Свойства сплава бронзы: состав сплава бронзы, основные свойства и виды, области применения и маркировка

Содержание

цвет, плотность, удельный вес, маркировка, марки

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

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

Типы бронзовых сплавов

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

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

Статуэтки из бронзовых сплавов изготавливаются по технологии художественного литья

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

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

Цвет бронзового проката зависит от содержащихся в нём химических элементов

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

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

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

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

Химический состав оловянных бронз

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

Химический состав безоловянных бронз (нажмите для увеличения)

Теплопроводность и другие характеристики бронзы

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

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

Физические свойства оловянных бронз

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

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

Физические свойства кремнистых, бериллиевых и марганцевой бронз

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

Физические характеристики алюминиевых бронз

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

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

Сферы применения и правила маркировки

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

Сферы применения оловянных бронз

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

Области применения безоловянных литейных бронз

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

Пример маркировки бронзового сплава

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

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

Оценка статьи:

Загрузка…

Поделиться с друзьями:

СВОЙСТВА БРОНЗ

БРОНЗЫ  и  БРОНЗОВЫЙ  ПРОКАТ 

Классификация бронзовых сплавов 

     Бронзами называются сплавы на основе меди, в которых основными легирующими элемен-тами являются олово, алюминий, железо и другие элементы (кроме цинка, сплавы с которым относятся к латуням). Маркировка бронз состоит из  сочетания «Бр»,  букв, обозначающих основ-ные легирующие элементы и цифр, указывающих на их содержание.

      По химическому составу бронзы классифицируются по названию основного легирующего элемента. При этом бронзы условно делят на два класса: оловянные (с обязательным присут-ствием олова) и безоловянные.

      По применению бронзы делят на деформируемые, технологические свойства которых допускают производство проката и поковок, и литейные, используемые для литья. В то же время многие бронзы,  из которых производится прокат, используются и для литья.

      Химический состав и марки бронзовых сплавов определены в следующих ГОСТах:

Литейные: оловянные в ГОСТ 613-79,  безоловянные в ГОСТ 493-79.

Деформируемые: оловянные в ГОСТ 5017-2006,  безоловянные в ГОСТ 18175-78

       Многообразие бронз отражает приведенная ниже таблица. В ней представлены практически все деформируемые и часть литейных бронз.  Бронзы, используемые исключительно как литейные, помечены «звездочкой». В дальнейшем будут рассматриваться преимущественно деформируемые бронзы. Структура бронзовых сплавов кратко рассмотрена в —

Структура и свойства сплавов.

 
                                              ОЛОВЯННЫЕ БРОНЗЫ 
      БрО5*   БрОФ4-0.25    БрОЦ4-3       БрОС8-12*
  БрОЦС4-4-2.5 
     БрО10*   БрОФ6.5-0.15    БрОЦ8-4*       БрОС5-25*  БрОЦС4-4-17
     БрО19*     БрОФ7-0.2   БрОЦ10-2*      БрОС10-10*  БрОЦС5-5-5*
      БрОФ10-1*        БрОС6-15*  БрОЦС6-6-3*
                                                     АЛЮМИНИЕВЫЕ БРОНЗЫ
      БрА5    БрАМц9-2    БрАЖ9-4   БрАЖМц10-3-1.5  БрАЖН10-4-4
      БрА7   БрАМц10-2*   БрАЖНМц10-4-4-1  БрАЖН11-6-6*
 КРЕМНИСТЫЕ 
 БЕРИЛЛИЕВЫЕ  КАДМИЕВЫЕ       МАГНИЕВЫЕ   ХРОМОВЫЕ
   БрКМц3-1        БрБ2     БрКд1  БрМг0.3 (0.5 и 0.8)
      БрХ0.8
    БрКН1-3      БрБ2.5 БрКдХ0.5-0.15 
             БрХ1
   БрКН0.5-2    БрБНТ-1.9        БрХ1Цр
 СЕРЕБРЯНЫЕ ЦИРКОНИЕВЫЕ 
   СВИНЦОВЫЕ    МАРГАНЦЕВЫЕ 
    БрСр0.1     БрЦр0.2     БрС30*          БрМц5 

  Физические свойства бронзовых сплавов     

      Модуль упругости Е разных марок меняется в широких пределах: от 10000 (БрОФ, БрОЦ) до 14000 (БрКН1-3, БрЦр). Модуль сдвига G меняется в пределах 3900-4500. Эти величины сильно зависят от состояния бронзы (литье, прокат, до и после облагораживания). Для нагартованных лент наблюдается анизотропия по отношению к направлению прокатки.        

       Обрабатываемость резанием практически всех бронз составляет 20% (по отношению к ЛС63-3). Исключение составляют оловянно-свинцовые бронзы  БрОЦС с очень хорошей обраба-тываемостью ( 90% для БрОЦС5-5-5).

       Ударная вязкость меняется в широких пределах, в основном она меньше, чем для меди (для сопоставимости результатов все значения приведены для литья в кокиль):

 

БрОФ 10-1БрОФ 6.5-0.4БрАЖ 9-4БрА5 Медь БрМц5
БрОЦС 6-6-3БрОЦС 4-4-2.5БрАЖМцБрА7
БрОС 5-25БрОЦ4-3БрАМц 9-2БрКМц3-1
Значение ударной вязкости >> увеличение >>
1 – 34 – 66 – 815 – 1616 – 1820

     Электропроводность большинства бронзовых сплавов существенно ниже, чем у чистой меди и многих латуней (значения удельного сопротивления приведены в мкОм*м):

 БрКд     
МедьБрМгЛ63БрОЦ4-3БрАМцБрКМцБрОФ7-0.2
БрСрБрЦрЛС59-1 БрОЦС5-5-5БрА7 БрАЖМц
 БрХ   БрАЖ9-4  БрАЖН
Значения удельного электросопротивления >> ухудшение электропроводности>>
0.020.02 — 0.040.0650.09-0.10.1-0.130.150.19
 

Сопротивление серебряной бронзы (медь легированная серебром до 0.25%) такое же как у чистой меди, но такой сплав имеет большую температуру рекристаллизации и малую ползучесть при высоких температурах.      

      Низкое удельное сопротивление имеют низколегированные бронзовые сплавы БрКд, БрМг, БрЦр, БрХ.. Величина электропроводности имеет существенное значение для бронз, используемых для изготовления коллекторных полос, электродов сварочных машин, для пружинящих электрических контактов. Приведенные значения являются ориентировочными, т.к. на величину сопротивления оказывает влияние состояние материала. Особенно сильно оно может измениться под влиянием облагораживания (в сторону уменьшения, это касается БрХ, БрЦр, БрКН, БрБ2 и др.). Например электросопротивление БрБ2 до и после облагораживания составляют 0.1 и 0.07 мкОм*м.

     Теплопроводность большинства бронз существенно ниже теплопроводности меди и ниже теплопроводности латуней (значения приведены в кал/cм*с*С):

   
МедьБрКдБрКН1-3Л63БрАЖНБрАМцБрОФ10-1БрКМц
БрСрБрМгБрА5ЛС59-1БрБ2БрАЖ БрМц5
 БрХ  БрОЦ4-3БрАЖМц  
Значения теплопроводности >> ухудшение >>
0.90.8-0.60.250.250.25-0.180.17-0.140.13-0.120.1-0.09

     Высокую теплопроводность имеют низколегированные бронзы. Облагораживание улучшает теплопроводность. Высокая теплопроводность особенно важна для обеспечения отвода тепла в узлах трения и в электродах сварочных машин. Низкая теплопроводность облегчает процесс сварки бронзовых деталей.

 Механические свойства бронзового проката

     Если из всего разнообразия латуней массово производится  прокат только двух марок (ЛС59-1 и Л63), то для массового производства полуфабрикатов из бронзы используется значительно большее количество  марок.  Бронзовый прокат включает в себя  круги, трубы, проволоку, ленты, полосы и плиты.  

 Бронзовые круги

     Бронзовые круги выпускаются прессованными, холоднодноформированными и методом непрерывного литья. Способ производства и диапазон производимых диаметров определяется технологическими свойствами конкретной бронзы. В таблице указано соответствие между марками бронз, диаметром прутка и способом производства. 

     

Общее представление об основных механических свойствах бронзовых кругов  дает следующая гистограмма.

 

 

      Непрерывнолитые круги.   

      Методом непрерывного литья массово производятся БрОЦС5-5-5, БрАЖ9-4, реже БрОФ10-1 и БрАЖМц10-3-1.5. В изделиях, полученных этим способом, отсутствуют дефекты, характерные для литья в кокиль или песчаную форму. Поэтому по своим свойствам непрерывнолитые полуфабрикаты существенно превосходят отливки в кокиль и близки к прессованным полуфабрикатам.

       Круги из  БрОЦС5-5-5 и БрОФ10-1 имеют относительно гладкую поверхность, нарушаемую неглубокими вмятинами от тянущего устройства. Круги этих марок производятся только непрерывнолитым способом. 

      Круги из БрАЖ и БрАЖМц, полученные методом непрерывного литья, могут иметь на поверхности опоясывающие трещины глубиной до 1 мм. По твердости, прочности и пластичности непрерывнолитые круги незначительно уступают прессованным, антифрикционные свойства у них практически одинаковы, а стоимость их существенно ниже. При необходимости качественные круги больших диаметров (свыше 100 мм) и короткой длины можно отливать методом центробежного литья.

 

     Прессованные  и холоднодеформированные круги.

            Они производятся по ГОСТ 1628-78, а также ГОСТ 6511-60 (БрОЦ4-3), ГОСТ10025-78 (БрОФ6.5-0.15 и БрОФ7-0.2) и ГОСТ 15835-70 (БрБ2) и многочисленным ТУ. 

 

          Массово производятся и имеются в свободной продаже прессованные круги   из БрАЖ9-4 диаметром 16-160 мм.

Доступны также круги из БрАЖМц10-3-1.5, БрАЖН10-4-4 и БрАЖНМц9-4-4-1, но они значительно дороже. Прессованные круги других марок выпускаются под заказ.

     Холоднодеформированные (тянутые) круги выпускаются в разном состоянии поставки  диаметром до 40 мм. На гистограмме представлены данные для прутков из БрОЦ4-3. БрКМц3-1, БрОФ7-0.2 (твердое состояние),  БрАМц9-2 (полутвердое состояние) и прутков БрБ2  в состояниях «М» и «Т» Следует отметить, что холоднодеформированные круги производятся под заказ и являются большим дефицитом.

           

Бронзовые трубы и заготовки для втулок

      Прессованные трубы общего назначения производятся из БрАЖМц10-3-1.5, БрАЖН10-4-4 (ГОСТ 1208-90). Трубы специального назначения выпускаются из других марок по различным ТУ. Методом непрерывного литья выпускаются трубные заготовки из БрОЦС5-5-5, БрАЖ9-4, БрАЖМц10-3-1.5. Механические свойства труб практически совпадают с таковыми для соответствующих кругов.

