Bronze sollte als Metalllegierung auf Kupferbasis verstanden werden, zu der Legierungskomponenten hinzugefügt werden. Erhöhen der Härte des fertigen Materials. Die am häufigsten verwendeten Ligaturen sind Zinn, Chrom, Blei, Nickel, Aluminium und andere Metalle. Die physikalischen Eigenschaften der Bronzelegierung sowie ihre Farbe und Härte weisen unterschiedliche Eigenschaften auf, die von der prozentualen Zusammensetzung der Ligaturkomponenten abhängen.
Bronze mit einer ausgeprägten Rottönung besteht aus einer erhöhten Menge Kupfer. Wenn die Legierung eine gräuliche Stahltönung aufweist, verringert sich der Kupfergehalt auf 30-35%. Bronze ist ein beliebtes Material, das in verschiedenen wirtschaftlichen und industriellen Bereichen verwendet wird.
Eigenschaften
Bronzelegierung besteht aus Kupfer und Ligatur, die entweder in Form von Metallen oder Nichtmetallen vorliegen können - die Marken von Bronze hängen von dieser Zusammensetzung ab. Durch technologische Experimente und wissenschaftliche Forschung werden die optimalen Beziehungen zwischen der Bronzebasis und ihren Komponenten gefunden. Als Zusatzstoffe werden am häufigsten verwendet:
- Beryllium;
- Aluminium
- Zink;
- Zinn;
- Silizium;
- Phosphor;
- Eisen
- Mangan;
- führen
- Nickel.
Nach historischen Erkenntnissen Das erste Bronzematerial wurde vor 3000 Jahren hergestellt und bestand aus Kupfer und Zinn. In kleinen Anteilen verleiht Zinn der geschmolzenen Substanz Härte, Flexibilität und erleichtert den Schmelzprozess selbst. Zinn zeigt solche Eigenschaften, wenn seine Konzentration im Material 4-4,8% nicht überschreitet. Wenn Sie Zinn mit etwa 5% oder mehr nehmen, verliert die fertige Legierung ihre Flexibilität, und bei einer Zinnkonzentration von mehr als 20% ist das resultierende Material spröde.Wenn dem Schmelzen zu Kupfer Beryllium zugesetzt wird, ist die Ausgabe ein festes Material mit erhöhter physikalischer und chemischer Beständigkeit.
Produkte aus einer solchen Metalllegierung können mit jeder Art von Schweißen geschnitten oder geschweißt werden.
Bei der Kombination von Kupfer mit Silizium und Zink Das fertige Material weist eine gute Duktilität auf, die sich perfekt für Gussprodukte eignet. Fertige Produkte haben eine erhöhte Verschleißfestigkeit und funken während der mechanischen Bearbeitung nicht. Darüber hinaus weist Bronze mit einer Ligatur aus Silizium und Zink eine hohe Beständigkeit gegen thermische Kompression des Metalls auf.
Wenn Kupfer mit Blei versetzt wird, erhält man ein Metall mit Korrosionsschutzeigenschaften, Gleit- und Reibungsbeständigkeit sowie Beständigkeit und Schwerschmelze.
Kupfer mit Aluminium kombinieren, Es ist möglich, ein Material zu erhalten, das eine hohe Dichte, einen niedrigen Schlupfindex, eine erhöhte Beständigkeit gegen Rostbildung und eine Beständigkeit gegen chemisch aggressive Umgebungen aufweist. Ein solches Metall ist zum Schneiden geeignet. Wenn Kupfer mit Phosphor versetzt wirdIn Kombination mit einigen anderen Verbindungen der Ligatur verringert dieser Bestandteil die Säureleistung der Legierung.
Wenn Kupfer irgendeine Art von Ligatur zugesetzt wird, wird seine Fähigkeit, Wärme zu leiten, erheblich beeinträchtigt. Je mehr Ligaturen in der Zusammensetzung der Legierung vorhanden sind, desto schlechter ist ihr Indikator für die Wärmeleitfähigkeit.
Was das Aussehen der Bronzelegierung mit einem Gehalt von bis zu 90% Kupfer betrifft, so weist das Metall einen roten Farbton auf, und bei einem Kupfergehalt von bis zu 85% wird das Material einen gelben Farbton aufweisen.
