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.
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.
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.
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.
- Мы предлагаем следующие виды цветных металлов: бронза, медь, титан, олово, баббит, магний, кадмий, латунь, сурьма, висмут.
Классификация и применение бронз
При маркировке бронзы приняты определенные правила: Бр (первые две буквы)- бронза, далее буквы, означающие список легирующих элементов в нисходящем порядке их содержания, и цифры, соответствующих их количеству в процентах. Сплавы на основе олова и свинца с добавкой меди называются баббитами. Они весьма дороги, поэтому чаще всего заменяются алюминиевыми сплавами. Бронзы делятся на оловянные и безоловянные.
Оловянные бронзы
Основными легирующими элементами оловянных бронз являются цинк, никель и фосфор. Содержание цинка составляет до 10 процентов, при этом свойства бронзы практически не изменяются, но снижается цена. Свинец и фосфор улучшают антифрикционные свойства бронзы и ее обрабатываемость резкой.
Применение некоторых видов литейных оловянных бронз
Деформируемые бронзы:
— БрОФ6,5-0,4 – пружины, мембраны, антифрикционные детали, вкладыши
— БрОЦ4-3 – плоские и круглые пружины и пружинные контакты
— БрОЦС4-4-2,5 – антифрикционные детали, втулки, муфты, рубашки и так далее
Литейные бронзы:
— БрО3Ц12С5 – арматура общего назначения
— БрО5ЦНС5 – антифрикционные детали, вкладыши подшипников, сепараторы
— БрО4Ц4С17 – антифрикционные детали втулки, подшипники, сепараторы подшипников, вкладыши, шестерни, червячные пары и прочее.
Бронзы безоловянные
Существуют марки бронзы, не содержащие олова. Это двойные или многокомпонентные сплавы меди с алюминием, марганцем, железом, свинцом, никелем, бериллием или кремнием.
Свойства алюминиевых бронз: хорошая устойчивость к коррозии в морской воде, высокие механические свойства, хорошая пластичность, высокая плотность.
Свойства кремнистых бронз (содержащих никель и марганец): высокая механическая прочность и пластичность, хорошие механические и антикоррозионные качества.
Свойства бериллиевых бронз: улучшенная коррозийная стойкость и свариваемость.
Свойства свинцовых бронз: отличные антифрикционные свойства, хорошая теплопроводность.
Применение безоловянных бронз:
Алюминиевые бронзы
— БрАЖ9-4 – Для обработки давлением и механически ( прутки, трубы, листы)
— БрАЖН10-4-4 – Изделия для химической аппаратуры
— БрА9Ж3Л – Арматура, антифрикционные детали
— БрА10Ж3Мц2 – Арматура, антифрикционные детали
Кремнистые бронзы
- БрКМц3-1 – Прутки, ленты, проволока для пружин
Бериллиевая бронза
- БрБ2 – Полосы, прутки, лента, проволока для пружин
Свинцовая бронза
- БрС30 – Антифрикционные детали, прокладки, втулки
Маркировка бронз
Безоловянные (ГОСТ 493, ГОСТ 17328,ГОСТ 18175) | |
Марка | Краткое обозначение марки |
БрА5 БрА7 | БА5 БА7 |
БрАЖ9—4; БрА9ЖЗЛ; БрА10ЖЗ; БрА10ЖЗр | БАЖ |
БрАЖН10—4—4; БрАЖНМц9—4—4—1; БрА10Ж4Н4Л; БрА9Ж4Н4Мц1; БрА11ЖбНб | БАЖН |
БрАЖМц10—3—1,5; БрА10ЖЗМц2 | БАЖМц |
БрМц5 БрКд1 БрБ2 | БМц БКд ББ |
БрБНТ1,7; БрБНТ1,9; БрБНТ1,9Мг | ББН |
БрКН1-3 БрКМцЗ—1 БрМг0,З БрСр0,1 БрХ1 | БКН БКМц БМг БСр БХр |
БрХ1Цр; БрХЦрКа; БрЦр | БЦр |
БрАМц10—2; БрА10Мц2Л; БрАМц9—2; БрА9Мц2Л | БАМц |
БрА7Мц15ЖЗН2Ц2 БрС30 БрСуЗНЗЦЗС2ОФ БрНК1,5—0,5 | БАМц15 БС БСуС БНК |
Оловянные (ГОСТ 613, ГОСТ 5017) | |
Марка | Краткое обозначение марки |
Бр0ЗЦ12С5 | Б0З |
БрОЦС4—4—2,5; БрОЦС4—4—4; Бр04Ц7С5 | Б04 |
Бр05Ц5С5 | Б05 |
Бр06Ц6СЗ; Бр06Ц6С2х | Б06 |
Бр0Ц4—3 Бр08Ц4 Бр010Ц2 Бр0ЗЦ17С5Н1 Бр04Ц4С17 Бр05С25 | Б0Ц4 Б0Ц8 Б0Ц10 Б0ЗН Б04С Б05С |
Бр08С12; Бр08С21 | Б08С |
Бр010С10 Бр010Ф1 Бр0Ф2—0,25 Бр0Ф4—0,25 Бр0Ф6,5—0,15 Бр0Ф6,5—0,4 Бр0Ф7—0,2 Бр0Ф8,0—0,3 БрМц07—3 | Б0С10 Б0Ю Б0Ф2 Б0Ф4 Б0Ф6 Б0Ф6 Б0Ф7 Б0Ф8 Б0Мц |
Сфера и область применения бронзы. Где применяется бронза?