         Заготовки для втулок  отливаются в кокиль или методом центробежного литья. При этом чаще используются марки БрАЖ9-4, БрОЦС5-5-5, БрОФ10-1, БрОЦ10-2.

 

 Особенности свойств различных бронзовых сплавов 

      Выбор бронзы для использования в конкретных целях не определяется только величинами ?в и НВ, которые отражают лишь часть механических свойств. Выбор той или иной марки производится с учетом всего комплекса физических, механических, технологических и антифрикционных свойств, коррозионной стойкости, поведения при высоких или низких температурах и т.д. Ниже в таблице сопоставлены свойства и марки бронзовых сплавов.

 

Свойства

Марка бронзы

Наибольшая электро- и теплопроводность

БрСр, БрКд, БрМг, БрЦр, БрХЦр, БрХ

Жаропрочность

БрМц, БрАЖ, БрАЖМц, БрАЖН, БрАЖНМц

Жаропрочность в сочетании

с высокой электропроводностью

БрХЦр, БрХ, БрКН

Износостойкость

БрОФ6.5-0.4, БрА5, БрА7, БрБ2

Износостойкость в сочетании

 с высокой электропроводностью

БрКд, БрМг

Бронза: состав, характеристики, производство бронзы

Бронза — это сплав, в состав которого входит медь и дополнительные компоненты. Эта смесь читается самой известной и уникальной по своим характеристикам. Чтобы понимать где применяется этот сплав, нужно знать его состав и свойства.

Бронза: состав, характеристики, производство бронзы

Что такое бронза?

Бронза — это сплав, основой которого является медь и другие металлы. Состав может изменяться в зависимости от чего меняются и параметры готового материала. В качестве дополнительных компонентов могут использоваться марганец, железо, хром, фосфор. Оптимальное содержание легирующих примесей в бронзовом сплаве — 2.5%.

От количества меди в составе материала зависит его цвет. Например, в ярких огненных заготовках из бронзы содержится более 35% меди. Смесь цинка с медью нельзя относить к разновидностям бронзы. Это отдельная смесь, которая называется латунь.

История открытия

Первые находки бронзовых сплавов были обнаружены в третьем тысячелетии до нашей эры. Тогда люди смешивали медь с оловом, чтобы получить материал с особенными характеристиками и внешним видом. В то время из бронзы изготавливалась посуда, статуэтки, украшения, орудия труда. Большую популярность сплав бронзы получил во времена средневековья. Из них изготавливали оружие и снаряды.

Структура и состав

Состав сплава бронзы состоит из определённых компонентов. Не каждая смесь может называться бронзовым материалом. Например, латунь и мельхиор имеют в составе большое количество меди, однако не относятся к бронзе.

Таким образом дополнительными компонентами выступают различные металлы за исключением цинка и никеля. Характеристики смеси зависят от количества легирующих металлов.

Смеси на основе меди можно разделить на две группы:

  1. Оловянные — процент олова в таких бронзовых сплавах больше чем других легирующих примесей. У готового материала высокие показатели упругости и твердости. Он легко плавится, что облегчает обработку. Чтобы улучшить устойчивость к коррозии и литейные качества смеси, в ее состав добавляют другие легирующие примеси
  2. Специальные — в составе этих смесей не содержится олова. В качестве дополнительных компонентов выступает железо, кремний, алюминий. Характеристики материла зависят от используемых легирующих примесей.

Специальные бронзовые смеси считаются более универсальными, нежели оловянные.

Бронза: состав, характеристики, производство бронзы

Свойства и характеристики

Чтобы понимать где можно использовать этот материал, нужно учитывать свойства и характеристики бронзы. Свойства смеси:

  • хорошая свариваемость;
  • устойчивость к воздействию кислот и солёной воды;
  • высокая устойчивость к коррозии;
  • температура плавления — до 1140 градусов по Цельсию;
  • плотность — до 8700 кг/м3.

Свойства могут изменять в зависимости от процентного содержания легирующих компонентов.

Производство материала

Качество бронзы зависит от процесса её производства. Для этого применяются индукционные печи и дополнительные вещества для плавки. Процесс производства:

  1. Разогревается печь, в которую засыпается уголь. При отсутствии древесного материала используется флюс.
  2. Печь заполняется медью. Она должна расплавиться.
  3. Расплавленный металл нужно раскислить фосфористой медью
  4. Расплав насыщается легирующими примесями. Температура отжига равномерно увеличивается.
  5. Расплавленные компоненты перемешиваются и продолжают нагреваться.
  6. Последний этап перед отливкой в формы — повторное раскисление смеси.

Расплавленный металл разливается по формам, которые проходят через пресс-обработку. После охлаждения отливок их используют в дальнейшем производстве.

Бронза: состав, характеристики, производство бронзы

Разновидности

Специалисты выделяют такие виды бронзы:

  1. Свинцовая — состав, в котором основной легирующей добавкой является свинец. Готовый материал устойчив к воздействию высокого давления. Используется при изготовлении подвижных элементов в промышленном оборудовании.
  2. Кремнецинковая — помимо основного компонента в этом составе содержится олово и кремний. У смеси хорошая пластичность и текучесть. С материалом легко работать и изготавливать из него изделия сложной формы. Хорошо сваривается, устойчив воздействию низких температур.
  3. Бериллиевая бронза — твердый материал. Устойчив к воздействию высоких температур и коррозии. В состав входят кобальт, никель и железо.
  4. Алюминиевая — в состав смеси входит 95% меди и 5% алюминия. Материал обладает золотым оттенком, блестит на свету. Устойчив к воздействию щелочей и кислот. Не изменяет характеристик при воздействии низких температур, обладает высокой прочностью.

Если нужно укрепить структуру материала, в него добавляется никель. Электропроводность снижают с помощью хрома.

Маркировка

Чтобы покупатели и производители разбирались в бронзовых сплавах, была создана специальная маркировка бронзы. Она представляет собой набор цифр и букв, которые обозначают наименование компонентов и их процентное содержание в составе:

  1. В начале маркировки указывают буквы «Бр», которые обозначают название материала.
  2. После основного обозначения ставится буква, указывающая на легирующие добавки.
  3. Закрывает маркировку цифра обозначающая процентное содержание легирующего компонента.

Пример марки бронзы — БрО5. В сплаве содержится 5% олова. Маркировка всех составов с медным основанием указывается в таблицах, которые можно найти в интернете.

Плюсы и минусы

Чтобы оценить бронзовый сплав, необходимо поговорить о его сильных и слабых сторонах.

Плюсы:

  1. Наличие смесей с разными видами металлов и дополнительных компонентов позволяет использовать их в различных направлениях промышленности.
  2. Создание сплавов с разными характеристиками. Можно варьировать соотношение и процентное содержание легирующих компонентов.
  3. Материал можно перерабатывать повторно.
  4. Высокий показатель упругости.
  5. Устойчивость к коррозии, воздействию кислот и щелочей.

Недостаток — высокая стоимость бронзовых сплавов. Из-за этого покупатели часто отдают предпочтение другим материалам.

Область применения

Бронзовые сплавы применяются в различных сферах промышленности. Высокие показатели устойчивости к трению и коррозии позволяет использовать бронзовые изделия в агрессивных условиях, в качестве подвижных деталей для промышленного оборудования.

Применяется бронза в современной промышленности, изготовлении скульптур, домашней утвари, деталей для трубопроводов.

Бронза: состав, характеристики, производство бронзы

Цена на бронзовый сплав

Стоимость бронзовых сплавов зависит от нескольких факторов:

  1. Какие легирующие добавки входят в состав сплава и в каком процентном содержании.
  2. В какой форме продаётся изделие. Чем сложнее конструкция, тем дороже она будет стоить.
  3. Внешний вид и состояние. Если на поверхности предмета из бронзы присутствуют трещины, царап

ПРУЖИННЫЕ СПЛАВЫ НА МЕДНОЙ ОСНОВЕ

ВВЕДЕНИЕ

Пружинные сплавы относятся к особой группе в основном металлических материалов, обладающих кроме обязательных для них высоких механических свойств, получаемых либо холодной пластической деформацией, либо методами дисперсионного упрочнения [1], еще и величиной сопротивления малым пластическим деформациям, или пределом упругости.
Главное для пружинных сплавов — это сохранение или улучшение стабильности этих свойств в условиях длительного статического или циклического нагружения. Другими словами, повышение сопротивления статической и циклической релаксации, а также ползучести и усталостной прочности.
Для изготовления пружинящих деталей в машиностроении, электротехнике, в авиационной и электронной промышленности, да и повсеместно, вплоть до детских игрушек, используется различная номенклатура сплавов на основе железа, никеля, меди, ниобия, алюминия, серебра и других металлов. Выбор того или иного пружинного сплава вместе с методом и режимом упрочнения, естественно, зависит от его назначения и условий эксплуатации.
Среди разнообразных материалов рассматриваемого назначения особое и очень важное место занимают сплавы на основе меди благодаря уникальному сочетанию исключительно высокого упрочнения, упругой деформации, сопротивления разрушению с исключительно высокой коррозионной стойкостью и, главное, не сравнимыми с другими пружинными сплавами высокими электро- и теплопроводностью. Отсюда и специфическое использование этих сплавов в приборах и электрических агрегатах самого разнообразного назначения, автоматических устройствах в качестве силовых и токоведущих упругих элементов высокой точности и надежности.
Медных сплавов пружинного назначения используется в промышленности довольно много, начиная с латуней, оловянных, алюминиевых, бериллиевых, кремнемарганцевых бронз, нейзильбера, куниалей и ряда других, как относительно простых в производстве, так и достаточно проблемных как по сложности химического состава, так и по технологичности в металлургическом производстве.
Тем не менее исследования как в направлении совершенствования структуры и свойств существующих пружинных сплавов, так и синтезирования новых сплавов вместе с совершенствованием технологий плавки, литья слитков и производства изделий не прекращаются. Открывается хорошая перспектива использования аддитивных технологий применительно к пружинным сплавам.

БЕРИЛЛИЙСОДЕРЖАЩИЕ СПЛАВЫ

Из многочисленных пружинных сплавов, безусловно, следует отдать предпочтение бериллийсодержащим бронзам, довольно широкое использование которых следует отнести к концу тридцатых годов прошлого столетия. В отечественной промышленности достаточно продолжительное время использовались в основном четыре марки относительно «богатых» бериллием сплавов: БрБ2; БрБ2,5; БрБНТ1,7; БрБНТ1,9, химический состав которых приведен в табл. 1.

