечник был сделан из клада старых монет. Бенинские бронзы на самом деле сделаны из латуни, а романский крестильный купель в церкви Святого Варфоломея в Льеже описывается как бронзовый и латунный.

В бронзовом веке обычно использовались две формы бронзы: при литье использовалась «классическая бронза», с содержанием олова около 10%; и «мягкая бронза», содержащая около 6% олова, выковывалась из слитков для изготовления листов. Холодное оружие в основном отливали из классической бронзы, а шлемы и доспехи — из мягкой бронзы.

Техническая бронза (90% меди и 10% цинка) и архитектурная бронза (57% меди, 3% свинца, 40% цинка) более правильно считаются латунными сплавами, поскольку они содержат цинк в качестве основного легирующего ингредиента. Они обычно используются в архитектурных приложениях. ^{[15] [16]}

Висмутовая бронза — это бронзовый сплав, содержащий 52% меди, 30% никеля, 12% цинка, 5% свинца и 1% висмута. Он способен хорошо держать полироль и поэтому иногда используется в светоотражателях и зеркалах. ^[17]

Пластичная бронза — это бронза, содержащая значительное количество свинца, что способствует повышению пластичности. ^[18] , возможно, использовалась древними греками при строительстве кораблей. ^[19]

Кремниевая бронза имеет состав Si: 2,80–3,80%, Mn: 0,50–1,30%, Fe: не более 0,80%, Zn: не более 1,50%, Pb: не более 0,05%, Cu: остальное. ^[20]

Другие бронзовые сплавы включают алюминиевую бронзу, фосфорную бронзу, марганцевую бронзу, металлический колокол, мышьяковистую бронзу, металлическое зеркало и сплавы для тарелок.

Что нужно знать о … сплавах тарелок

Билли Бреннан

Сплав в самом общем смысле представляет собой смесь двух или более металлов. Поскольку металлы в своем естественном состоянии химически не связаны, они плавятся — и создаются сплавы — в расплавленном состоянии путем плавления и перемешивания. Этот фундаментальный процесс лежит в основе производства тарелок.

Тарелки

изготавливаются из различных медных сплавов — не только потому, что пластичность меди позволяла использовать ее на протяжении всей истории даже с простыми инструментами, но, что более важно, потому, что медь имеет желаемые звуковые свойства.Наиболее распространенными медными сплавами, используемыми в тарелках, являются бронзы, которые представляют собой сплавы меди и олова с небольшими количествами других металлов, таких как серебро. Бронза B20 (80 процентов меди, 20 процентов олова), также известная как колокольная бронза, и бронза B8 (92 процента меди, 8 процентов олова) являются наиболее распространенными, но такие компании, как Zildjian, Meinl и Paiste, экспериментируют с различным оловом. отношения к меди. Латунь — сплав меди и цинка, а не олова — также по-прежнему используется в некоторых тарелках, хотя никелевое серебро (обычно 60 процентов меди, 20 процентов никеля и 20 процентов цинка) практически исчезло с тарелок, несмотря на то, что оно более распространено в прошлое, как и в моделях Paiste, произведенных в 40-х и 50-х годах.(Никелевое серебро все еще иногда используется, например, в некоторых гонгах Пайсте.)

В идеале качество звука лежит в основе любого музыкального инструмента, но никогда не бывает так просто. Существует бесчисленное множество жанров, настроек исполнения и личных мнений о том, что звучит «хорошо». Не говоря уже о том, что расходы почти всегда играют огромную роль в производстве и розничной торговле — в конце концов, не каждый может позволить себе приобрести тарелку за 400 долларов. Это может довольно быстро запутаться. Но ознакомьтесь с основами сплавов тарелок, и вы будете гораздо лучше подготовлены, чтобы делать правильные покупки тарелок для того типа музыки, которую вы играете.

Бронзовая основа

Поскольку бронза в той или иной форме составляет подавляющее большинство сплавов тарелок, это хорошее место для начала. Пол Фрэнсис, директор по исследованиям и дизайну / качеству Zildjian, говорит: «Как правило, чем меньше олова, тем ярче и точнее будет звучать тарелка с более высокими частотами», в то время как Пайсте, менеджер по международным связям с артистами и специалист по продукции Кристиан Венцель описывает звучание сплавов с повышенным содержанием олова как «более богатое и устойчивое».”

Связанное практическое правило состоит в том, что чем выше соотношение олова и меди, тем дороже тарелка (хотя это не всегда верно, например, с серией 2002 профессионального качества Paiste, в которой используется бронза B8). Одной из причин этого является повышенная сложность работы со сплавом с повышенным содержанием олова. Другой — диапазон звука, обеспечиваемый различными сплавами. Мы более внимательно рассмотрим известные бронзовые сплавы и приведем несколько примеров тарелок, в которых используется каждый тип.