Бронза – это сплав, в честь которого названа целая эпоха. Он активно применяется во всевозможных отраслях промышленности и в быту благодаря ценным и уникальным свойствам. В декоративных сферах бронзе нет равных, так как бронзовыми скульптурами восхищается весь мир, а различные изделия из этого сплава украшают театры и дворцы.
Бронза – что это?
Сплав меди с оловом называют бронзой. Оловянный сплав может содержать и другие элементы (легирующие) в незначительном количестве – свинец, кремний, бериллий, фосфор, хром, алюминий. Эти примеси улучшают свойства бронзы, придают ей твердость, легкоплавкость и антифрикционные свойства.
Бывают и безоловянные сплавы, основным компонентом которых вместо олова выступает какой-то другой компонент. Такие сплавы ничем не хуже оловянных.
Свойства бронзы
К основным свойствам бронзы относят антикоррозийные, антифрикционные, твердость, плотность, а также стойкость к некоторым агрессивным средам. Как уже было сказано, легирующие компоненты влияют на свойства бронзы, чаще всего они их улучшают. Например, внесение в сплав алюминия придает бронзе прочности, химической стойкости, особенно к морской воде. Это и определяет её сферу применения. Свинец в бронзе повышает стойкость к нагрузкам и антифрикционные свойства, а бериллий делает бронзу особо твердой и пластичной.
Применение бронзы в промышленности
Бронза — очень востребованный материал и играет важную роль в таких отраслях промышленности как машиностроение, судостроение, металлургия, электротехника, химическая промышленность. Рассмотрим, как применяется бронза в данных отраслях более детально.
Оловянная бронза имеет очень низкую способность к усадке и поэтому её используют для производства многих деталей для оборудования и транспорта, например, пружин, втулок, подшипников скольжения. Более подробно о бронзовых подшипниках можно узнать в статье «Сферы и области применения подшипников».
Алюминиевая бронза имеет ниже стоимость, чем оловянная, но, несмотря на это, обладает высокой коррозийной устойчивостью, что позволяет применять этот сплав для производства химической аппаратуры и той, что используется в морской воде. Те виды бронзы, легирующие компоненты которых придают сплаву пластичности и упругости, применяют для создания прокладок машин, деталей для измерительной техники, зубчатых колес, шестерен.
Электротехника использует те сплавы, которые имеют высокую стойкость к коррозии и электропроводимость. Например, бериллиевая бронза позволяет получить детали для планшетов и мобильных устройств, а также пружинные контакты и интегральные схемы.
Бронзовое сантехническое оборудование обладает высокими коррозийными свойствами, которые не позволяют воде и сырости влиять на изделия. Помимо этого, такая сантехника долговечная, обладает высокими гигиеническими и эстетическими свойствами.
Применение бронзы в искусстве и в быту
Так как бронза долговечный, твердый, прочный материал, стойкий к неблагоприятным факторам внешней среды и коррозии, изделия из этого сплава можно встретить на улицах разных городов мира в виде фонарей, лавочек, скамеек, беседок и памятников. Плюс ко всему, бронза обладает высокими эстетическими свойствами (привлекательными желтыми или красными оттенками), за счет чего её используют для создания скульптур различных размеров, статуэток и сувениров.
Сплавы бронзы с алюминием имеет красивый золотистый цвет и поэтому из него создают разнообразные украшения – серьги, кольца, кулоны. Еще в Бронзовом веке данный сплав применялся для создания кухонной посуды (бокалов, кружек, тарелок, столовых приборов), но сейчас такие изделия используют в декоративных целях, для украшения интерьера, а также в качестве отличного подарка.
Бронза – это материал, который не утратит своей ценности никогда. Он поразил своей уникальностью древность и продолжает поражать современность.
2. Химический состав древних бронз и других медных сплавов
Бронзами в тесном смысле этого слова называют сплавы меди с оловом в различных весовых отношениях, но с преобладанием меди. Присутствие других металлов, кроме олова, в древних бронзах следует рассматривать как побочные примеси. Такими примесями в упомянутых бронзах являются: цинк, свинец, сурьма, железо, серебро, иногда никель, кобальт, золото, а также другие металлы, очевидно попадавшие в сплав непосредственно из медных и оловянных руд в самом процессе плавки.