Es wird angemerkt, dass, wenn die Legierung nur zu 50% aus Kupfer besteht, das Material daraus eine weiße Stahlfarbe aufweist und um eine schwarze Farbe zu erhalten, die Kupferkonzentration auf 35% reduziert wird. Im Laufe der Zeit ändern alle Kupfermaterialien ihre Farbe: es verdunkelt sich unter dem Einfluss von Temperaturänderungen, Säuren, Salzen, Laugen verschiedener Konzentrationen.
Die Hauptklassifizierung von Legierungen
Je nachdem, wie viele Komponenten in der Bronzelegierung enthalten sind, wird Bronze bedingt unterteilt in Zweikomponenten (Metall und Ligatur, bestehend aus 1 Komponente) oder Mehrkomponenten. Darüber hinaus werden Bronzematerialien unterteilt in Zinnlose und Zinnverbindungen. Zinnfreie Formulierungen enthalten kein Zinn. Ihre Klassifizierung erfolgt unter Berücksichtigung, welches Metall anstelle von Zinn die Funktion einer Ligatur erfüllt.
Zinn
Durch Hinzufügen von Zinn zu Kupfer können Sie erhalten Gießereilegierung. Neben einem hohen Schmelzindex weist diese Zusammensetzung aber auch eine gute Härte auf. Oft werden einem solchen Metall auch Zink, Blei und Phosphor zugesetzt. Eine solche Ligatur verleiht dem fertigen Material Korrosionsbeständigkeit und macht es noch besser zum Schmelzen und Gießen geeignet.
In Zinnlegierung Phosphor wirkt als Metalldesoxidationsmittel, und Zink reduziert die Materialkosten aufgrund seines niedrigen Preises und hat keinen besonderen Einfluss auf die Eigenschaften des resultierenden Metalls. Um Zinnlegierungen einzusparen, dürfen bis zu 10% Zink enthalten sein. Bronzequalitäten in Zinnqualität sind eine gute Option für die Bearbeitung und das Polieren. Fertige Produkte aus Zinnsorten sind sehr langlebig.
Eine Bronzelegierung, die bis zu 8% Zinnverunreinigungen enthält, wird verwendet Stanzen, Rollen und Schmieden. Aus diesem Material werden Draht, Stäbe verschiedener Formen sowie Bleche hergestellt. Es wird eine Legierung verwendet, bei der Zinn bis zu 20% in Form einer Ligatur einnimmt zur Herstellung von Gussprodukten. Beim Gießen füllt solche Bronze die Form vollständig aus und weist gleichzeitig einen geringen Schrumpfungsanteil auf. Ein solches Material ermöglicht die Herstellung komplex geformter Produkte sowie von Objekten von künstlerischer Bedeutung.
Darüber hinaus wird Zinnbronze zur Herstellung von Bauteilen und Mechanismen verwendet, die im Meerwasser funktionieren.
Aluminium
In Bronzelegierungen wird häufig Aluminium verwendet.Die Ligatur enthält 6 bis 12% dieses Materials. Bronze-Aluminiumlegierungen können aus einer Komponente (Aluminium) oder vielen Additiven bestehen, wenn die Legierung auch Eisen, Nickel und Mangan enthält. Die Zugabe von Aluminium zu Bronze verringert die Dichte des fertigen Materials, so dass Leichtmetalllegierungen im Schiffbau und in der Luft- und Raumfahrtindustrie weit verbreitet sind.
Material mit Zusatz von Aluminium weist eine größere Reibungsfestigkeit auf, daher wird die Legierung auch zur Herstellung von Teilen für Werkzeugmaschinen, Heizgeräte, Straßenfahrzeuge verwendet.
Siliciumhaltig
Bronze kann in einem Anteil von 3 bis 5% mit Silizium versetzt werden. Die fertige Legierung übertrifft Zinnlegierungen in ihren Korrosionsschutzeigenschaften und weist auch hohe Indikatoren für mechanische Stabilität und Elastizität auf. Darüber hinaus sind Legierungen mit Silizium nicht magnetisiert und eignen sich gut zum elektrischen Schweißen und Löten.
Fertige Kupferprodukte mit Silizium haben eine hohe Beständigkeit gegenüber aggressiven chemischen Umgebungen in Form von Säuren und Laugen sowie Gasen. Ein solches Material wird zur Herstellung von Gasleitungen oder eines Abwassersystems verwendet.
Siliziumbronze kann zusätzlich mit Mangan legiert werden.
