Pronssilla tulisi ymmärtää kuparipohjainen metalliseos, ja siihen lisätään seosaineita, lisätään valmiin materiaalin kovuutta. Yleisimmin käytettyjä ligaatioita ovat tina, kromi, lyijy, nikkeli, alumiini ja muut metallit. Pronssiseoksen fysikaalisilla ominaisuuksilla, samoin kuin sen värillä ja kovuudella, on erilaiset ominaisuudet, jotka riippuvat ligatuurikomponenttien prosentuaalisesta koostumuksesta.
Pronssi, jolla on selkeä punainen sävy, koostuu lisääntyneestä määrästä kuparia, ja jos lejeeringillä on harmahtava teräs sävy, silloin kuparipitoisuus pienenee 30-35%: iin. Pronssi on suosittu materiaali, jota käytetään useilla talouden ja teollisuuden aloilla.
piirteet
Pronsseos koostuu kuparista ja ligatuurista, joka voi olla joko metallin tai ei-metallin muodossa - pronssimerkit riippuvat tästä koostumuksesta. Teknologisten kokeiden ja tieteellisen tutkimuksen avulla löydetään optimaaliset suhteet pronssipohjan ja sen komponenttien välillä. Lisäaineina käytetään yleensä:
- beryllium;
- alumiini;
- sinkki;
- tina;
- pii;
- fosfori;
- rauta,
- mangaania;
- johtaa;
- nikkeliä.
Historiallisen näytön mukaan ensimmäinen pronssimateriaali luotiin 3000 vuotta sitten ja se koostui kuparista ja tinasta. Pieniä määriä tina antaa sulanut aineelle kovuuden, joustavuuden ja helpottaa itse sulatusprosessia. Tinalla on tällaisia ominaisuuksia, jos sen pitoisuus materiaalissa ei ylitä 4–4,8%. Jos otat tinaa noin 5% tai enemmän, valmis seos menettää joustavuutensa, ja tinapitoisuuden ollessa yli 20%, syntyvä materiaali on hauras.Jos beryllium lisätään sulattamiseen kupariksi, ulostulo on kiinteää ainetta, jolla on lisääntynyt fysikaalinen ja kemiallinen kestävyys.
Tällaisesta metalliseoksesta valmistetut tuotteet voidaan leikata tai hitsata minkä tahansa tyyppisellä hitsauksella.
Yhdistettäessä kuparia piin ja sinkin kanssa valmiilla materiaalilla on hyvä taipuisuus, joka sopii erinomaisesti tuotteiden valuun. Valmiilla tuotteilla on lisääntynyt kulutuskestävyys, eivätkä ne kipinöi mekaanisen käsittelyn aikana. Lisäksi pronssilla, jolla on piin ja sinkin ligatuuri, on korkea vastustuskyky metallin termiselle puristukselle.
Jos lyijyä lisätään kupariin, niin saadaan metalli, jolla on ruosteenesto-ominaisuuksia, se kestää liukumista ja kitkaa ja on kestävä ja vaikea sulata.
Kuparin ja alumiinin yhdistäminen, on mahdollista saada materiaalia, jolla on korkea tiheys, matala liukumisindeksi, lisääntynyt ruostumisenkestävyys ja vastustuskyky kemiallisesti aggressiivisille ympäristöille. Tällainen metalli soveltuu leikkaamiseen. Jos fosforia lisätään kupariin, sitten yhdessä joidenkin muiden ligatuurin yhdisteiden kanssa, tämä aineosa vähentää lejeeringin happokykyä.
Kun kupariin lisätään minkäänlaista ligatuuria, sen kyky johtaa lämpöä on merkittävästi heikentynyt. Mitä enemmän ligaatioita seoksen koostumuksessa on, sitä huonompi sillä on indikaattori lämmönjohtavuuden tasosta.
Mitä pronssiseoksessa on, joka sisältää jopa 90% kuparia, metallilla on punainen sävy ja jopa 85% kuparipitoisuudella materiaali muuttuu keltaisena.