Цвет бронзы изменяется в зависимости от ее состава; с увеличением процентного содержания олова в сплаве цвет бронз переходит из розового и красного (90—99% меди) в желтый (до 85% меди), затем в белый (до 72% меди) и, наконец/в стально-серый (до 35% меди).
Бронзы могут иметь также и золотистые оттенки: напр., античная золотистая бронза содержит, по F. Wibel’ю, около 88% меди и. 12% олова..
Латунью, или желтою медью, называют сплав меди с различным содержанием цинка, обычно около 32%; латунь характеризуется красивым желтым цветом.
У народов античного мира, греков и римлян, медь и ее сплавы бронза и латунь назывались одинаково: des у римлян, χαλχός у греков.
Древние египтяне, по указанию Berthelot, 1 называли медь и бронзу одним словом chomt.
Эти термины сохранились до нашего времени, иногда латунь, т. е. сплав меди с цинком, ошибочно называют желтой или зеленой медью, в отличие от красной или чистой меди.
Коринфская бронза (airin de Corinthe), по мнению Berthelot, 2 была сплавом меди с золотом и серебром, Berthelot 3 указывает, что под названием орихалк в древности, вероятно, разумели все желтые сплавы, напоминающие своим блеском золото; об этом сплаве Платон говорит в своей «Атлантиде» как о драгоценном металле.
По Брандту, бронза, употреблявшаяся римлянами и в средние века, редко была сплавом только меди и олова, но обыкновенно содержала свинец в таком количестве, что надо считать его прибавленным умышленно. G. Richter указывает, что в античных бронзах более раннего происхождения содержание олова было меньше, чем в бронзах более позднего происхождения; напр., некоторые топоры из Трои содержали лишь от 3,87% до 5,70% олова. Бронзы из Микен уже содержат олова больше, от 10 до 13%. В греческих бронзовых сосудах содержание олова бывает обычно от 10 до 14%, а в монетах от 2 до 17%. В зеркалах содержание олова обычно выше, чем в других бронзах, а именно, от 19 до 32%.
Составные части | Проценты | |
Олово | 4,36 | 5,52 |
Медь | 82,72 | 72,09 |
Свинец | 9,90 | 20,31 |
Железо | 0,55 | 1,73 |
Цинк | 1,86 | 0,67 |
Мышьяк | следы | следы |
С давних времен китайцами и индусами изготовлялись музыкальные инструменты в форме тарелок, называющиеся там-там, гонгами и др., состоящие из сплава меди и 2.0% олова.
Особую группу среди древних бронз представляют китайские и японские художественные бронзы, отличающиеся своим составом от бронз других народов Азии и Европы.
Китайские и японские бронзы, замечательные по покрывающей их темной патине, содержат, по исследованию М. Morin, 4 свинец в количестве до 20%. Приводим из этой работы данные двух анализов бронз.
Некоторые китайские и японские бронзы бывают весьма хрупкими, разбивающимися при небольшом толчке.
Кроме бронз в прямом значении слова, японцы изготовляют другие медные сплавы, содержащие вместо олова драгоценные металлы: золото и серебро.
По исследованию проф. Roberts-Austen’a, 5 из этих сплавов, применяемых японскими художниками, наибольший интерес представляют два сплава: shaku do и shibu ichi. Первый из них, как показывают анализы, содержит до 4% золота; в schibu ichi содержание серебра доходит до 49%. Патины этих сплавов имеют весьма красивые цвета: на shaku do пурпурно-красный, а на shibu ichi — серый. Кроме того, японцы готовят особый сплав, называемый kuromi и содержащий медь, олово, кобальт и другие металлы.
В заключение приводим данные анализов различных древних: бронзовых предметов (табл. 1), сообщаемые G. Brinton Philips’ом; 6 анализы бронз с Кавказа, произведенные лабораторией Института исторической технологии, даны в таблице 2.
