El bronce debe entenderse como una aleación de metal basada en cobre, y se le agregan componentes de aleación, aumentando la dureza del material terminado. Las ligaduras más comúnmente utilizadas son estaño, cromo, plomo, níquel, aluminio y otros metales. Las propiedades físicas de la aleación de bronce, así como su color y dureza, tendrán características diferentes, que dependen del porcentaje de composición de los componentes de la ligadura.
El bronce, que tiene un tinte rojo pronunciado, consiste en una mayor cantidad de cobre, y si la aleación tiene un tinte grisáceo de acero, entonces el contenido de cobre en ella se reduce al 30-35%. El bronce es un material popular que se utiliza en diversos campos económicos e industriales.
Caracteristicas
Aleación de bronce consiste en cobre y ligadura, que puede ser en forma de metales o no metales; las marcas de bronce dependen de esta composición. A través de experimentos tecnológicos e investigación científica, se encuentran las relaciones óptimas entre la base de bronce y sus componentes. Como los aditivos se usan con mayor frecuencia:
- berilio;
- aluminio
- zinc
- estaño
- silicio
- fósforo
- hierro
- manganeso
- conducir
- níquel
Según la evidencia histórica, El primer material de bronce fue creado hace 3000 años y consistía en cobre y estaño.. En pequeñas proporciones, el estaño le da a la sustancia fundida dureza, flexibilidad y facilita el proceso de fusión en sí. El estaño exhibe tales propiedades si su concentración en el material no supera el 4-4.8%. Si toma estaño aproximadamente 5% o más, la aleación terminada perderá su flexibilidad, y con una concentración de estaño de más del 20%, el material resultante será quebradizo.Si se agrega berilio a la fundición de cobre, entonces la salida será un material sólido con mayor resistencia física y química.
Los productos de dicha aleación metálica se pueden cortar o soldar con cualquier tipo de soldadura.
Al combinar cobre con silicio y zinc El material terminado tendrá una buena ductilidad, que es perfecta para productos de fundición. Los productos terminados tienen mayor resistencia al desgaste y no producen chispas durante el procesamiento mecánico. Además, el bronce con una ligadura de silicio y zinc tiene un alto nivel de resistencia a la compresión térmica del metal.
Si se agrega plomo al cobre, se obtiene un metal que tiene propiedades anticorrosivas, es resistente al deslizamiento y a la fricción, y es duradero y difícil de fundir.
Combinando cobre con aluminio, Es posible obtener un material que tiene una alta densidad, un índice de deslizamiento bajo, mayor resistencia a la formación de óxido y resistencia a ambientes químicos agresivos. Tal metal es adecuado para cortar. Si se agrega fósforo al cobre, luego, junto con algunos otros compuestos de la ligadura, este ingrediente reducirá el rendimiento ácido de la aleación.
Cuando se agrega cualquier tipo de ligadura al cobre, su capacidad para conducir el calor se ve significativamente afectada. Cuantas más ligaduras haya en la composición de la aleación, peor tendrá un indicador del nivel de conductividad térmica.
En cuanto a la apariencia de la aleación de bronce, con un contenido de hasta 90% de cobre, el metal tendrá un tinte rojo, y con un contenido de cobre de hasta 85%, el material tendrá un tinte amarillo.
Se observa que si la aleación consiste en cobre solo en un 50%, entonces el material será blanco en color acero, y para obtener un color negro, la concentración de cobre se reduce al 35%. Con el tiempo, todos los materiales de cobre cambian de color: se oscurece bajo la influencia de cambios de temperatura, ácidos, sales, álcalis de diversas concentraciones.
La clasificación principal de las aleaciones.
De acuerdo con la cantidad de componentes que se incluyen en la aleación de bronce, el bronce se divide condicionalmente en dos componentes (metal y ligadura, que consta de 1 componente) o multicomponente Además, los materiales de bronce se dividen en compuestos de estaño y estaño. Las formulaciones sin estaño no contienen estaño. Su clasificación se realiza teniendo en cuenta qué metal, en lugar de estaño, realiza la función de una ligadura.
Peltre
Al agregar estaño al cobre, puede obtener Aleación de fundición. Pero, además de un alto índice de fusión, esta composición también tiene buena dureza. A menudo, el zinc, el plomo y el fósforo también se agregan a dicho metal. Tal ligadura le da al material terminado resistencia a la corrosión y lo hace aún más adecuado para fundición y fundición.
En aleación de estaño El fósforo actúa como un desoxidante metálico, y el zinc reduce el costo del material debido a su bajo precio, y no tiene un efecto especial sobre las características del metal resultante. Para ahorrar en aleaciones de estaño, se permite incluir hasta un 10% de zinc. Los grados de bronce de grado estaño son una buena opción para mecanizar y pulir. Los productos terminados de estaño serán muy duraderos.
Se utiliza una aleación de bronce que contiene hasta 8% de impurezas de estaño para estampado, laminado y forja. Dicho material se utiliza para fabricar alambres, varillas de varias formas, así como láminas de metal. Se utiliza una aleación donde el estaño ocupa hasta un 20% en forma de ligadura. para la fabricación de productos de fundición. En el proceso de fundición, este bronce llena completamente el molde y al mismo tiempo tiene una pequeña fracción de contracción. Dicho material permite la fabricación de productos de formas complejas, así como objetos de importancia artística.