Mangan
In verschiedenen Branchen eine Bronzelegierung, die Mangan in ihrer Zusammensetzung enthält: 4 bis 5%. Das Material hat die charakteristischen Merkmale: hohe Festigkeit, Flexibilität und Korrosionsbeständigkeit. Solche Legierungen stellen Teile für verschiedene Mechanismen her. Wenn der Mangangehalt in der Bronzelegierung mehr als 1% beträgt, nimmt die Härte des Materials zu, aber die Viskosität und Schmelzbarkeit der Substanz nimmt ab.
Außerdem sind Legierungen mit Mangan schwer zu schweißen.
Blei
Wenn Kupfer eine Bleikomponente zugesetzt wird, wird eine hochfeste, abriebfeste Legierung erhalten. Es wird zur Herstellung von Lagern verwendet, die sich lange Zeit unter hohem Druck und bei hohen Drehzahlen drehen. Bronze mit Bleiligatur wird zur Herstellung von Teilen von Geräten verwendet, die in aggressiven chemischen Umgebungen betrieben werden. Das Material wird zum Schutz vor Strahlung verwendet, bei der Herstellung von Munition, Glas, als verschiedene Farbpigmente von Druckfarbe.
Beryllium
Hinzufügen von Beryllium zu Kupfer bildet eine Bronzelegierung, in der erhöhte Eigenschaften von Festigkeit, Flexibilität und Fließfähigkeit festgestellt werden. Darüber hinaus hat das Material gute elektrische Leitfähigkeit und ist ein Wärmeleiter. Die Legierung ist korrosionsbeständig, produziert Produkte in Form von Federn und komplexen Mechanismen, das Material wird in der Elektrotechnik zur Herstellung von Glasfaserprodukten und Mikroschaltungen verwendet.
Berylliumbronzelegierung ermöglicht es Ihnen, die kleinsten Details daraus auszuführen, die in Instrumentierung, Computer- und Telefontechnik, Multimedia-Geräten und so weiter verwendet werden können. Die Norm des Berylliumgehalts in der Legierung liegt zwischen 0,7 und 2,5%.
Nach einer speziellen Wärmebehandlung wird die Legierung abgeschreckt, was ihr Eigenschaften einer erhöhten Härte verleiht.
Markierung
Um Bronzelegierungen voneinander zu unterscheiden, wurde eine bestimmte Kennzeichnung eingeführt. Und auch Es gibt spezielle technische TabellenAnhand dessen kann der Technologe bestimmen, welche bestimmte Bronzemarke für eine bestimmte Aufgabe verwendet werden soll, und tabellarische Daten zur Zusammensetzung der Legierung, ihren physikalisch-chemischen Eigenschaften und Anwendungsmöglichkeiten klären.
Die bestehenden Bronzemarken unterscheiden sich voneinander in der Zusammensetzung der Ligatur in Prozent Kupfer. Kennzeichnung von Bronzelegierungen hat eine alphanumerische Bezeichnung. Zum Beispiel kann das Entschlüsseln einer solchen Marke bedeuten, dass die Buchstaben im Namen chemischen Elementen entsprechen und die Zahlen den Prozentsatz der Ligatur angeben. Digitale Daten enthalten laut GOST keine Angaben zum Gehalt in der Kupferlegierung, weil es klar ist, dass es die Hauptkomponente ist.
Alle Ligaturnormen müssen jedoch den festgelegten staatlichen Standards entsprechen.
Bronzelegierung wird mit Br abgekürzt. Als nächstes folgt der Buchstabe, der die Hauptkomponente der Ligatur und dann die anderen Komponenten angibt. Die Zahlen sind in absteigender Reihenfolge angeordnet und geben den Prozentsatz der Ligaturkomponenten an. Beispielsweise ist Bronze der Marke BRAZHN 10-4-5 eine Legierung aus Kupfer mit Aluminium, Eisen und Nickel. Darüber hinaus beträgt Aluminium in der Legierung 10%, Eisen - 4%, Nickel - 5%. Der Rest ist Kupfer.
Wenn die Marke der Bronzelegierung unbekannt ist, Material wird chemisch und physikalisch analysiert. Für Arbeiter, die das Gewicht des Werkstücks anhand des spezifischen Gewichts der Legierung bestimmen müssen, sind genaue Daten erforderlich. Jede Stahlerzeugung verfügt über ein eigenes technisches Labor, das zur Lösung derartiger Probleme beiträgt.
Bronze - welche Art von Metall und wo es verwendet wird - siehe das Video unten.