Таблица 1
Название предмета | Место нахождения | Дата предмета | Проценты | Примечание | |||||
Сu | Sn | Pb | Fe | Со | As | ||||
Чаша | Луксор | XI египет. дин. | 85,8 | 3,5 | 8,5 | 0,2 | — | — | 7% Sb |
Гвозди | Мемфис | XXVI египет. дин. | 74,6 | 0,9 | 21,3 | 0,3 | — | — | |
Обломок | » | — | 92,0 | 6,5 | 0,8 | 0,3 | — | — | |
Чаша | Микены | — | 99,4 | — | 0,2 | — | 0,2 | ||
Рукоятка меча | » | — | 99,4 | 0,1 | — | — | — | — | |
Обломок | Афины Акрополь | 520 до н. э. | 88,1 | 9,7 | 0,3 | — | — | — | |
Топор- | Таормина | 600 до н. э. | 90,3 | 7,3 | 0,2 | 0,5 | — | — | |
Зеркало | Карфаген | — | 82,0 | 14,4 | — | 0,6 | — | — | |
Часть светильника | Пикеринг в Йоркшире | — | 83,8 | 10,2 | 5,3 | 0,4 | — | — | |
Серп | Саратов | 1600 до н. э. | 91,5 | — | — | 6,2 | 0,3 | — | |
Чаша | Цейлон | XII столетие | 77,5 | 19,6 | 0,2 | — | 0,4 | — | |
Зеркало | Китай | 1000 н. э. | 65,2 | 9,7 | 23,2 | — | — | — | |
Ложка | Корея | 900—1400 н. э. | 77,2 | 21,5 | — | 0,7 | — | — | |
Зеркало | Япония | 1300 н. э. | 73,2 | 10,8 | 14.5 | — | — | — | |
Нож | Перу | — | 96,8 | 3,0 | — | 0,3 | — | — | |
94,3 | 4,8 | — | — | — | — | ||||
96,2 | 3,7 | — | — | — | — | ||||
Топор | Перу | — | 93,7 | 5,0 | — | — | — | — |
Таблица 2. Примеры анализа древних бронз по данным Института исторической технологии (1933—1934 г.)
Название предмета | Район находки | Место находки | Датировка | Проценты | Примечание | |||||||
Си | Sn | Рb | Zn | Fe | Sb | Ag | As | |||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 |
Топор | Бассейн р. Кубани | Андрюковская | Конец III— нач. II тысяч. до н. э. | 98,04 | — | 0,16 | — | 0,78 | — | сл. | 0,94, | Кроме того, в этих бронзах встречаются примеси некоторых других элементов |
Кинжал | Сев. склон Центр. Кавказ | Фаскау | Конец II— нач. I тысяч. до н. э. | 86,6 | 10,78. | 0,45 | — | 0,58 | сл. | сл. | сл. | |
Обломок топора | То же | Коллекция Бобринского | То же | 85,71 | 11,72 | 0,47 | сл. | 0,11 | — | сл. | сл. | |
Пряжка | То же | Кумбулта | Первый век н. э. | 71,12 | 2,46 | 3,92 | 17,00 | 0,52 | — | сл. | сл. | |
Меч | Центр. Закавказье | Ворнак | Конец II— нач. I тысяч. до н. э. | 88,54 | 9,72 | сл. | — | — | сл. | сл. | сл. | |
Наконечн. копья | То же | Цинондали | То же | 96,4 | — | 0,69 | — | — | 3,05 | б. сл. | сл. | |
Секира | То же | Арчадзор | То же | 88,2 | 9,59 | 0,82 | — | — | сл. | сл. | сл. | |
Наконечник посоха | То же | Ворнак | То же | 89,2 | 9,05 | 0,48 | сл. | есть | сл. | есть | ||
Изображение идола | Сев. Урал | Палкана | Начало н. э. | 95,1 | 1,13 | 0,10 | — | — | сл. | сл. | сл. | |
Изображение зверя | То же | Чердынь | VI—VIII вв. н. э. | 78,13 | 17,43 | 2,50 | сл. | — | есть | сл. | сл. | |
Бляшка | Сев. Зауралье | Тазовская губа | То же | 82,2 | 14,3 | 2,5 | — | 0,8 | сл. | сл. | сл. | |
Бляха | То же | Остяцкий могильник | XVII—XVIII вв. н. э. | 32,7 | 6,0 | 1,1 | сл. | — | сл. | сл. | сл. |
Как видно из приведенных примеров, состав древних бронз: представляет большое разнообразие.
Ледебур полагает, что эти «бронзы» представляют нечистую медь, в том виде, как она выплавлялась из руд, со всеми примесями.
Древние памятники из медных сплавов часто бывают весьма неоднородными в различных частях одного и того же предмета; кроме того, часто обнаруживаются поры и другие недостатки отливок: многие египетские бронзы имеют неметаллическую, сердцевину — сплавленное песчано-глинистое ядро, по терминологии Ратгена, представляющее прототип современных литейных шишек.
Новейшая художественная бронза отличается от бронзы древних европейских народов тем, что она содержит, кроме меди и олова, еще значительное количество (иногда до 35—40%) цинка, прибавляемого для удешевления сплава.
Говоря о химическом составе древних бронз и предметов из археологических раскопок, следует отметить различную окисляемость меди и олова в античных бронзах, находившихся в земле. Это явление впервые было замечено Berthelot в 1894 г. при анализе обломка браслета из сокровищницы Dahchoui’a (XII династии в Египте).7
Для анализа было взято металлическое вещество из центральной части предмета, наиболее удаленной от поверхностного слоя патины. Патина анализировалась отдельно.