Таблица 1. Химический состав отечественных бериллиевых бронз (содержание,%)
Марка сплава Основные элементы       Примеси, не более      
  Be Ni Ti Cu Si Al P Fe
БрБ2 1,8-2,1 0,2-0,4 « 0,15 0,15 0,005 0,15
БрБНТ1,7 1,16-1,85 0,2-0,4 0,1-0,25 « 0,15 0,15 0,005 0,15
БрБНТ1,9 1,85-2,1 0,2-0,4 0,1—0,25 « 0,15 0,15 0,005 0,15
БрБ2,5 2,3-2,6 0,2-0,4 « 0,15 0,15 0,005 0,15

Приведенные в таблице бериллиевые бронзы используются в авиационной, космической, атомной, электронной и электротехнической промышленностях, многих отраслях машиностроения. Действительно, трубки Бурдона ответственного назначения, мембраны, контактные пружины разнообразных реле, пружинные контакты прерывателей электрического тока, пружинные детали в приборах записи и воспроизведения звука, запоминающие устройства в интегральных схемах, фотоэлектронных умножителях и цифровых устройствах и даже искробезопасный инструмент — все это далеко не полный перечень эффективного применения этих уникальных сплавов.
Основные режимы технологической термомеханической обработки бериллиевых бронз для получения оптимального сочетания эксплуатационных свойств приведены в пояснении к табл. 2. Свойства определялись на образцах, готовых к использованию. Исходное состояние образцов перед ТМО — горячедеформированное (горячепрессованное или горячекатаное).

Таблица 2. Определяющие свойства бериллиевых бронз
Основные свойства Марка сплавов      
  БрБ2 БрБ2,5 БрБНТ1,9 БрБНТ1,7
Твердость, HV 360-420 385-435 360-430 340-370
Временное сопротивление, σв, МПа 1200-1600 1300-1680 1300-1650 1100-1300
Предел текучести, σ0,2, МПа 1050-1400 1200-1450 1100-1500 950-1150
Предел упругости, σ0,005, МПа 900-1000 1000-1150 950-1100 750-850
Релаксация напряжений за 150 час при σ0  0,5 от σ0,005 (200°С), % 13-17 15-20 13-17 10-15
Предел выносливости при изгибе на базе 107 циклов, σ–1, МПа 290 300 290 280
Удельное электросопротивление,
ρ, мкОм.см
7 8 9 8,5

Режим термомеханической обработки (ТМО) приведенных в табл. 2 сплавов заключается в закалке от температур 780–800°С с выдержкой при температуре от 5 минут для тонкой ленты в проходных печах до одного часа для лент и полос в холодной (проточной) воде, холодной деформации на 40–50% и старении при температурах 320–400°С в течение 2–5 часов в зависимости от массы изделий.
Бериллиевые бронзы, как и абсолютное большинство пружинных сплавов на основе меди, являются дисперсионно твердеющими, входящими в обширную группу дисперсно-упрочненных или деформационно упрочняемых сплавов, большинство из которых упрочняется холодной деформацией с предельно большими степенями (МНЦ 15–20; БрОЦ 4–3; БрКМц 3–1 и др.). Как было представлено ранее [1], решающее значение для высококачественного дисперсионного твердения имеют основные технологические параметры закалки. Бериллиевые бронзы отличаются тем, что фазовые превращения в них происходят достаточно быстро, а дополнительное легирование их малыми добавками никеля или кобальта (максимально до 0,5%) заметно замедляет процессы, связанные с температурой, временем выдержки при температуре и скорости охлаждения при закалке и старении. Особенно это заметно при термической обработке массивных изделий. Дополнительное легирование задерживает также рекристаллизацию и способствует получению более однородной и равномерно распределенной зеренной структуры.
Вместе с тем, учитывая высокую стоимость бериллия, некоторое усложнение технологии плавки сплавов с титаном, возможность риска дополнительного загрязнения расплава оксидами титана, а также заказы на производство и собственно само производство четырех сплавов, которые по основным свойствам весьма близки, вряд ли целесообразно. Унификация составов бериллиевых бронз и оставление в номенклатуре только одной марки — БрБ2 — вполне осуществима и имеет важное значение как для металлургии, так и для использования по основным назначениям.
Отдавая предпочтение меднобериллиевым сплавам, безусловно нельзя не отметить, что бериллий является чрезвычайно токсичным, канцерогенным элементом. В соответствии с санитарно-гигиеническими требованиями к воздуху рабочей зоны среднемесячная предельно допустимая концентрация (ПДК) бериллия и его соединений не должна превышать 0,001 мг/м3. Для сравнения — ПДК ртути среднесменно не должна превышать величину, в 5 раз большую (0,005 мг/м3). Поэтому любая плавка, очистка печных агрегатов, печного и литейного оборудования, сухая, сравнительно грубая шлифовка изделий из бериллиевой бронзы требует не только специальной эффективной вентиляции, но и квалифицированного и тоже специального обращения с газо- и пылеобразными выделениями.
Указанные недостатки бериллиевых бронз в значительной степени стимулировали проведение исследований, связанных с синтезированием безбериллиевых сплавов не уступающих как минимум по основным пружинным свойствам знаменитым аналогам по многократному применению.

БЕЗБЕРИЛЛИЕВЫЕ СПЛАВЫ

Работы по синтезу безбериллиевых аналогов проводились в специализированной лаборатории отраслевого научно-исследовательского института Минцветмета СССР «Гипроцветметобработка». Начало систематических исследований следует отнести к середине 50‑х годов прошлого столетия. Организационное, идейное и научное руководство работами возглавил доктор технических наук А. В. Бобылев и кандидат технических наук З. М. Иедлинская.
В результате почти пятидесятилетней разноплановой работы было синтезировано около десятка пружинных сплавов, снискавших либо опытно-экспериментальное, либо промышленное производство и применение (табл. 3).

Таблица 3. Химический состав безбериллиевых пружинных сплавов на медной основе (%)
Марка сплава Основные элементы         Примеси не более        
  Ni Al Cr Si Mn C Fe Si Mg сумма
МНАХМц (Камелин) 4,5-4,90 4,5-4,9 0,7-1,0 2,5-3,0 0,03 0,1 0,06 0,18 0,1
МНАХМц (Камелон) 18-22 3,8-4,2 2,7-3,1 3,8-4,2 0,03 0,2 0,06 0,2 0,5
МНАХК (спл. 538) 13-15 3,2-3,7 1,7-2,1 2,7-3,2 0,03 0,15 0,06 0,18 0,5
МНАКХ (спл. 131) 10-11,5 2,3-2,7 0,6-1,0 0,8-1,2 0,02 0,1 Mn 0,01 0,5

По существу, все четыре отобранных и наиболее популярных в промышленности сплава представляют собой дополнительно легированные куниали со сравнительно заметным различием в содержании никеля. Все они являются дисперсионно твердеющими, а следовательно, упрочняются по хорошо известной схеме [1]: закалка на пересыщенный твердый раствор (мягкое состояние полуфабрикатов), последующая холодная деформация на 20–25% (полутвердое состояние) или холодная деформация на 40–50% (твердое состояние) и старение уже готовых изделий. От всех трех состояний зависит не только технологичность в производстве полуфабрикатов, но, и главным образом, возможность изготовления готовых для дальнейшей успешной эксплуатации пружинных изделий самого разнообразного назначения. В табл. 4 приведены основные свойства безбериллиевых пружинных сплавов, химические составы которых показаны в табл. 3.

Таблица 4. Сравнительные типичные свойства безбериллиевых пружинных сплавов и бериллиевой бронзы БрБ2
Основные свойства Марки сплавов        
  БрБ2 Камелин Камелон спл. 538 спл. 131
Твердость, HV 350 310 420 385 360
Временное сопротивление, σв, МПа 1350 1150 1500 1300 1250
Относительное удлинение, δ, % 1,5 4,0 1,5 2,0 2,5
Предел текучести, σ0,2, МПа 1250 1000 1400 1200 1150
Предел упругости, σ0,005, МПа 1050 850 1100 950 1000
Удельное электросопротивление,
ρ, мкОм.см
7 22 35 23 13
Число циклов до разрушения
при изгибе, σисп = 550–600 МПА
7.104 105 2.105 2.105 106
Релаксация напряжений при σ0 = 0,5 от σ0,005 . Температура испытаний 200°С за время 150 час, % 15,0 15,0 2,0 2,1 3,0

Свойства приведены в максимально упрочненном состоянии (деформация между закалкой и старением — 40%). Существенно уступая бериллиевой бронзе в электропроводности, вновь созданные сплавы, за исключением Камелина, в столь же значительной степени превосходят ее в теплостойкости. Как минимум три наиболее прочных сплава рекомендуются также взамен бериллиевой бронзы в условиях эксплуатации изделий при температуре 250°С и выше. Сплав Камелин упрочняется при старении фазой NiAl, размеры которой не превышают 5–10 нм (рис. 1) и представляют собой контраст от упругих искажений, возникающих вокруг когерентных выделений.

Рис. 1. Электронная фотография микроструктры фольги из сплава Камелин на просвет (Х 80000)
Как правило, прочностные свойства стареющих сплавов после ТМО растут вместе с увеличением степени деформации между закалкой и старением, а пластичность падает. В сплаве Камелин с увеличением деформации растут одновременно пределы прочности и упругости, а пластичность остается на достаточно высоком уровне. При деформации более 80% прочностные свойства достигают бериллиевой бронзы при одновременном сохранении пластичности, позволяющей изготавливать из этого сплава тонкую ленту и даже фольгу. Отсюда и изготовление сплава в качестве бесшовных труб для однослойных сильфонов, корпусов и тончайших прокладок магнитных головок. До температуры 150–170°С он может быть длительно использован в качестве упругих элементов. Что касается остальных сплавов то, как было заявлено выше, они могут полностью заменить бериллиевую бронзу в любом из многочисленных ее применений, кроме тех, которые используются в токопроводящих изделиях. Все сплавы немагнитны, коррозионностойки даже во влажной атмосфере, хорошо свариваются и паяются.
Несмотря на, казалось бы, решенную проблему пружинных сплавов на медной основе, исследования в этом направлении продолжаются. Помимо стареющих сплавов исследуются, синтезируются и применяются сплавы, представляющие собой в равновесном состоянии однофазные твердые растворы на основе меди — латуни и бронзы. Для осуществления значительной пластической деформации при изготовлении упругих элементов, а также значительного упрочнения на их основе разработаны сплавы с гетерогенной структурой, упрочняемые еще и за счет закалки и старения или закалки, деформации и старения. Это так называемые деформационно упрочняемые сплавы. Их предел упругости и релаксационная стойкость могут быть существенно повышены в результате применения низкотемпературного (дорекристаллизационного) отжига, вызывающего сложные внутрифазовые изменения вплоть до образования в некоторых сплавах областей или зон типа избыточной фазы.