Huomattakoon, että jos lejeeringi koostuu vain 50% kuparista, niin siitä saatu materiaali on valkoisena teräksen värissä, ja mustan värin saamiseksi kuparipitoisuus alennetaan 35%: iin. Ajan myötä kaikki kuparimateriaalit muuttavat väriä: se tummenee lämpötilamuutosten, eri pitoisuuksien happojen, suolojen, alkalien vaikutuksesta.
Seosten pääluokitus
Sen mukaan, kuinka monta komponenttia pronssiseoksessa on, pronssi jaetaan ehdollisesti kaksikomponenttinen (metalli ja ligatuuri, koostuu yhdestä komponentista) tai monikomponenttiset. Lisäksi pronssimateriaalit jaetaan ruostumattomat ja tinayhdisteet. Tinattomat formulaatiot eivät sisällä tinaa. Niiden luokittelu tehdään ottaen huomioon, mikä metalli tinan sijasta suorittaa ligatuurin toiminnan.
tina
Lisäämällä tinaa kupariin saat valimoseos. Mutta korkean sulaindeksin lisäksi tällä koostumuksella on myös hyvä kovuus. Usein sinkkiä, lyijyä ja fosforia lisätään myös tällaiseen metalliin. Tällainen ligatuuri antaa valmiin materiaalin vastustuskyvyn korroosiolle ja tekee siitä vielä sopivamman sulatukseen ja valuun.
Tinalejeerinki fosfori toimii metallinoksidina, ja sinkki vähentää materiaalin kustannuksia alhaisen hinnan takia, eikä sillä ole erityistä vaikutusta syntyvän metallin ominaisuuksiin. Tinalejeeringien säästämiseksi on sallittua sisältää jopa 10% sinkkiä. Tinalaatuiset pronssit ovat hyvä vaihtoehto koneistukseen ja kiillotukseen. Tinalaatuista valmistuotteet ovat erittäin kestäviä.
Pronsseosta, joka sisältää jopa 8% tina-epäpuhtauksia, käytetään meistäminen, valssaus ja taonta. Tällaista materiaalia käytetään langan, erimuotoisten sauvojen sekä ohutlevyn valmistukseen. Käytetään seosta, jossa tina on jopa 20% ligatuurin muodossa valettujen tuotteiden valmistukseen. Valuprosessissa tällainen pronssi täyttää muotin kokonaan ja samalla pienen osan kutistuvuudesta. Tällainen materiaali mahdollistaa monimutkaisten muotoisten tuotteiden sekä taiteellisesti merkittävien esineiden valmistuksen.
Lisäksi tinapronssia käytetään merivedessä toimivien komponenttien ja mekanismien valmistukseen.
alumiini
Pronsseoksissa käytetään usein alumiinia.Ligatuuri sisältää 6 - 12% tällaista materiaalia. Pronssialumiiniseokset voivat koostua yhdestä komponentista (alumiini) tai monista lisäaineista, kun seoksessa on myös rautaa, nikkeliä ja mangaania. Alumiinin lisääminen pronssiin vähentää valmiin materiaalin tiheyttä, joten kevyttä seosta käytetään laajalti laivanrakennuksessa ja ilmailualalla.
Materiaalilla, johon on lisätty alumiinia, on suurempi kitkalujuus, joten seosta käytetään myös työstökoneiden, lämmityslaitteiden, maantieajoneuvojen osien valmistukseen.
siliceous
Piitä voidaan lisätä pronssiin suhteessa 3 - 5%. Valmiin seoksen korroosionesto-ominaisuudet ylittävät tinalejeeringit, ja sillä on myös korkeat mekaanisen stabiilisuuden ja kimmoisuuden indikaattorit. Lisäksi piiseoksia ei magnetoitu ja ne soveltuvat hyvin sähköhitsaukseen ja juottamiseen.
Valmiit kuparituotteet piillä on korkea vastustuskyky aggressiivisille kemiallisille ympäristöille happojen, emästen ja kaasujen muodossa. Tällaista materiaalia käytetään kaasuputkien tai viemärijärjestelmän valmistukseen.