Анализ не разрушенной металлической части отличается значительно меньшим содержанием олова. Berthelot объясняет это тем, что медь окислилась сильнее олова, поэтому содержание олова в неметаллической части объекта выше, чем в металле.
Данное Berthelot объяснение было подтверждено позднейшими исследованиями Е. С. Ельчанинова над бронзовыми стрелами,8 найденными на острове Березани (на Черном море), относящимися к VI или V веку до н. э. Оказалось, что части, подвергшиеся наибольшему разрушению, содержали олова сравнительно больше, чем менее разрушенные, т. е. под влиянием процессов медленных реакций при лежании в земле и действия почвенных вод медь потерялась в большей степени, чем олово.
Эту различную способность металлов к окислению следует иметь в виду при анализах древних бронз, чтобы не получить неправильного представления о первоначальном составе металла исследуемого предмета.
_____
1 М. Berthelot, Les origines de ralchitnie, 1885 г., стр. 225.
2 М. Berthelot, Stir le cuivre des aneiens, Annales de ehimie et de physique, 1887 г., стр. 14.
3 Bertlielot, Les origirtes de l’alchimie, 1885 г., стр. 226,
4 L. Knab, Traiteclesalliagesetaes depots nietalliques, Paris, 1892 г., стр. 157.
5 L. Knab, указ. раб.
6 American Anthropologist, 1922 г., т. 24, стр. 129.
7 J. de Morgan, Fouilles a Dahchour, 1894 г., стр. 139.
8 Журнал Русского химического общества, 1903 г., стр. 1277.
Первоисточник:
Очерки по методике технологического исследования реставрации и консервации древних металлических изделий. Выпуск 130. ОГИ3. М-Л., 1935Применение бронзы
Бронза представляет собой сплав олова и меди. Она существует с давних времён. Из неё наши предки изготавливали украшения, орудия труда, посуду и оружие. В Бронзовый век ценность бронзы была настолько велика, что она стояла в одном ряду вместе с золотом и серебром.
Сейчас бронзовые сплавы – это материалы, которые легируют никелем, цинком, алюминием, фосфором, бериллием, кремнием. В результате получается металл с химическими и физическими свойствами. Это позволяет применять бронзу для художественного и промышленного производства.
На современном рынке существует два варианта сплавов оловянной бронзы:
— литейный;
— деформируемый.
Сплав бронзы первого вида применяется для производства подшипников, шестерёнок, арматуры и других деталей, которые часто используются и должны быть износостойкими и долговечными.
Бронза второго вида применяется при изготовлении вкладышей, пружин, муфт, втулок и т.д.
Сейчас, благодаря новым технологиям, появилась бронза, в которой нет олова. Олово заменяется марганцем, алюминием, свинцом, железом, никелем. Сплавы бронзы, изготовленные по передовым технологиям, имеют высокую антикоррозийную стойкость и высокую плотность.
Данные сплавы применяются в следующих сферах:
— в промышленном производстве проволоки, листов, труб и прута;
— в производстве компонентов, предназначенных для создания химических приборов;
— в изготовлении арматуры для отопительных систем и трубопроводов;
— в производстве сантехники;
— в изготовлении элитной бижутерии;
— в декоративном оформлении интерьеров
Чтобы улучшить свариваемость или увеличить механические свойства металла, достаточно добавить в бронзовый сплав бериллий. Таким образом можно расширить сферы применения бронзы.
Бронза хоть и стоит немало, но спросом пользоваться не перестаёт. Для объяснения этого есть ряд причин:
— изящный внешний вид изделий, выполненных из бронзы;
— тягучесть;
— пластичность;
— антикоррозийные свойства;
— долговечность;
— подходит для регулярной эксплуатации.
Доказательством того, что бронза долговечна и износостойка, является рентабельность трубопроводов, которые оснащены арматурой и бронзовой трубой. Все изделия, сделанные из бронзы, отличаются высоким качеством.
Бронза – металл, который используется с давних времён и по сей день. Он незаменим во многих сферах. Из него можно делать и изящные украшения, и разнообразные износостойкие детали. Бронза совмещает в себе и эстетичный внешний вид, и прочность. Именно поэтому она широко применяется и пользуется спросом уже много веков.