ФОРМИРОВАНИЕ МАССИВНЫХ ЗАГОТОВОК

Следует оговорить дополнительно технологические особенности деформирования массивных литых заготовок в сочетании с последующей термической обработкой. Как правило, пружинные сплавы на медной основе используют в виде достаточно тонких и малогабаритных деталей и изделий (тонкие полосы, лента, фольга, проволока, реже — сравнительно тонкие прутки). Если безбериллиевые сплавы или сплавы, содержащие в качестве одного из легирующих элементов бериллий в количестве до 0,5% (об этих сплавах с пружинными свойствами пойдет речь ниже), прокатывают, прессуют или куют, то практически всегда осуществляют это в широком температурном интервале (горячая деформация), довольно свободно обращаясь с нижним температурным технологическим пределом деформирования слитка или массивной заготовки. Эти сплавы практически всегда после горячей обработки деформируют в холодном состоянии зачастую с большими степенями, используя при этом промежуточные отжиги. Затем после очередной деформации следует закалка и деформация до требуемого размера. Старение почти всегда осуществляет потребитель сплавов после изготовления конкретного изделия. Только в этом случае полученная деталь приобретает необходимое сочетание свойств.
Теперь о бериллиевой бронзе, которая необходима в ряде случаев в качестве массивных амортизаторов двигателей в специальном машиностроении по причине эксплуатации ее в контакте с вполне определенной средой, где только она оказалась подходящей. Подобные массивные детали в условиях работы должны кроме высоких прочностных свойств иметь некоторый запас пластичности для достаточной компенсации пружинных качеств и возможного трещинообразования. Например, кольцевые амортизаторы с внешним диаметром не менее 500 мм и со стенкой размером не менее 50×100 мм получали по разработанной заводской технологии свободной ковкой прессованных и предварительно нагретых прутков. Время нагрева исходных заготовок перед ковкой, температура ее начала и конца, число и режимы подогревов, температурно-временные параметры закалки и старения, скорость охлаждения заготовок, определяемая как их габаритами, так и интенсивностью охлаждения, не могли не сказаться на стабильности и разбросе механических свойств от партии к партии.
Дело в том, что бериллиевой бронзе при старении наряду с обычным гомогенным свойственен прерывистый распад пересыщенного твердого раствора. Такого распада стараются избежать, так как двухфазная структура с некогерентными выделениями, образующаяся после него, получается более грубой и менее прочной, чем после обычного дисперсионного твердения с образованием когерентных с матрицей выделений. К тому же некогерентные довольно грубые пластинчатые частицы избыточной фазы, располагающиеся по границам зерен, охрупчивают сплав (рис. 2 и 3). Сопоставление процентного содержания зон прерывистого распада в структуре образцов, закаленных от различных температур в интервале 780–860°С, позволило установить зависимость доли прерывистого распада по границам зерен от температуры закалки (рис. 4). С повышением последней доля прерывистого распада по границам зерен при последующем старении существенно уменьшается.

Рис. 2. Микроструктура сплава БрБ2, состаренного после закалки в воде от температур, °С: а — 750; б — 800 (Х 400)

Рис. 3. Микроструктура сплава БрБ2 после ковки, закалки в воде и старения. Зоны гомогенного (а) и прерывистого (б) распадов (Х 60000)

Рис. 4. Доля прерывистого распада в общем поле шлифа в зависимости от температуры закалки (после старения)

Оптимальное сочетание свойств: прочности, пластичности и ударной вязкости — получено после низкотемпературного нагрева под ковку (температура 650°С), закалки от температуры 800–810°С и старения при 380–400°С. Низкотемпературная ковка, с одной стороны, не вызывала никаких затруднений, а с другой — позволила избежать условий для эвтектоидного распада в процессе охлаждения заготовки при ковке. Поэтому доля зон прерывистого распада после закалки и старения такой заготовки не превышала 4–5% и обеспечивала нужные свойства.
Следует отметить, что сегодняшнее высокое качество продукции из медных пружинных сплавов является плодом самоотверженного и кропотливого труда металлургов, которые смогли подобрать подходящие печные агрегаты (оборудование и приспособления, необходимые для производства как бы бескислородной меди, вакуумные плавильные печи или печи с защитной атмосферой, проходные печи с защитной атмосферой и закалочной ванной для обработки ленты), подготовить качественный и хорошо раскисленный расплав, разработать оптимальный метод получения качественного слитка и далее оптимальные режимы горячей прокатки и прессования, режимы холодной прокатки полос и ленты или волочения прутков и проволоки, шахтные печи для безокислительного промежуточного отжига полуфабрикатов. Далее необходимо было подобрать инертную газовую защитную атмосферу, травители и подобрать приборное обеспечение вместе с методами контроля качества продукции. Особое значение имел выбор защитной газовой атмосферы в плавильных печах, печах для безокислительного промежуточного отжига, проходных закалочных печах. Например, нагрев полуфабрикатов из бериллиевой бронзы под прокатку, отжиг или закалку в атмосфере диссоциированного аммиака (в присутствии атомарного водорода) приводит к браку по поверхностным пузырям. Вообще отклонения от технологии производства полуфабрикатов приводит к образованию поверхностных дефектов, расслоениям, пленам и шлаковым включениям.

ПРУЖИННЫЕ МАТЕРИАЛЫ С ВЫСОКОЙ ЭЛЕКТРО- И ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬЮ

Кроме высокопрочных пружинных сплавов для целого ряда важнейших отраслей промышленности, включая электротехническую, электронную, авиационно-космическую и ряд других, потребовались пружинные материалы со сравнительно высокой электро- и теплопроводностью (примерно в 2 раза выше, чем у бериллиевой бронзы БрБ2), достаточно циклически выносливые при изгибе, релаксационностойкие хотя бы до температуры +200°С, коррозионностойкие, способные к сварке, пайке, гальваническим покрытиям. Особое условие — технологичность в металлургическом производстве любых полуфабрикатов. При этом, естественно, допускалось снижение всех прочностных свойств почти вдвое при таком же повышении пластичности во всем интервале температур с тем, чтобы облегчить возможность горячего и холодного деформирования с большими степенями при заводских технологических операциях прокатки, прессования, волочения, а также при формовке готовой продукции. Заранее было решено, что проще всего при синтезе сплава ориентироваться на дисперсионно твердеющий сплав. Тем более, что сплавы с подобным сочетанием свойств, но иного назначения, уже существовали. Это были сплавы для электродов контактной сварки БрНБТ; БрНБ2–0,4; БрКоБ2,5–0,5.
Как можно понять, все они содержали в своем составе бериллий, а об отрицательных свойствах этого легирующего элемента было достаточно сказано, тем более, что сплав БрНБТ, производимый в основном из отходов сплавов БрБНТ1,7 и БрБНТ1,9, перестал существовать вместе с выпускающим их Московским заводом ОЦМ. Продукция из остальных двух сплавов выпускается в ограниченном объеме одним из заводов ОЦМ, хотя потребность в них как в электродных сплавах полностью не удовлетворяется.
Была поставлена задача разработать безбериллиевый сплав, который бы мог безотказно эксплуатироваться в качестве пружинящих контактов штепсельных разъемов в авиационно-космической, да и во многих других важнейших отраслях промышленности. Кроме того, достаточно необходимым оказался подобный материал для довольно массивных пружинных контактов в магнитных пускателях новейшей конструкции, а затем и в качестве высоковольтных разъединителей электрического тока. Учитывая заданный комплекс механических свойств, такие свойства, как жаропрочность и высокотемпературная ползучесть в сочетании со сравнительно высокими электро- и теплопроводностью, можно с необходимой степенью уверенности использовать синтезируемый сплав в качестве электродного сплава для контактной точечной, шовной и шовной с раздавливанием кромок, рельефной и стыковой сварок вместе или взамен сплавов БрКоБ2,5–0,5 и БрНБ2–0,4.
После довольно длительных изысканий основы будущего сплава решили остановиться на системе Cu-Ni-Si. Трудности состояли в неточности существующей тройной диаграммы состояния, которую необходимо было уточнить. С другой стороны, уже реально существовали неплохие дисперсионно твердеющие сплавы этой системы, которую можно было принять за основу. Задача заключалась в поиске желательно одного дополнительного легирующего элемента, который, образуя дополнительно к уже существующему в тройной системе интерметаллиду Ni2Si, мог бы, взаимодействуя с ним, образовать еще, по крайней мере, один интерметаллид, который мог бы улучшить хотя бы такие свойства тройного сплава, как электро- и теплопроводность, жаропрочность, изменив в нужную сторону его макро- и микроструктуру. Исследования показали, что таким элементом может быть Cr, который наряду с интерметаллидом Ni2Si образовывал интерметаллид Cr3Si. Если первый из них обеспечивал распад пересыщенного твердого раствора и дисперсионное твердение, то второй, образуясь еще в расплаве и практически не растворяясь в основе, обеспечивал бы необходимую жаропрочность за пределами действия дисперсионного твердения, существенно влияя на структуру и многие качества сплава (рис. 5, 6, 7 и 8). Химический состав сплава приведен в табл. 5.

Таблица 5. Химический состав сплава БрНХК2,5-0,7-0,6
Марка сплава Основные легирующие
компоненты, %
    Примеси, не более, %    
  Ni Cr Si Fe Pb сумма
БрНХК 2,4-2,8 0,4-1,0 0,5-0,9 0,1 0,01 0,4

Примечание. Остальные примеси, регламентированные в соответствующей технической документации, вряд ли следует обозначать, если ориентироваться на сегодняшнее положение с шихтовыми материалами в отечественной цветной металлургии.
Многочисленные эксперименты с составом четверного сплава Cu-Ni-Si-Cr показали, что уже при кристаллизации сплавов, содержащих хром в количестве более 0,4%, образуются в дополнение к двойным силицидам никеля еще и труднорастворимые в основе интерметаллиды Cr3Si. Выделение силицидов хрома существенно измельчает литую структуру и структуру после нагрева под закалку. Эффект измельчения структуры неминуемо приводит к изменению протяженности границ зерен, а следовательно, и к изменению морфологии выделений на них силицидов никеля при старении (рис. 5а, б). При максимальном упрочнении и минимальном электросопротивлении происходит выделение частиц силицидов в виде дисков диаметром 1–2 нм. В этом состоянии кристаллические решетки выделяющихся в результате распада пересыщенного твердого раствора фаз закономерно сопряжены с кристаллической решеткой матрицы. При повышении температур старения закономерность в сопряжении решеток фаз и матрицы теряется, изменяется и морфология выделений. Например, после старения при 550 и 600°С диаметр и толщина дисков в сплаве Cu-Ni2Si составляют 14×2 и 35×7 нм (рис. 5в).