B20

Независимо от того, обозначена ли эта бронза как B20 (Sabian и Meinl), CuSn20 (Paiste) или Zildjian Secret Alloy, эта бронза на 80 процентов состоит из меди на 20 процентов олова, часто со следами серебра. С B20 может быть трудно работать, требуя обширной доработки и отжига из-за его естественного хрупкого состояния, но он использовался дольше, чем любой другой сплав (только Зилджианом почти 400 лет!). B20 по-прежнему является наиболее часто используемой формой бронзы. «Он предлагает широчайший частотный диапазон, и мы можем управлять им», — говорит Фрэнсис.«Он может быть ярким, как в серии A, или темным, как в серии K». Эта универсальность позволяет тарелкам B20 быть опорой во всех жанрах музыки, от джаза до рока и не только.

Zildjian использует сплав B20 в своих литых бронзовых тарелках, производство которых полностью осуществляется собственными силами, от литья до отделки. Сюда входят серии A, K, A Custom и K Custom. Meinl использует B20 в своих линиях Mb20, Byzance, Candela и Symphonic. Этот бронзовый вариант также используется в сериях Sabian HHX, AAX, HH, AA, Xs20 и Paragon, а также в сериях Paiste’s Twenty, Twenty Masters Collection и Formula 602.

B8

B8, или бронза 2002 / CuSn8 от Paiste, состоит из 92 процентов меди и 8 процентов олова. Эта бронза часто используется в тарелках начального уровня, таких как тарелки Zildjian ZBT и ZXT из листовой бронзы (называемые «листовой бронзой» , а не , потому что модели не требуют литья, а потому, что металл отливается сторонними поставщиками и покупается в большая часть Зилджяна, а не отлита на фабрике Зилджян). B8 также используется из-за его очень яркого и сфокусированного звучания.Хорошим примером этого является серия RUDE от Paiste, ориентированная на такие жанры, как панк и металл, которые часто требуют громких режущих тарелок, чтобы пробить громкость и искажения усилительных гитар.

В частности,

Paiste гордится своими высококачественными тарелками B8, включая серии 2002, Giant Beat и RUDE. В линейках Alpha среднего класса и более доступных линиях PST 5 также используется бронза 2002 года. В линиях Meinl Mb8, Classics и MCS, а также в некоторых моделях серии Generation X используется этот сплав, как и в линейках Sabian начального уровня B8 и среднего уровня B8 Pro и APX.

Прочие смеси

Meinl ценит звук и параметры настройки, и поэтому заявляет, что является «единственным производителем тарелок, предлагающим из четырех различных видов бронзовых сплавов». В дополнение к B8 и B20 компания использует сплавы B10 и B12 (которые, как вы уже догадались, составляют 90/10 и 88/12 бронзы на олово, соответственно). Эти бронзовые цвета лежат между B8 и B20 в континууме от яркого и громкого до темного и гладкого. B10 используется в новой линейке Classics Custom и некоторых тарелках Generation X, а B12 используется в линиях Soundcaster Custom и Soundcaster Fusion. Зилджян также использует бронзу B12 в серии полупрофессиональных ZHT, которую Фрэнсис описывает как «сделанную так же, как A, но с немного большей яркостью».

В то время как Paiste не использует B10 или B12, компания использует свою запатентованную Signature Bronze. Как утверждает Пайсте, этот ранее неиспользованный сплав «оказался полнее, шире и богаче по звуковому потенциалу, чем любой другой сплав». Формула используется в высококачественных тарелках Signature, Signature Reflector, Signature Dark Energy и Signature Traditionals.

Латунь

Как упоминалось ранее, латунь — это медно-цинковый сплав, чаще всего в соотношении 63/37, используемый в некоторых тарелках.Кристиан Венцель из Paiste отмечает, что «латунь звучит немного приглушенно по сравнению со всеми бронзовыми сплавами». А Пол Фрэнсис из Zildjian описывает медные тарелки как «ограниченные» по звуку и долговечности и как «самые простые тарелки, по которым можно ударить». Судя по этим ограничениям, неудивительно, что латунь используется гораздо реже, чем бронза. Этот сплав используется почти исключительно в инструментах для начинающих. Если в вашем магазине есть комплекты начального уровня с бесплатными тарелками, скорее всего, это медные.

Серия

Zildjian Planet Z похожа на ZDT, но выполнена из латуни. Эта линия в первую очередь ориентирована на те регионы мира, которые не могут позволить себе бронзовые тарелки. PST 3 от Paiste и HCS от Meinl также являются медными тарелками начального уровня.

Заключение

Хотя сплавы, используемые производителями тарелок, обеспечивают основу звука конечного продукта, они — лишь верхушка айсберга. «Сплав — только одна часть звука», — говорит Венцель.«Он обеспечивает определенный звуковой потенциал, и, кроме того, общий звук готовой тарелки является результатом ремесленных навыков: ударов молотком, темперирования, различных техник токарной обработки и т. Д. Каждый этап производства, помимо анатомии — размера, веса, формы — влияет на звучание тарелки. Более того, ни один из сплавов не ограничен определенным музыкальным стилем. Например, мы используем нашу Signature Bronze для громких тяжелых тарелок, таких как крэш Signature Reflector Heavy Full, которые популярны среди барабанщиков металла и хард-рока.С другой стороны, тот же сплав используется для темных мягких тарелок, подходящих для джаза, блюза и т. Д., В линейке Traditionals ».