Бронза марки и сплавы
Состав и назначение бронзы разных марок: Бр ОФ10-1, Бр ОФ4-0,25, Бр ОЦС5-5-5, Бр ОЦСН3-7-5-1, Бр А7, Бр АЖ9-4, Бр АЖМц10-3-1,5, Бр АЖН10-4-4, Бр АМц9-2, Бр Мц5, Бр Б2, Бр КН1-3, Бр. С30Бронза сплавы и марки | ||||
---|---|---|---|---|
Бронза оловянная литейная | ||||
БрО10 | БрО10С10 | БрО10С12Н3 | БрО10Ф1 | БрО10Ц2 |
БрО19 | БрО3.5Ц7С5 | БрО3Ц12С5 | БрО3Ц7С5Н | БрО3Ц7С5Н1 |
БрО4Ц4С17 | БрО4Ц7С5 | БрО5С25 | БрО5Ц5С5 | БрО6С6Ц3 |
БрО6Ц6С3 | БрО7С15Н2 | БрО8Н4Ц2 | БрО8С12 | БрО8Ц4 |
БрОС10-10 | БрОЦ10-2 | |||
Бронза оловянная литейная в чушках | ||||
БрО3Ц13С4 | БрО3Ц8С4Н1 | БрО5Ц6С5 | ||
Бронза оловянная, обрабатываемая давлением | ||||
БрОФ2-0.25 | БрОФ4-0.25 | БрОФ6.5-0.15 | БрОФ6.5-0.4 | БрОФ7-0.2 |
БрОФ8-0.3 | БрОЦ4-3 | БрОЦС3-13-4 | БрОЦС4-4-2.5 | БрОЦС4-4-4 |
БрОЦС5-5-5 | БрОЦС6-6-3 | БрОЦСН3-8-4-1 | ||
Бронза безоловянная литейная | ||||
БрА10Ж3Мц2 | БрА10Ж4Н4Л | БрА10Мц2Л | БрА11Ж6Н6 | БрА7Ж1.5С1.5 |
БрА7Мц15Ж3Н2Ц2 | БрА9Ж3Л | БрА9Ж4 | БрА9Ж4Н4Мц1 | БрА9Мц2Л |
БрС30 | БрС60Н2.5 | БрСу3Н3Ц3С20Ф | БрСу6Н2 | БрСу6С12Ф0.3 |
БрСу6Ф1 | ||||
Бронза безоловянная, обрабатываемая давлением | ||||
БрА5 | БрА7 | БрАЖ9-4 | БрАЖМц10-3-1.5 | БрАЖН10-4-4 |
БрАЖНМц9-4-4-1 | БрАМц10-2 | БрАМц9-2 | БрБ2 | БрБ2.5 |
БрБНТ1.7 | БрБНТ1.9 | БрБНТ1.9Мг | БрКМц3-1 | БрКН1-3 |
БрКХКо0.4-0.6-1.6 | БрМц5 | БрСр0.1 | БрХ1 | БрХЦр0.3-0.09 |
БрХЦр0.6-0.05 |
Марка сплава | Состав | Назначение |
---|---|---|
Бр. ОФ10-1 | 9-11% Sn, 0,8-1,2% P, остальное Cu | Подшипники, шестерни, венцы, втулки |
Бр. ОФ4-0,25 | 3,5-4% Sn, 0,2-0,3% P, остальное Cu | Трубки для манометрических пружин |
Бр. ОЦС5-5-5 | 4-6% Sn, 4-6% Zn, 4-6% P, остальное Cu | Антифрикционные детали и арматура |
Бр. ОЦСН3-7-5-1 | 2,5-4% Sn, 6-9,5% Zn, 3-6% Pb, 0,5-2% Ni, остальное Cu | Арматура, работающая в морской и пресной воде, в атмосфере пара |
Бр. А7 | 6-8% Al, остальное Cu | Пружины и пружинящие детали |
Бр. АЖ9-4 | 8-10% Al, 2-4% Fe, остальное Cu | Шестерни, втулки, сёдла клапанов |
Бр. АЖМц10-3-1,5 | 9-11% Al, 2,4% Fe, 1-2% Mn, остальное Cu | Шестерни, втулки, подшипники |
Бр. АЖН10-4-4 | 9,5-11% Al, 3,5-5,5% Fe, 3,5-5,5% Ni, остальное Cu | Шестерни, сёдла клапанов |
Бр. АМц9-2 | 8-10% Al, 1,5-2,5% Mn, остальное Cu | Детали морских судов, электрооборудования |
Бр. Мц5 | 4,5-5,5% Mn, остальное Cu | Поковки |
Бр. Б2 | 1,9-2,2% Be, 0,2-0,5% Ni, остальное Cu | Пружины и пружинящие детали в авиации и приборостроении |
Бр. КН1-3 | 0,6-1,1% Si, 2,4-3,4% Ni, 0,1-0,4% Mn, остальное Cu | Направляющие втулки и другие детали ответственного назначения |
Бр. С30 | 27-33% Pb, остальное Cu | Сальники |
Литейные оловянные бронзы: Жидкотекучесть литейных оловянных бронз ниже, чем у других бронз, однако они имеют незначительную объемную усадку, что позволяет получать из этих сплавов фасонные отливки бронзы. Оловянные шихтовые литейные бронзы в чушках (ГОСТ 614-73) служат шихтой: БрОЗЦ8С4Н1-для литейной бронзы; БрОЗЦ7С5Н; БрОЗЦ 1ЗС4 — для бронзы БрОЗЦ12С5; Бр04Ц7С5 — для бронзы БрОЗ, 5Ц7С5; Бр05Ц6С5 — для бронзы Бр05Ц5С и Бр04Ц4С17. Перечисленные литейные бронзы (ГОСТ 613-79) применяются для литья антифрикционных деталей. Кроме того, бронзы БрО3Ц12С5 и БрО3Ц7С5Н применяются для арматуры, работающей в воде и водяном паре (БрО3Ц7С5Н в морской воде и маслах) давлением до 245 МПа. Литейные нестандартные бронзы БрО10; Бр019 ответственного назначения применяются для арматуры и фасонных отливок; бронза БрО10Ф1 — для подшипников шестерен и втулок ответственного назначения; бронза БрО10Ц2 — для арматуры, подшипников, фасонных