а) без хрома                 б) с 0,7% хрома        в) сплав БрНХК
Рис. 5. Влияние хрома на структуру сплава меди с 3% Ni2Si (а, б), Х 100 и сплава БрНХК (в), Х 122000

При введении хрома в низколегированные медные сплавы, содержащие никель и кремний, повышается устойчивость пересыщенного твердого раствора, что имеет важное пр

Виды и свойства бронзовых прутков по ГОСТ 1628-78

  • icon-home.png Главная
  • Механизмы
    • Часть 1
      • Элементы механизмов
      • Простейшие рычажные механизмы
      • Шарнирно-рычажные механизмы
    • Часть 2
      • Кулисно-рычажные механизмы
      • Кривошипно-ползунные механизмы
    • Часть 3
      • Рычажно-кулачковые механизмы
      • Рычажно-зубчатые механизмы
      • Рычажно-храповые механизмы
      • Механизмы рычажные с гибкими звеньями
      • Механизмы рычажные с упругим звеном
      • Рычажно-клиновые механизмы
      • Винто-рычажные механизмы
    • Часть 4
      • Простейшие зубчатые механизмы
      • Зубчато-рычажные механизмы
      • Зубчато-цевочные механизмы
      • Зубчато-храповые механизмы
      • Зубчато-кулачковые механизмы
      • Червячно-винтовые механизмы
      • Сложные зубчатые механизмы
    • Часть 5
      • Простейшие кулачковые механизмы
      • Кулачково-рычажные механизмы
      • Кулачково-зубчатые механизмы
      • Кулачково-храповые механизмы
      • Простейшие фрикционные механизмы
      • Сложные фрикционные механизмы
      • Простейшие механизмы с гибкими звеньями
      • Сложные механизмы с гибкими звеньями
    • Часть 6
      • Простейшие электрические механизмы
      • Рычажные электрические механизмы
      • Зубчатые электрические механизмы
      • Электрические механизмы с упругими звеньями
      • Сложные электрические механизмы
    • Часть 7
      • Элементы гидравлических и пневматических механизмов
      • Простейшие гидравлические и пневматические механизмы
      • Рычажные гидравлические и пневматические механизмы
      • Зубчатые гидравлические и пневматические механизмы
      • Гидравлические и пневматические механизмы с упругими звеньями
      • Сложные гидравлические и пневматические механизмы
  • Марочник
    • Стали конструкционные
      • Стали углеродистые обыкновенного качества
      • Стали углеродистые качественные
      • Стали низколегированные
      • Стали легированные
      • Стали целевого назначения
      • Стали высоколегированные
      • Сплавы железоникелевые
      • Сплавы никелевые
    • Стали инструментальные
      • Стали углеродистые и легированные
      • Стали штамповые
      • Стали валковые
      • Стали быстрорежущие
    • Стали и сплавы для отливок
      • Стали для отливок
    • Прецизионные сплавы
      • Магнитомягкие сплавы
        • Сплавы с наивысшей магнитной проницаемостью в слабых полях
        • Сплавы с высокой магнитной проницаемостью и повышенным удельным электрическим сопротивлением
        • Сплавы с высокой магнитной проницаемостью и повышенной индукцией насыщения
        • Сплавы с прямоугольной петлей гистерезиса
        • Сплавы с прямоугольной петлей гистерезиса (микронные толщины)
        • Сплавы с высокой индукцией магнитного насыщения
        • Сплавы с низкой остаточной индукцией
        • Сплавы с повышенной деформационной стабильностью и износостойкостью
        • Магнитомягкие сплавы с заданным коэффициентом линейного теплового расширения
        • Сплавы с высокой коррозионной стойкостью
        • Сплавы с высокой магнитострикцией
        • Термомагнитные сплавы и материалы
        • Температурная зависимость магнитных свойств сплавов на основе системы Fe-Ni
        • Радиационная стойкость магнитомягких сплавов
      • Деформируемые магнитотвердые сплавы
        • Сплавы для постоянных магнитов
        • Сплавы для гистерезисных двигателей
        • Материалы для носителей магнитной записи
      • Сплавы омического сопротивления
        • Сплавы для резисторов и тензорезисторов
        • Сплавы для электронагревателей
        • Сплавы для термосопротивлений
      • Сплавы с заданными температурными коэффициентами теплового расширения
      • Сплавы с высокими свойствами упругости
      • Сверхпроводящие материалы
      • Термобиметаллы
    • Чугун
      • Ковкий чугун
      • Легированный чугун
      • Чугун антифрикационный для отливок
      • Чугун с вермикулярным графитом
      • Чугун с пластинчатым графитом для отливок
      • Чугун с шаровидным графитом для отливок
    • Цветные металлы и сплавы
      • Алюминий и его сплавы
        • Алюминий и сплавы алюминиевые деформируемые
        • Алюминий первичный
        • Сплавы алюминиевые антифрикционные
        • Сплавы алюминиевые деформируемые в чушках
        • Сплавы алюминиевые для плакирования
        • Сплавы алюминиевые литейные
      • Магний и его сплавы
        • Сплавы магниевые литейные
      • Медь и ее сплавы
        • Бронзы безоловянные литейные
        • Бронзы оловянные литейные
        • Бронзы безоловянные, обрабатываемые давлением
        • Бронзы оловянные, обрабатываемые давлением
        • Медь
        • Сплавы медно-цинковые (латуни) литейные
        • Сплавы медно-цинковые (латуни) обрабатываемые давлением
      • Свинец и его сплавы
        • Баббиты оловянные и свинцовые
      • Титан и его сплавы
        • Титан губчатый
        • Титан и сплавы титановые деформируемые
      • Цинк и его сплавы
        • Сплавы цинковые антифрикционные
  • Энциклопедия
    • А
    • Б
    • В
    • Г
    • Д
    • Е
    • Ж
    • З
    • И
    • К
    • Л
    • М
    • Н
    • О
    • П
    • Р
    • С
    • Т
    • У
    • Ф
    • Х
    • Ц
    • Ч
    • Ш
    • Щ
    • Э
    • Я
  • Справочник
  • icon-rightarrow.png ГОСТы
    • 2.001-93 … 12.4.221-2002
    • 14.004-83 … 2999-75
    • 3009-78 … 8995-75
    • 9000-81 … 11997-89
    • 12004-81 … 13997.12-84
    • 14004-68 … 16985-79
    • 17001-86 … 18981-73
    • 19014-73 … 20997-81
    • 21000-81 … 23957-2003
    • 24016-80 … 25997-83
    • 26004-83 … 30987-2003
    • 31178-03 … Р 24497-3-09
Таблицы сплавов бронзы

, свинцовые оловянные бронзы

Сплавы, имеющиеся в продаже

Эти графики носят исключительно информационный характер. Не в целях дизайна.

Центробежное литье — медно-висмутовая бронза

(C89320, C89325, C89831, C89833, C89835, C89836, C89837)

Новые правила, вступающие в силу в январе 2014 года, потребуют замены изделий из латуни, используемых в системах питьевого водоснабжения, материалами, не содержащими свинца.

Примеры элементов, которые могут нуждаться в замене маркой, не содержащей свинца, в системах питьевого водоснабжения:

  • Бессвинцовые втулки вала насоса
  • Щелевые кольца рабочего колеса, не содержащие свинца
  • Втулки, не содержащие свинца
  • Бессвинцовые адаптеры
  • Муфты бессвинцовые
  • Фланцы без свинца
  • Бессвинцовые манжеты
  • Безсвинцовые компенсационные кольца дежи
  • Щелевые кольца корпуса без свинца
  • Обратные клапаны из бессвинцовой латуни
  • Бессвинцовые устройства предотвращения обратного слива
  • Шаровые краны из бессвинцовой латуни
  • Фитинги из латуни с бессвинцовой резьбой
  • Арматура для бессвинцовой воды
Медь — висмут (альтернативные бессвинцовые сплавы)
Перекрестный индекс Номинальный химический состав Типичные механические свойства
CDA Слиток Бывший SAE Бывший Федеральный Бывший ASTM Медь Олово Bi Цинк Растяжение (psi) Выход (фунт / кв. Дюйм) Относительное удлинение% BHN @ 500 кг
C89320 89 6 5 40 000 20 000 30 70
C89325 86 10 3.2 35 000 18 000 20 73
C89831 89 3,2 3,2 3 34 000 15 000 20 55
C89833 89 5 2.2 3 37 000 17 000 28 60
C89835 Федерально III-932 87 6,7 2,2 3 35 000 18 000 20 65
C89836 89 5.5 2,5 3 37 000 19 000 30 65
C89837 86 3,5 0,9 8 37 000 17 000 32 60

Центробежное литье — оловянные бронзы с высоким содержанием свинца

(C932, C934, C935, C936, C937, C938, C943, C945)

Оловянная бронза с высоким содержанием свинца содержит наиболее широко используемый сплав подшипниковой бронзы C932 (также известный как SAE 660).Широко доступный и несколько менее дорогой, чем другие сплавы подшипников, он известен своими непревзойденными характеристиками износа от стальных цапф. Его можно использовать против незакаленных и не идеально гладких валов. Свинец ослабляет эти сплавы, но придает способность выдерживать прерывистое смазывание. Он также сочетает в себе благоприятные антифрикционные свойства с хорошей грузоподъемностью и выдерживает небольшие перекосы валов.

Типичное использование:

  • Втулки общего назначения
  • Подшипники
  • Шайба
  • Применение без давления
  • Высокоскоростные — втулки малой нагрузки
  • Применение слабой кислоты
  • Подшипники и втулки с обрабатываемостью и противозадирными свойствами
  • Высокоскоростные — тяжелые втулки давления
  • Детали моста
  • Подшипниковые пластины
  • Низкое трение — втулки среднего давления
  • Железнодорожные приложения
Олово из бронзы с высоким содержанием свинца
Перекрестный индекс Номинальный химический состав Минимальные механические требования
CDA Слиток Бывший SAE Бывший Федеральный Бывший ASTM Медь Олово Свинец Цинк Растяжение (psi) Выход (фунт / кв. Дюйм) Относительное удлинение% BHN @ 500 кг
C93800 319 67 (E6) 3D 78 7 15 25 000 16 000 5 60
C94000 296 (E2) 72 13 15 50
C94100 325 (E5) 75 5 20 25 000 17 000 7 50
C94300 322 (E1) 3E 70 5 25 21 000 15 000 7 48

Центробежно-литые — оловянные бронзы с содержанием свинца

(C922, C923, C926, C927)

Свинцованная оловянная бронза используется аналогично оловянной бронзе, но указывается, когда требуется лучшая обрабатываемость и / или герметичность.