Pii pronssia voidaan seostaa lisäksi mangaanilla.
mangaani
Eri aloilla pronssiseos, joka sisältää koostumuksessaan mangaania: 4 - 5%. Materiaalilla on ominaispiirteet: korkea lujuus, joustavuus ja korroosionkestävyys. Tällaiset seokset tekevät osia eri mekanismeille. Kun mangaanipitoisuus pronssiseoksessa on yli 1%, materiaalin kovuus kasvaa, mutta aineen viskositeetti ja sulavuus heikkenevät.
Lisäksi mangaaniseoksia on vaikea hitsata.
lyijy
Kun lyijy-komponenttia lisätään kupariin, saadaan erittäin luja, hankausta kestävä seos. Sitä käytetään laakereiden valmistuksessa, jotka pyörivät pitkään, korkeassa paineessa ja suurilla nopeuksilla. Pronssia, jossa on lyijyligaturaatio, käytetään aggressiivisissa kemiallisissa ympäristöissä toimivien laitteiden osien valmistukseen, materiaalia käytetään suojaamaan säteilyltä, ammusten, lasin valmistuksessa, painomusteen eri väripigmenteinä.
beryllium
Berrylliumin lisääminen kupariin muodostaa pronssiseoksen, jossa havaitaan lisääntyneet lujuuden, joustavuuden ja juoksevuuden ominaisuudet. Lisäksi materiaalilla on hyvä sähkönjohtavuus ja on lämmönjohdin. Seos on korroosionkestävä, se tuottaa jousien ja monimutkaisten mekanismien muodossa olevia tuotteita, materiaalia käytetään sähkötekniikassa kuituoptisten tuotteiden ja mikropiirien valmistuksessa.
Berylliumpronsseos antaa sinun suorittaa pienimmätkin yksityiskohdat siitä, joita voidaan käyttää instrumentoinnissa, tietokone- ja puhelintekniikassa, multimedialaitteissa ja niin edelleen. Seoksen berylliumpitoisuuden normi on välillä 0,7 - 2,5%.
Erityisen lämpökäsittelyn jälkeen seos tukahdutetaan, mikä antaa sille lisääntyneen kovuuden ominaisuuksia.
merkki
Pronsseosten erottamiseksi toisistaan otettiin käyttöön tietty merkintä. Samoin on olemassa erityisiä teknisiä taulukoitajonka avulla tekniikka pystyy määrittämään, mitä tiettyä pronssimerkkiä hänen tulisi käyttää tietyn tehtävän suorittamiseen, selventämään taulukkotietoja seoksen koostumuksesta, sen fysikaalis-kemiallisista ominaisuuksista ja käyttömahdollisuuksista.
Toiset pronssimerkit eroavat ligatuurin koostumuksesta kupariprosentteina. Pronssiseosten merkitseminen on aakkosnumeerinen merkintä. Esimerkiksi sellaisen merkin purkaminen voi tarkoittaa, että nimen kirjaimet vastaavat kemiallisia elementtejä, ja numerot osoittavat ligatuurin prosenttimäärän. GOST: n mukaan digitaalinen data ei sisällä viitteitä kupariseoksen sisällöstä, koska on selvää, että se on pääkomponentti.
Mutta kaikkien ligatuurinormien on oltava vakiintuneiden valtion standardien mukaisia.
Pronssiseos on lyhenne Br. Seuraava on kirjain, joka osoittaa ligatuurin pääkomponentin ja sitten muut komponentit. Lukuja suhteen ne on järjestetty laskevaan järjestykseen, joka osoittaa ligatuurikomponenttien prosentuaalisen osuuden. Esimerkiksi BRAZHN 10-4-5 -brändin pronssi on kuparista valmistettu seos alumiinin, raudan ja nikkelin kanssa. Lisäksi seoksen alumiini on 10%, rauta - 4%, nikkeli - 5%. Loppuosa siitä on kuparia.
Kun pronssiseoksen tuotemerkki ei ole tiedossa, materiaalille tehdään kemiallinen ja fysikaalinen analyysi. Tarvitaan tarkkoja tietoja työntekijöille, joiden on määritettävä työkappaleen paino seoksen ominaispainon perusteella. Jokaisella teräksenvalmistuksella on oma tekninen laboratorio, joka auttaa ratkaisemaan tällaisia ongelmia.
Pronssi - millaista metallia ja missä sitä käytetään - katso alla oleva video.