отливок; бронза Бр08Ц4 — для частей насосов и арматуры; бронза БрО6ЦбС3 — для паровой и водяной арматуры; бронза Бр08С12 — для ответственных подшипников, работающих при высоких давлениях; бронзы Бр05С25 и Бр01С22 — для изготовления подшипников и втулок, работающих при малых нагрузках и больших скоростях, малоуплотнительных колец; бронза БрО6Ц6С3 — для паровой и водяной арматуры. Бронзы Бр05С25, Бр01С22, Бр08С12 относятся к группе свинцовистых бронз, к которым относятся сплавы БрС30 (для подшипников, сальников), БрС60Н2,5 (для подшипников, фасонных отливок). Вследствие невысоких механических свойств двойные свинцовистые бронзы применяют для втулок и подшипников в виде тонкого слоя на стальной основе. Свинцовистые бронзы с повышенным содержанием олова (Бр08С12, БрО10С10, Бр010С2НЗ) характеризуются более высокими механическими свойствами, чем двойная свинцовистая бронза. Поэтому из этой бронзы изготовляют втулки и вкладыши подшипников без стальной основы.
Оловянные бронзы, обрабатываемые давлением — деформируемые: подразделяются на следующие группы (ГОСТ 5017-74): оловянно-фосфористые бронзы БрОФ8,0-0,3; БрОФ6,5-0,4; БрОФ6,5-0,15; БрОФ7-0,2; БрОФ4-0,25; оловянно-цинковые бронзы БрОЦ4-3; оловянно-цинково-свинцовые бронзы БрОЦС4-4-2,5 и БрОЦС4-4-4. Бронзы БрОФ8-0,3 и БрОФ6,5-0,4 применяют для сеток целлюлозно-бумажной промышленности. Бронза БрОФ6,5-0,4 также используется для пружин, деталей машин и подшипников. Бронза БрОФ6,5-0,15 применяется для изготовления лент, полос, прутков, деталей подшипников, биметаллических изделий; бронза БрОФ7-0,2 — для прутков, шестерен, зубчатых колес, втулок и прокладок высоконагруженных машин; бронза БрОФ4-0,25 — для трубок контрольно-измерительных и других приборов, для манометрических пружин; бронза БрОЦ4-3 — для лент, полос, прутков, применяемых в электротехнике, для токоведущих пружин, контактов, штепсельных разъемов, для пружинной проволоки в химической промышленности, точной механике, для арматуры, шаберов в бумажной промышленности; бронзы БрОЦС4-4-2,5 и БрОЦС4-4-4 — для втулок и подшипников в автотракторной и автомобильной промышленности. Оловянные бронзы, обрабатываемые давлением, могут поставляться, так же как и латуни, в мягком (отожженном), полутвердом, твердом и особо твердом состоянии. Бронзы БрОФ6,5-0,4, БрОФ6,5- 0,15 и БрОЦС4-4-2,5 обрабатываются обычно в холодном состоянии (прокатка, волочение), а в горячем состоянии — лишь прессованием. Бронза БрОЦ4-3 хорошо обрабатывается давлением в горячем и холодном состоянии.
Бериллиевые бронзы, являясь дисперсионно-твердеющими сплавами, обладают высокими механическими, упругими и физическими свойствами. Отличаются высокой коррозионной стойкостью, жаропрочностью, циклической прочностью; они устойчивы при низких температурах, не магнитны, не дают искры при ударах. Закалку бериллиевых бронз осуществляют с температуры 750-790 °С, старение — при 300-325 °С. Добавки никеля, кобальта или железа способствуют замедлению скорости фазовых пре вращений при термической обработке, что значительно облегчает технологию закалки и старения. Кроме того, никель повышает температуру рекристаллизации, а марганец может частично заменить дорогой бериллий. Бериллиевые бронзы применяются для пружин, мембран, пружинящих деталей, в часовой промышленности.
Сплавы меди с марганцем отличаются высокими механическими свойствами, обрабатываются давлением в горячем и холодном состоянии. Они обладают повышенной жаропрочностью и коррозионной стойкостью. Применяются для топочной арматуры.