Типичное использование:

  • Гидравлический и пар среднего давления до 550 F
  • Морское и декоративное литье
  • Гидравлическое и паровое оборудование высокого давления
  • Конструкционные отливки
  • Гайка ходового винта
  • Подшипники для тяжелых условий эксплуатации
  • Поршни насоса
Олово из свинца, бронза
Перекрестный индекс Номинальный химический состав Минимальные механические требования
CDA Слиток Бывший SAE Бывший Федеральный Бывший ASTM Медь Олово Свинец Цинк Растяжение (psi) Выход (фунт / кв. Дюйм) Относительное удлинение% BHN @ 500 кг
C83600 115 40 (B5) 4A 85 5 5 5 36 000 19 000 15 60
C84400 123 81 3 7 9 30 000 15 000 16 55
C
  • 295 79 16 5 40 000 30 000 1 130
    C93200 315 660 A-932 3B 83 7 7 3 35 000 20 000 10 65
    C93400 310 (E8) 84 8 8 34 000 20 000 8 60
    C93500 326 66 (E9) 3C 85 5 9 1 30 000 16 000 12 60
    C93600 80 7 12 1 32 000 16 000 15 60
    C93700 305 64 (E10) 3A 80 10 10 35 000 20 000 6 60

    Центробежное литье — оловянные бронзы

    (C903, C905, C907, C916)

    Оловянная бронза обеспечивает отличную коррозионную стойкость, а также хорошую износостойкость и достаточно высокую прочность.Используемые в подшипниках скольжения, они особенно хорошо изнашиваются по стали.

    Типичное использование:

    • Подшипники
    • Втулки
    • Крыльчатка насоса
    • Кольца поршневые
    • Корпуса насосов
    • Клапаны
    • Арматура паровая
    • Колеса червячные
    • Шестерни
    • Подшипники для больших нагрузок и относительно низких скоростей
    Олово бронза
    Перекрестный индекс Номинальный химический состав Минимальные механические требования
    CDA Слиток Бывший SAE Бывший Федеральный Бывший ASTM Медь Sn Пб Zn Ni Растяжение (psi) Выход (фунт / кв. Дюйм) Относительное удлинение% BHN @ 500 кг
    C
  • 225 620 (D5) 88 8 4 44 000 22 000 18 70
    C
    210 62 (D6) 1A 88 10 2 44 000 25 000 10 75
    C 205 65 89 11 40 000 25 000 10 80
    C 199 87 13 40 000 20 000 15 90
    C 197 (D2) 85 15 30 000 25 000 1 105
    C 84 16 35 000 25 000 2 135 **
    C 194 (D1) 81 19 35 000 30 000 0.5 160 **
    C (F1) 88 10,5 1,5 35 000 17 000 10 65
    C 86.5 12 1,5 35 000 17 000 10 65
    C 245 622 (D4) 2A 88 6 1,5 4,5 38 000 19 000 18 65
    C
  • 230 621 (D3) 2B 87 8 1 4 40 000 19 000 16 70
    C

    250 640 87 11 1 2 1 40 000 24 000 10 80
    C

    206 63 88 10 2 38 000 20 000 8 77
    C92900 206 Вт / Ni 84 10 2.5 3,5 45 000 25 000 8 75

    ** BHN @ 3000 кг


    Центробежное литье — желтая латунь

    Желтая латунь
    Перекрестный индекс Номинальный химический состав Минимальные механические требования
    CDA Слиток Бывший SAE Бывший Федеральный Бывший ASTM Медь Sn Пб Zn Al Растяжение (psi) Выход (фунт / кв. Дюйм) Относительное удлинение% BHN @ 500 кг
    C85200 400 A-852 B584-852 72 1 3 24 35 000 12 000 25 45
    C85300 407 70 30 35 000 11 000 40
    C85400 403 41 A-854 В584-854 67 1 3 29 30 000 11 000 20 50
    C85700 405.2 A-857 B584-857 63 1 1 34,7 0,3 40 000 14 000 15 75

    Центробежное литье — марганцевые бронзы

    (C862, C863, C864, C865, C867)

    Марганцевая бронза, самая прочная из литых бронз, используется в основном для механических изделий, работающих в тяжелых условиях.Они обеспечивают умеренно хорошую коррозионную стойкость.

    Типичное использование:

    • Кронштейны
    • Валы
    • Шестерни
    • Конструкционные детали
    • Закрутите гайки
    • Тихоходные подшипники для тяжелых нагрузок
    • Шестерни
    • Упоры и кулачки
    • Бесплатные детали машин
    • Рычаг
    • Шестерни малой грузоподъемности
    • Морское оборудование
    • Штоки клапана
    • Пропеллеры для соленой и пресной воды
    • Детали машин, заменяющие сталь и товарный чугун
    Марганцевая бронза
    Перекрестный индекс Номинальный химический состав Минимальные механические требования
    CDA Слиток Бывший SAE Бывший Федеральный Бывший ASTM Медь Zn Al Fe Mn Растяжение (psi) Выход (фунт / кв. Дюйм) Относительное удлинение% BHN @ 3000 кг
    C86200 423 430A (B) и (E) 64 26 4 3 3 90 000 45 000 18 180
    C86300 424 430B (К) 8C 63 25 6 3 3 110 000 62 000 14 225
    C86500 421 43 (А) 8A 58 39 1 1 1 70 000 25 000 25 130

    Центробежное литье — этилированная марганцевая бронза

    Свинцованная марганцевая бронза
    Перекрестный индекс Номинальный химический состав Минимальные механические требования
    CDA Слиток Бывший SAE Бывший Федеральный Бывший ASTM Медь Sn Пб Цинк Растяжение (psi) Выход (фунт / кв. Дюйм) Относительное удлинение% BHN @ 3000 кг
    864 420 C2 7A 59 1 40 60 000 20 000 15 105
    867 422 58 1 41 80 000 32 000 15 155

    Центробежное литье — алюминиевые бронзы

    (C952, C953, C954, C955, C956, C958) и аэрокосмические стандарты AMS 4880, AMS 4881, AMS 4640

    Алюминиевая бронза и никель-алюминиевая бронза содержат от 3% до 12% алюминия, который усиливает сплав.Они известны своей высокой стойкостью к коррозии и окислению в сочетании с исключительно хорошими механическими свойствами. Подшипники из алюминиевой бронзы используются в тяжелых условиях эксплуатации. Сплавы, такие как C954 или C955, можно закаливать и отпускать для достижения еще более высокой прочности при необходимости. Стойкость к коррозии с морской водой чрезвычайно высока у никель-алюминиевых бронз, таких как C955. Благодаря устойчивости к коррозии, эрозии и кавитации он широко используется в гребных винтах и ​​другом морском оборудовании.

    Типичное использование:

    • Крепление пистолета и направляющие
    • Детали шасси
    • Емкость для травления и слабые щелочи
    • Судовой двигатель и гребные винты
    • Шестерни
    • кулачки
    • Гайки съемника
    • Тапочки
    • Применение при высоких температурах
    • Детали горных машин
    • Прямозубые и низкоскоростные — высоконагруженные червячные передачи
    • Гайки
    • Насосы
    • Втулки
    • Противооткатные механизмы танковой пушки
    • Направляющие и седла клапанов в авиационных двигателях
    • Кабельные соединители
    • Полюсное оборудование
    • Клеммы
    • Ступица гребного винта
    • Лопасти и другие детали, включая клапаны, контактирующие с морской водой
    Алюминий бронза
    Перекрестный индекс Номинальный химический состав Минимальные механические требования
    CDA Слиток Бывший SAE Бывший Федеральный Бывший ASTM Медь Al Fe Ni Mn Растяжение (psi) Выход (фунт / кв. Дюйм) Относительное удлинение% BHN @ 3000 кг
    C95200 415A 68A 9A 88 9 3 68 000 26 000 20 125
    C95300 415B 68B G7 89 10 1 70 000 26 000 25 140
    C95300HT G7-HT 80 000 40 000 12 174
    C95400 415C А-954 9C 85 11 4 85 000 32 000 12 170
    C95400-HT G5-HT 9C-HT 95 000 45 000 10 195
    C95500 415D G3 9D 81 11 4 4 95 000 42 000 10 195
    C95500-HT G3-HT 9D-HT 11 000 62 000 8 230
    C95800 81 9 4 5 1 85 000 35 000 15 159
    C95900 82 13 4 1 90 000 52 000 0.5 286

    Центробежное литье — никелевое серебро

    (C973, Mil C 15345 сплав 7, модифицированный C973)

    Нейзильбер обеспечивает отличную коррозионную стойкость, высокую литейную способность и очень хорошую обрабатываемость. У них умеренная прочность и приятный серебристый блеск.

    Типичное использование:

    • Оборудование для оборудования для обработки пищевых продуктов и напитков
    • Уплотнения и лабиринтные кольца паровых турбин
    Нейзильбер
    Перекрестный индекс Номинальный химический состав Минимальные механические требования
    CDA Слиток Бывший SAE Бывший Федеральный Бывший ASTM Медь Sn Пб Zn Ni Растяжение (psi) Выход (фунт / кв. Дюйм) Относительное удлинение% BHN @ 3000 кг
    C97300 410 56 2 10 20 12 30 000 15 000 8 50
    C97600 412 64 4 4 8 20 30 000 17 000 8 75

    Ресурсы: Стандарты и свойства — Медь и микроструктуры медных сплавов: Фосфорная бронза

    level2b

    • Перейти к поиску
    • Перейти к главному меню навигации
    • Перейти к дополнительному меню навигации
    • Перейти к основному содержанию
    • Перейти к нижнему колонтитулу
    • К началу
    • Дом
    • Свяжитесь с нами
    • Пресс-центр
    • Вопросы?
    Copper.org