Además, el bronce de estaño se usa para la fabricación de componentes y mecanismos que funcionarán en el agua de mar.
Aluminio
En aleaciones de bronce, a menudo se usa aluminio.La ligadura contiene de 6 a 12% de dicho material. Las aleaciones de aluminio y bronce pueden consistir en un componente (aluminio) o muchos aditivos, cuando el hierro, el níquel y el manganeso también están presentes en la aleación. La adición de aluminio al bronce reduce la densidad del material terminado, por lo que la aleación ligera se usa ampliamente en la construcción naval y la industria aeroespacial.
El material con la adición de aluminio tiene una mayor resistencia a la fricción, por lo tanto, la aleación también se utiliza para la fabricación de piezas para máquinas herramientas, equipos de calefacción, vehículos de carretera.
Silíceo
Se puede agregar silicio al bronce en una proporción de 3 a 5%. La aleación acabada supera las aleaciones de estaño en sus propiedades anticorrosivas, y también tiene altos indicadores de estabilidad mecánica y elasticidad. Además, las aleaciones con silicio no están magnetizadas y se prestan bien a la soldadura y soldadura eléctrica.
Productos terminados de cobre con silicio tienen alta resistencia a ambientes químicos agresivos en forma de ácidos y álcalis, así como gases. Dicho material se utiliza para la fabricación de tuberías de gas o un sistema de aguas residuales.
El bronce de silicio se puede alear adicionalmente con manganeso.
Manganeso
En varias industrias Una aleación de bronce que contiene manganeso en su composición: del 4 al 5%. El material tiene los rasgos característicos: Alta resistencia, flexibilidad y resistencia a la corrosión. Tales aleaciones hacen partes para varios mecanismos. Cuando el contenido de manganeso en la aleación de bronce es superior al 1%, aumenta la dureza del material, pero disminuye la viscosidad y la fusibilidad de la sustancia.
Además, las aleaciones con manganeso son difíciles de soldar.
Plomo
Cuando se agrega un componente de plomo al cobre, se obtiene una aleación de alta resistencia y resistente a la abrasión. Se utiliza en la fabricación de rodamientos que giran durante mucho tiempo, bajo alta presión y en condiciones de alta velocidad. El bronce con una ligadura de plomo se usa para la fabricación de partes de dispositivos que operan en entornos químicos agresivos, el material se usa para proteger contra la radiación, en la fabricación de municiones, vidrio, como varios pigmentos colorantes de tinta de impresión.
Berilio
Adición de berilio al cobre forma una aleación de bronce, en la que se observan características aumentadas de resistencia, flexibilidad y fluidez. Además, el material tiene buena conductividad eléctrica y es un conductor de calor. La aleación es resistente a la corrosión, produce productos en forma de resortes y mecanismos complejos, el material se utiliza en ingeniería eléctrica en la fabricación de productos de fibra óptica y microcircuitos.
Aleación de bronce berilio le permite realizar los detalles más pequeños de él, que se puede utilizar en instrumentación, tecnología informática y telefónica, dispositivos multimedia, etc. La norma del contenido de berilio en la aleación varía de 0.7 a 2.5%.
Después de un tratamiento térmico especial, la aleación se enfría rápidamente, lo que le confiere propiedades de mayor dureza.
Marcado
Con el fin de distinguir las aleaciones de bronce entre sí, se introdujo una cierta marca. También hay mesas técnicas especialesmediante el cual el tecnólogo puede determinar qué marca particular de bronce debe utilizar para realizar una tarea particular, aclarar datos tabulares sobre la composición de la aleación, sus propiedades fisicoquímicas y las posibilidades de aplicación.
El uno del otro, las marcas existentes de bronce difieren en la composición de la ligadura como un porcentaje de cobre. Marcado de aleaciones de bronce Tiene una designación alfanumérica. Por ejemplo, descifrar dicha marca puede significar que las letras en el nombre corresponderán a elementos químicos, y los números indicarán el porcentaje de la ligadura. Según GOST, los datos digitales no contienen indicaciones del contenido en la aleación de cobre., porque está claro que es el componente principal.
Pero todas las normas de ligadura deben cumplir con los estándares estatales establecidos.
La aleación de bronce se abrevia Br. Luego está la letra que indica el componente principal de la ligadura, y luego los otros componentes. En cuanto a los números, están dispuestos en orden descendente, lo que indica el porcentaje de componentes de ligadura. Por ejemplo, el bronce de la marca BRAZHN 10-4-5 es una aleación de cobre con aluminio, hierro y níquel. Además, el aluminio en la aleación es 10%, hierro - 4%, níquel - 5%. El resto es cobre.
Cuando se desconoce la marca de la aleación de bronce, El material está sujeto a análisis químicos y físicos. Se necesitan datos precisos para los trabajadores que necesitan determinar el peso de la pieza de trabajo a través de la gravedad específica de la aleación. Cada acería tiene su propio laboratorio técnico, que ayuda a resolver problemas de este tipo.
Bronce, qué tipo de metal y dónde se usa, vea el video a continuación.