Кремниевые бронзы обычно содержат никель или марганец. Эти сплавы отличаются высокими механическими, упругими и антифрикционными свойствами; при этом не теряют своей пластичности при низких температурах. Кремниевые бронзы хорошо паяются, обрабатываются давлением при низких и высоких температурах. Они не магнитны и не дают искры при ударах. Применяются для антифрикционных деталей, пружин, подшипников, в морском судостроении, для сеток, решеток, испарителей, направляющих втулок. Литейные безоловянные бронзы (ГОСТ 493-79) характеризуются высокой прочностью и хорошими антифрикционными и коррозионными свойствами. Они применяются для изготовления деталей, работающих в особо тяжелых условиях (зубчатые колеса, втулки, клапаны, шестерни для мощных кранов и турбин, червяки, работающие в паре с деталями из упрочненных сталей, подшипники, работающие при высоких давлениях и ударных нагрузках).
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 он 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, коррозионностойкий 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 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 свойства с низким коэффициентом трения, что делает его полезным в условиях сильного износа, особенно в труднодоступных или труднодоступных местах. 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
Бронза, типы — Большая химическая энциклопедия
Когда 0.4 орторомбическая фаза наблюдается в системе AgxNb02 + xFi.x. Эта фаза претерпевает фазовый переход при 900 ° C, что приводит к образованию тетрагональной фазы, которая кристаллизуется в тетрагональной структуре типа вольфрамовой бронзы с параметрами ячейки a = 12,343 и c = 3,905 A. Когда твердые растворы на основе AgNb03 составляли 0,82. найдены, которые кристаллизуются в структуре типа перовскита. [Стр.103]Рис. 40. Структура соединений типа MxMe02 + xF / .x — структура типа тетрагональной вольфрамовой бронзы. |
Использовали медную бронзу типа 3310, полученную от US Bronze Powder Works, Inc., Флемингтон, Нью-Джерси. Использование медного порошка некоторых марок приводит к значительно меньшему выходу. [Стр.135]
Частный случай искаженных структур перовскита описан в соединениях KxFeF3 типа бронзы (243).Похоже, существуют близкие отношения с аналогичными бронзами из вольфрама, KxW03, которые не будут обсуждаться далее в этой статье. [Pg.42]
Ниобат стронция-бария — это монокристаллический материал со структурой типа вольфрамовой бронзы, который изготавливается методом Чохральского, но еще не нашел широкого применения. Он имеет релаксорные характеристики типа, показанного на рис. 7.1, которые придают ему высокий пироэлектрический коэффициент и обнаружительную способность, но его высокая диэлектрическая проницаемость снижает добротность l. … [Pg.421]
Кубический (или псевдокубический) тип вольфрамовой бронзы (промежуточный между Re03 и перовскитом) … [Pg.30]
Итак, у нас есть производство различных типов бронзы — церемониальные сосуды, зеркала, оружие , поясные крючки, конская атрибутика и т. д. — более 1000 лет назад в Древнем Китае. За этим следуют 2000 лет как оригинального производства, так и подражания, подводя нас к настоящему. [Стр.296]
Программа (TGPL78) и связанная с ней подпрограмма (AX12), написанные на FORTRAN, воспроизводятся в Приложениях II и III.Нарисованная компьютером блок-схема программы приведена в Приложении IV. В памяти компьютера находится большой файл наших анализов китайской бронзы как на основные, так и на микроэлементы. Некоторые дополнительные данные о типе бронзы, дате, происхождении, датировке ее термолюминесценцией и соотношении изотопов свинца при измерении также находятся в этом файле. Для 150 китайских поясных крючков, которые мы проанализировали, мы также включили три линии формы и типологические данные. [Стр.321]
Li3V04 [69,70].Соединения ванадия, образующиеся на воздухе в пределах 0-50% Li20, относятся к литий-ванадиевой бронзе. Li + xV308 представляет собой соединение типа бронзы, в котором часть ионов восстанавливается до V … [Pg.106]
Рис. 31 (a) Электронная микрофотография кристалла сросшейся фазы вольфрамовой бронзы в K.WOa система. Структура состоит из пластин WO-подобной структуры шириной пять октаэдров, разделенных полосами типа гексагональной вольфрамовой бронзы. (B) Чертеж идеализированной структуры кристалла на (a)… [Стр.161]
Согласно Mioc et al. [13], анионы Кеггина трансформируются при температуре около 600 ° C в новое соединение типа монофосфатной бронзы PWgOae. Диаграмма ТГ показывает, что разложение происходит без заметной потери веса. [Pg.735]
Рис. 63. — Алюминиевая бронза, тип I. Дайте остыть в печи. |
Рис. 66. — Изменение механических свойств (растяжение и удар) в зависимости от температуры отжига.Литая алюминиевая бронза, тип I (Cu 90%, A1 10%). |