    Член Медного Альянса

    Поиск по ключевым словам
    • Приложения
      • Справочник по дизайну
      • Медь в архитектуре
      • Избранные проекты
      • Часто задаваемые вопросы
      • Отделки
      • Образовательные программы
      • Архитектурные производители и дистрибьюторы
      • Консультанты и подрядчики
      • Электромобили
      • Медно-никелевая тормозная трубка
      • Радиаторы и теплообменники
      • Строительный провод
      • Качество электроэнергии
      • Шина
      • Справочник по медным трубам
      • Линии водоснабжения
      • HVAC / R
      • DX Геотермальные тепловые насосы
      • Технический уголок
      • Сплавы литейные
      • Бронзовые подшипники скольжения
      • Выбор материалов подшипников из бронзы
      • Руководство по проектированию электронных разъемов
      • Формы из медного сплава
      • Руководство по проектированию пресс-форм
      • Медный никель
      • Никель-алюминиевая бронза
      • Прочие медные сплавы
      • Автоматическая латунь
      • Поковки из меди и латуни
      • Бронзовые подшипники скольжения
      • Глоссарий руководства по ковке
    • ресурсов
      • База данных поставщиков медных сплавов
      • База данных подрядчиков по архитектурному монтажу
      • Архитектурные производители и дистрибьюторы
      • Стандартное обозначение UNS для кованой и литой меди
      • Стандартное обозначение ASTM для деформируемой и литой меди и медных сплавов
      • Международные системы сплавов для меди
      • Сравнение национальных стандартов
      • Индекс перекрестных спецификаций
      • Европейская система нумерации цветных металлов
      • Неактивные сплавы
      • Регистрация нового медного сплава
      • Поиск медных сплавов — Базовый
      • Поиск медных сплавов — Расширенный
      • Свойства меди
      • Низкотемпературные свойства меди
      • Криогенные свойства меди
      • Соединения меди
      • Микроструктуры медных сплавов
      • Защита от коррозии и сопротивление
      • Порошковая металлургия
      • Металлургия сплавов на основе меди
    • Потребители
      • 2020 Архив
      • 2019 Архив
      • 2018 Архив
      • 2017 Архив
      • Архив 2016 г.
      • 2015 Архив
      • 2014 Архив
      • 2013 Архив
      • Архив 2012 г.
      • Архив 2011 г.
      • Архив 2010 г.
      • Архив 2009 г.
      • Архив 2008 г.
      • 2007 Архив
      • Архитектура, освещение и декор
      • Посуда и украшения
      • Сделай сам
      • Электропроводка и связь
      • Окружающая среда и здоровье
      • Планировка дома
      • Сантехника, отопление и охлаждение
      • Инновации и технологии
      • Медные звенья
      • Часто задаваемые вопросы
      • Медные новости
    • Образование
      • Медная шкала времени
      • Цивилизация и медь
      • 60 Centur

    Руководство по выбору сплавов меди, латуни и бронзы

    Engineering360 Logo

    Продукты и услуги

    • Все
    • Новости и аналитика
    • Продукты и услуги
    • Библиотека стандартов
    • Справочная библиотека
    • Сообщество

    ПОДПИСАТЬСЯ

    АВТОРИЗОВАТЬСЯ

    Я забыл свой пароль.

    Нет учетной записи?

    Зарегистрируйтесь здесь. Дом Новости и аналитика Последние новости и аналитика Аэрокосмическая промышленность и оборона Автомобильная промышленность Строительство и Строительство Потребитель Электроника Энергия и природные ресурсы Окружающая среда, здоровье и безопасность Еда и напитки Естественные науки Морской Материалы и химикаты Цепочка поставок Пульс360 При поддержке AWS Welding Digest Товары Строительство и Строительство Сбор данных и обработка сигналов Электрика и электроника Контроль потока и передача жидкости Жидкая сила Оборудование для обработки изображений и видео Промышленное и инженерное программное обеспечение Промышленные компьютеры и встраиваемые системы Лабораторное оборудование и научные инструменты Производственное и технологическое оборудование Мат

    % PDF-1.4 % 603 0 объект > endobj xref 603 113 0000000016 00000 н. 0000003262 00000 н. 0000003409 00000 н. 0000004037 00000 н. 0000004373 00000 п. 0000004897 00000 н. 0000005519 00000 п. 0000005998 00000 н. 0000006404 00000 п. 0000006599 00000 н. 0000006826 00000 н. 0000007276 00000 н. 0000007636 00000 н. 0000007782 00000 н. 0000007947 00000 п. 0000008059 00000 н. 0000008173 00000 п. 0000008368 00000 н. 0000008514 00000 н. 0000008591 00000 н. 0000009092 00000 н. 0000009754 00000 п. 0000010327 00000 п. 0000010819 00000 п. 0000012205 00000 п. 0000012318 00000 п. 0000012464 00000 п. 0000012660 00000 п. 0000012856 00000 п. 0000013002 00000 п. 0000013031 00000 п. 0000014033 00000 п. 0000014600 00000 п. 0000015043 00000 п. 0000015306 00000 п. 0000015790 00000 п. 0000016200 00000 н. 0000016804 00000 п. 0000017036 00000 п. 0000017671 00000 п. 0000018655 00000 п. 0000019534 00000 п. 0000019773 00000 п. 0000020802 00000 п. 0000021877 00000 п. 0000022753 00000 п. 0000023706 00000 п. 0000023791 00000 п. 0000023876 00000 п. 0000024017 00000 п. 0000024212 00000 п. 0000024297 00000 п. 0000024382 00000 п. 0000024546 00000 п. 0000024692 00000 п. 0000024821 00000 п. 0000024944 00000 п. 0000025029 00000 п. 0000025224 00000 п. 0000025370 00000 п. 0000025505 00000 п. 0000025641 00000 п. 0000025783 00000 п. 0000025924 00000 п. 0000026065 00000 п. 0000026207 00000 п. 0000026352 00000 п. 0000026492 00000 п. 0000026687 00000 п. 0000026833 00000 п. 0000027089 00000 п. 0000027172 00000 п. 0000027227 00000 п. 0000029656 00000 п. 0000032544 00000 п. 0000035349 00000 п. 0000039154 00000 п. 0000043651 00000 п. 0000043787 00000 п. 0000043923 00000 п. 0000044059 00000 п. 0000044196 00000 п. 0000044329 00000 п. 0000044473 00000 п. 0000044613 00000 п. 0000044752 00000 п. 0000044896 00000 н. 0000045037 00000 п. 0000045177 00000 п. 0000045313 00000 п. 0000045448 00000 п. 0000045584 00000 п. 0000045721 00000 п. 0000045843 00000 п. 0000045965 00000 п. 0000046087 00000 п. 0000046264 00000 н. 0000048446 00000 н. 0000048821 00000 н. 0000049277 00000 п. 0000049415 00000 п. 0000050788 00000 п. 0000051127 00000 п. 0000051500 00000 п. 0000107555 00000 н. 0000119894 00000 н. 0000123377 00000 н. 0000356797 00000 н. 0000360274 00000 н. 0000431020 00000 н. 0000434498 00000 п. 0000003070 00000 н. 0000002556 00000 н. трейлер ] / Назад 723894 / XRefStm 3070 >> startxref 0 %% EOF 715 0 объект > поток h ެ M (DQocƘ & cF% R, B CHc $ 3 [* YHQF | l &) [2Y YPίN; ^

    Производитель бронзовых отливок | Отливки из бронзового сплава по ASTM B148, AMS 2175, AMS 4860 и военным спецификациям

    Мы отливаем различные бронзовые сплавы без свинца для различных отраслей промышленности.Все металлы легируются на месте с использованием нашего анализатора металлов SPECTROLAB в соответствии с вашими требованиями. Области применения варьируются от подшипников и шестерен до сантехнических изделий и изготовления деталей насосов и клапанов сложной формы. Наш литейный цех разливает следующие бронзовые сплавы:

    Отливки из алюминиевой бронзы (952, 953, 954, 955, 958)

    Эти алюминиево-бронзовые сплавы обладают износостойкостью и обладают хорошими сварочными характеристиками, а также исключительными механическими свойствами. Они устойчивы к коррозии во многих средах, включая морскую воду, хлориды и разбавленные кислоты.Эти сплавы считаются неискрящими и подходят для оборудования, предназначенного для работы со взрывчатыми веществами, нефтью, химическими и газовыми продуктами. Сплавы из алюминиевой бронзы, содержащие более 10% алюминия, могут подвергаться термообработке для улучшения их механических свойств.

    Отливки из марганцевой бронзы (862, 863, 865)

    Самый прочный из всех медных литейных сплавов, эти сплавы используются в основном для тяжелых механических изделий, требующих умеренно хорошей коррозионной стойкости по разумной цене. Эти сплавы не только обладают высоким пределом прочности и текучести, но и могут работать при очень высоких нагрузках и скоростях, что делает их отличным сплавом для ваших подшипников.

    Отливки из оловянной бронзы (903, 905, 907, 911)

    Сплавы олова-бронзы известны хорошей коррозионной стойкостью, достаточно высокой прочностью, хорошей износостойкостью и более низким коэффициентом трения по сравнению со сталью. Они способны выдерживать ударные и ударные нагрузки, но с пониженной поверхностной скоростью, что делает их отличным выбором для высокопрочных втулок и подшипников, а также для подвижных компонентов мостов.

    Отливки из кремниевой бронзы (875)

    Эти сплавы средней прочности проявляют хорошую коррозионную стойкость при погружении в жидкости или химические вещества.Области применения варьируются от подшипников и шестерен до сантехнических изделий и изготовления деталей насосов и клапанов сложной формы.

    Запросить цену

    Предоставлены технические характеристики литейного материала из бронзы
    • ASTM B148 — Настоящая спецификация устанавливает требования к отливкам в песчаные формы, изготовленным из сплавов на медной основе

    • AMS 2175 — Данная спецификация устанавливает методы неразрушающего контроля, частоту отбора проб и критерии приемки для проверки металлических отливок

    • AMS 4860 — Марганцево-бронзовые, песчаные и центробежные отливки

    • ASTM B427 — Настоящая спецификация устанавливает требования к отливкам из сплава бронзы для зубчатых колес

    • ASTM B584 — Стандартные спецификации для отливок в песчаные формы из медных сплавов для общего применения

    • ASTM B763 — Стандартные спецификации для отливок в песчаные формы из медных сплавов для клапанов

    • MIL-B- 24480 — Бронзовые никель-алюминиевые отливки по военным спецификациям для работы с морской водой

    • QQ-C- 390 — Отливки из медных сплавов по военным техническим условиям

    • MIL-B- 21230A — Военные спецификации, бронза, никель-алюминий и отливки из марганцево-никелевого алюминия, применение гребного винта судна

    • MIL-B- 16540B — Военные спецификации, бронза, фосфорное литье

    • MIL-STD- 2175A — Военные спецификации, отливки, классификация и проверка

    • SAE 620 — темно-синяя бронза G, оловянная бронза

    • SAE AMS 4871F — Настоящая спецификация распространяется на сплав алюминиевой бронзы в форме центробежных и кокильных отливок.

    • ASTM B22 — Стандартные спецификации для бронзовых отливок для мостов и поворотных столов

    • ASTM B824 — Стандартные технические условия для общих требований к отливкам из медных сплавов

    Свойства алюминия

    Физические свойства алюминия

    main Физические свойства алюминия и алюминиевого сплава, которые пригодны для использования:

    Эти свойства алюминия представлены в таблицах ниже [1].Их можно рассматривать только как основу для сравнения сплавов и их состояний и не следует использовать для инженерных расчетов. Это не гарантированные значения, поскольку в большинстве случаев это средние значения для продуктов разных размеров, форм и способов изготовления. Следовательно, они могут не точно соответствовать товарам всех размеров и форм.

    Номинальные значения популярных плотностей алюминиевых сплавов представлены в отожженном состоянии (О). Различия в плотности из-за того, что сплавы, содержащие различные легирующие элементы в разном количестве: кремний и магний легче алюминия (2,33 и 1,74 г / см. 3 ), а железо, марганец, медь и цинк — тверже (7,87; 7,40; 8,96 и 7,13 г / см 3 ).