Тем не менее, основы и обобщения сплавов, описанные в этой статье — больше олова означает более теплый и низкий звук, а меньшее количество олова означает яркий и резкий звук — должны дать вам хорошую отправную точку в поисках подходящей тарелки. звучит для ваших конкретных нужд.

Первоначально опубликовано в выпуске Drum Business за май / июнь 2011 г.

И обязательно ознакомьтесь с другими нашими функциями «Что вам нужно знать о» здесь.

Разница между латунью и бронзой

18 сентября 2011 г. Размещено Мадху

Ключевое различие между латунью и бронзой состоит в том, что латунь содержит медь и цинк, тогда как бронза содержит медь и олово.

Латунь и бронза — это сплавы меди.Это твердые растворы меди и других легирующих элементов. В основном, мы можем классифицировать латунь и бронзу в зависимости от основного легирующего элемента. Эта дифференциация обуславливает различные свойства этих двух сплавов.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор и основные различия
2. Что такое латунь
3. Что такое бронза
4. Сходства между латунью и бронзой
5. Сравнение бок о бок — латунь и бронза в табличной форме
6. Резюме

Что такое латунь?

Латунь — медно-цинковый сплав; содержание цинка в нем составляет примерно 45% от веса.Обычно производители добавляют в латунь олово, алюминий, кремний, марганец, никель и свинец в качестве дополнительных легирующих элементов. Более того, мы можем получить желаемые свойства латуни, варьируя процентное содержание состава.

Латунь является наиболее распространенным медным сплавом благодаря своей исключительной литейной способности и низкой стоимости. Цинк в латуни делает ее прочнее и дешевле, но снижает электропроводность и устойчивость к коррозии. Кроме того, изменение процентного содержания цинка приводит к изменению цвета латуни.Благодаря желтовато-золотистому цвету латуни они полезны в декоративных целях. Ковкость — одно из важнейших свойств латуни. Из-за этого латунь можно разбавить до очень тонкой фольги. Ковкость зависит от содержания цинка в латуни. Латунь с высоким содержанием цинка менее пластична. Кроме того, у латуни низкий коэффициент трения. Это свойство делает латунь подходящей для применений с низким коэффициентом трения.

Что такое бронза?

Обычно бронза представляет собой сплав меди с оловом.Более того, медно-алюминиевые сплавы и медно-кремниевые сплавы еще называют бронзой. Мы можем классифицировать бронзу в зависимости от других легирующих элементов. Свинец, цинк, фосфор, алюминий, кремний и серебро являются его дополнительными легирующими элементами.

Бронза дороже латуни, поскольку основным легирующим элементом в бронзе является олово. Олово увеличивает прочность, твердость, текучесть и коррозионную стойкость бронзы. Поэтому бронза несколько превосходит латунь. Бронза немного менее пластична, чем латунь, из-за присутствия олова.

В чем сходство латуни и бронзы?

• Латунь и бронза — это сплавы меди.
• Эти сплавы пластичны, поддаются обработке и обладают отличной электропроводностью.
• Благодаря своей высокой устойчивости к коррозии и хорошей теплопроводности, они используются в теплообменниках, системах отопления, автомобилях, трубах и фитингах.
• Дополнительные элементы, легированные медью, снижают температуру плавления основного металла, что придает этим сплавам хорошую литейную способность.
• Конденсаторы морской воды, трубопроводы на химических заводах, автомобильные запчасти, морское оборудование, монеты, медали, термопары, проволока сопротивления и т. Д. — вот некоторые из областей применения латуни и бронзы.

В чем разница между латунью и бронзой?

Ключевое различие между латунью и бронзой состоит в том, что латунь содержит медь и цинк, тогда как бронза содержит медь и олово. Латунь состоит из цинка как основного легирующего элемента, в то время как олово, алюминий или кремний является основным легирующим элементом бронзы.Поэтому латунь дешевле бронзы. Кроме того, латунь более пластична, чем бронза. Следующая инфографика резюмирует разницу между латунью и бронзой.

Сводка — латунь против бронзы

Латунь и бронза — это сплавы меди. Ключевое различие между латунью и бронзой заключается в том, что латунь содержит медь и цинк, тогда как бронза содержит медь и олово.

Артикул:

1. Helmenstine, Anne Marie. «Что такое латунь? Состав и свойства.ThoughtCo, 28 июля 2019 г., доступно здесь.

Изображение предоставлено:

1. «2933617» (CC0) через Max Pixel
2. «3128714» (CC0) через Pixabay

.