    Влияние глинозема и физических свойств, в частности его плотности, на структурные характеристики алюминиевых сплавов см. Вот.

    Physical properties of wrought aluminum alloys

    The density of wrought aluminum alloys

    Алюминий как химический элемент

    • Алюминий Это третий по распространенности — после кислорода и кремния — среди примерно 90 химических элементов, которые содержатся в земной коре.
    • Среди металлических элементов — он первый.
    • Этот металл обладает множеством полезных свойств, физических, механических, технологических, благодаря которым он широко используется во всех сферах жизнедеятельности человека.
    • Алюминий — ковкий металл, имеющий серебристо-белый цвет, легко обрабатывается большинством методов обработки металлов давлением: прокаткой, волочением, экструзией (прессованием), ковкой.
    • Его плотность — удельный вес — около 2,70 грамма на кубический сантиметр.
    • Чистый алюминий плавится при температуре 660 градусов по Цельсию.
    • Алюминий обладает относительно высокой теплопроводностью и электропроводностью.
    • В присутствии кислорода всегда покрывается тонкой невидимой оксидной пленкой.Эта пленка по существу непроницаема и обладает относительно высокими защитными свойствами. Поэтому алюминий обычно показывает стабильность и долгий срок службы в нормальных атмосферных условиях.

    Сочетание свойств алюминия и его сплавов

    Алюминий и его сплавы обладают уникальным сочетанием физических и других свойств. Он изготовлен из алюминия с использованием одного из самых универсальных, экономичных и привлекательных строительных и потребительских материалов. Алюминий используется в очень широком диапазоне — от мягкой, очень пластиковой упаковочной пленки до самых сложных космических проектов.Алюминий считается вторым после стали среди множества конструкционных материалов.

    низкая плотность

    Алюминий — одно из самых легких промышленных сооружений. Плотность алюминия примерно в три раза ниже, чем у стали или меди. Это физическое свойство обеспечивает высокую удельную прочность — прочность на единицу веса.

    Рисунок 1.1 — Рабочий объем алюминия по сравнению с другими металлами [3]

    Рисунок 1.2 — Влияние легирующих элементов
    на прочностные свойства, твердость, хрупкость и пластичность
    [3]

    Рисунок 1 — Прочность алюминия на единицу плотности в сравнении с различными металлами и сплавами [3]

    Рисунок 2 — Кривые растяжения алюминия в сравнении с различными металлами и сплавами [3]

    Таким образом, алюминиевые сплавы широко используются в транспортном машиностроении для увеличения грузоподъемности автомобилей и экономии топлива.

    • паром-катамарана,
    • нефтяных танкеров и
    • самолетов —

    Вот лучшие примеры использования алюминия на транспорте.

    The dependence of the density of aluminum on its purity and temperature
    Рисунок 3 — плотность алюминия в зависимости от чистоты и температуры [2]

    коррозионная стойкость

    Алюминий обладает высокой коррозионной стойкостью за счет тонкого слоя оксида алюминия на его поверхности. Эта оксидная пленка образуется мгновенно, как только свежая поверхность алюминия входит в контакт с воздухом (рисунок 4).Во многих случаях это свойство позволяет использовать алюминий без специальной обработки поверхности. Если необходимо дополнительное защитное или декоративное покрытие, применяется анодирование или окраска поверхности.

    Corrosion of aluminum through a natural oxide coating
    Рисунок 4
    а — естественное оксидное покрытие на сверхчистом алюминии;
    б — алюминий чистоты от коррозии 99,5% с естественным оксидным покрытием
    коорозионно в агрессивных средах [2]

    Рисунок 5.1 — Влияние легирующих элементов на коррозионную стойкость и усталостную прочность [3]

    Рисунок 5.2 — точечная коррозия (точечная коррозия) алюминиевых листов
    из сплава 3103 в различных агрессивных средах [3]

    Прочность

    Механические свойства чистого алюминия довольно низкие (рисунок 6). Однако эти механические свойства могут сильно вырасти, если в легирующие элементы добавлен алюминий и, кроме того, он подвергается термическому (рисунок 6) или деформационному (рисунок 7) упрочнению.

    Типичные легирующие элементы включают:

    • марганец,
    • кремний,
    • медь,
    • магний,
    • и цинк.

    Effect purity aluminum on its strength and hardness
    Рисунок 6 — Влияние чистоты алюминия на его прочность и твердость [2]

    Mechanical properties of aluminum-copper alloy
    Рисунок 7 — Механические свойства высокочистых деформируемых
    алюминиево-медных сплавов в различных состояниях [2]
    (О — отожженные, W — сразу после отпуска, Т4 — естественно состаренные, Т6 — искусственно состаренные)

    The dependence of the mechanical properties of the brand aluminum 99,50% of degrees nagartovki Рисунок 8 — Механические свойства алюминия 99,50%
    в зависимости от степени холодной деформации [2]

    Рисунок 2 — Влияние легирующих элементов на плотность и модуль Юнга [3]

    Стойкость при низких температурах

    Известно, что сталь становится хрупкой при низких температурах.Кроме того, алюминий при низких температурах увеличивает свою прочность и сохраняет высокую вязкость. Именно это физическое свойство позволило использовать его в космических аппаратах, в условиях работы в холодном пространстве.

    Changes in mechanical properties of aluminum at lower temperatures

    Рисунок 9 — Изменение механических свойств алюминиевого сплава 6061
    при понижении температуры

    Теплопроводность

    Алюминий проводит тепло в три раза быстрее, чем сталь. Это физическое свойство очень важно в теплообменниках для нагрева или охлаждения рабочей среды.здесь — широкое применение алюминия и его сплавов в посуде, кондиционерах, примышленных и автомобильных теплообменниках.

    Рисунок 10 — Теплопроводность алюминия по сравнению с другими металлами [3]

    отражательная способность

    Алюминий — отличный отражатель лучистой энергии во всем диапазоне длин волн. Это физическое свойство позволяет использовать его в устройствах, которые работают против ультрафиолетового спектра через видимый спектр, инфракрасного спектра и тепловых волн, а также таких электромагнитных волн, как радиоволны и радиолокационные волны [1].

    Алюминий обладает способностью отражать более 80% световых волн, что обеспечивает широкое использование в осветительных приборах (рисунок 11). Благодаря своим физическим свойствам используется в теплоизоляционных материалах. например, алюминиевая кровля отражает большую часть солнечного излучения, что обеспечивает прохладу в помещении летом и в то же время сохраняет тепло в помещении зимой.


    Рисунок 11 — Отражающие свойства алюминия [2]


    Рисунок 12 — Эмиссионные и отражающие свойства алюминия с различной обработкой поверхности [3]


    Рисунок 13 — Сравнение отражающих свойств различных металлов [3]

    электрические свойства

    • Алюминий — один из двух доступных металлов, которые обладают достаточно высокой электропроводностью, чтобы применять их в качестве электрических проводников.
    • Электропроводность «электрического» алюминия марки 1350 составляет около 62% от международного стандарта IACS — электропроводность отожженной меди.
    • Однако удельный вес алюминия составляет лишь треть от удельного веса меди. Это означает, что он тратит вдвое больше электроэнергии, чем медь того же веса. Это физическое свойство обеспечивает алюминий, широко используемый в высоковольтных линиях электропередачи (ЛЭП), трансформаторах, электрических автобусах и электрических лампах.


    Рисунок 14 — Электрические свойства алюминия [3]

    магнитные свойства

    Алюминий не намагничивается в электромагнитных полях. Это делает его полезным для защиты оборудования от воздействия электромагнитных полей. Еще одно применение этой функции — компьютерные диски и параболическая антенна.


    Рисунок 15 — Намагниченный алюминиевый сплав AlCu [3]

    токсические свойства

    Это свойство алюминия — отсутствие токсичности — было обнаружено в начале его промышленного освоения.Именно это свойство алюминия позволило использовать его для изготовления кухонной утвари и техники, не оказывая вредного воздействия на человеческий организм. Алюминий с его гладкой поверхностью легко чистится, при готовке важно обеспечить высокую гигиену. Алюминиевая фольга и контейнеры широко и безопасно используются при упаковке прямого контакта с пищевыми продуктами.

    звукоизоляционные свойства

    Это свойство позволяет использовать алюминий при выполнении акустических потолков.

    Способность поглощать энергию удара

    Алюминий имеет модуль упругости в три раза меньше, чем сталь.Это физическое свойство делает его большим преимуществом для изготовления автомобильных бамперов и других средств защиты автомобилей.

    Aluminum profiles for absorbing impact energy during a vehicle crash

    Изображение 16. Автомобильные алюминиевые профили
    для поглощения энергии удара при аварии

    огнезащитные свойства

    Алюминиевые детали не образуют искр при ударах друг о друга, а также о других цветных металлах. Это физическое свойство используется при повышенных мерах пожарной безопасности конструкции, например, на морских нефтяных вышках.

    В то же время при повышении температуры выше 100 градусов Цельсия прочность алюминиевых сплавов значительно снижается (рисунок 17).

    Рисунок 17 — Прочность на растяжение алюминиевого сплава 2014-T6
    при различных температурах испытаний [3]

    Технологические свойства

    Легкость, с которой алюминию можно придать любую форму — технологичность, это одно из важнейших его преимуществ. Очень часто он может успешно конкурировать с более дешевыми материалами, с которыми намного сложнее обращаться:

    • Этот металл можно отливать любым способом, известным металлургам, в литейном производстве.
    • Его можно свернуть до толщины фольги или более тонких листов бумаги.
    • Алюминиевые пластины можно штамповать, растягивать, устанавливать и формовать всеми известными методами обработки металлов давлением.
    • Алюминий поддается любой ковке
    • Алюминиевый провод
    • , вытянутый из круглого стержня, затем может быть вплетен в электрические кабели любого типа и размера.
    • Нет никаких ограничений по форме профилей, в которых он изготовлен из данного металла экструзией (прессованием).

    Рисунок 18.1 — литье алюминия в песчаные формы

    Рисунок 18.2 — Непрерывная разливка-прокатка алюминиевой полосы [5]

    Рисунок 18.3 — Десантная операция при изготовлении алюминиевых банок [4]

    Рисунок 18.4 — операция ковки алюминия

    Рисунок 18.5 — Алюминий холодного волочения


    Рисунок 18.6 — Прессование (экструзия) алюминия

    Источники:

    1. Алюминий и алюминиевые сплавы.- ASM International, 1993.
    2. .
    3. А. Свердлин Свойства чистого алюминия // Справочник по алюминию, Vol. 1 / под ред. G.E. Тоттен, Д.С. Маккензи, 2003
    4. ТАЛАТ 1501
    5. ТАЛАТ 3710

    .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *