Bronza turėtų būti suprantama kaip metalo lydinys, pagrįstas variu, o į jį pridedami legiruojantys komponentai, padidėja gatavos medžiagos kietumas. Dažniausiai naudojamos ligatūros yra alavas, chromas, švinas, nikelis, aliuminis ir kiti metalai. Fizinės bronzos lydinio savybės, taip pat jo spalva ir kietumas turės skirtingas savybes, kurios priklauso nuo procentinės ligatūros komponentų sudėties.
Bronza, turinti ryškų raudoną atspalvį, susideda iš padidėjusio vario kiekio, o jei lydinys turi pilkšvą plieno atspalvį, tada vario kiekis jame sumažėja iki 30–35%. Bronza yra populiari medžiaga, naudojama įvairiose ekonomikos ir pramonės srityse.
Savybės
Bronzos lydinys susideda iš vario ir ligatūros, kurie gali būti metalų arba nemetalų pavidalu - bronzos prekės ženklai priklauso nuo šios sudėties. Atliekant technologinius eksperimentus ir mokslinius tyrimus, randami optimalūs ryšiai tarp bronzos pagrindo ir jo komponentų. Kaip priedai dažniausiai naudojami:
- berilis;
- aliuminio
- cinkas;
- alavas;
- silicio;
- fosforas;
- geležies
- manganas;
- švinas
- nikelio.
Remiantis istoriniais įrodymais, pirmoji bronzinė medžiaga buvo sukurta prieš 3000 metų ir ją sudarė varis ir alavas. Mažomis dalimis alavas suteikia išlydytai medžiagai kietumą, lankstumą ir palengvina patį lydymosi procesą. Alavas pasižymi tokiomis savybėmis, jei jo koncentracija medžiagoje neviršija 4–4,8%. Jei imsite alavo maždaug 5% ar daugiau, gatavas lydinys praras lankstumą, o esant alavo koncentracijai daugiau kaip 20%, gauta medžiaga bus trapi.Jei beriant į vario lydymą pridedama berilio, tai išeiga bus kieta medžiaga, turinti padidintą fizinį ir cheminį atsparumą.
Gaminius iš tokio metalo lydinio galima pjaustyti arba suvirinti naudojant bet kokį suvirinimo būdą.
Derinant varį su siliciu ir cinku pagaminta medžiaga turės gerą lankstumą, kuris puikiai tinka liejant gaminius. Pagaminta produkcija padidino atsparumą dilimui ir mechaninio apdirbimo metu neišleidžia kibirkšties. Be to, bronza su silicio ir cinko ligatūra turi aukštą metalo atsparumą šiluminiam suspaudimui.
Jei į varį pridedama švino, gaunamas metalas, turintis antikorozinių savybių, atsparus slydimui ir trinčiai, tvirtas ir sunkiai tirpstantis.
Derinant varį su aliuminiu, galima gauti medžiagą, kuri turi didelį tankį, mažą slydimo indeksą, padidintą atsparumą rūdims ir atsparumą chemiškai agresyviai aplinkai. Toks metalas tinka pjaustyti. Jei fosforo pridedama prie vario, kartu su kai kuriais kitais ligatūros junginiais šis ingredientas sumažins lydinio rūgštingumą.
Kai prie vario pridedama bet kokia ligatūra, jo gebėjimas vykdyti šilumą labai sumažėja. Kuo daugiau lyragų yra lydinio sudėtyje, tuo blogiau jis turi šilumos laidumo rodiklį.
Kalbant apie bronzos lydinio išvaizdą, kai jame yra iki 90% vario, metalas turės raudoną atspalvį, o esant vario kiekiui iki 85% medžiaga pasirodys geltonu atspalviu.
Pažymima, kad jei lydinį sudaro tik 50% vario, tada medžiaga iš jo bus baltos spalvos plieno spalva, o norint gauti juodą spalvą, vario koncentracija sumažinama iki 35%. Laikui bėgant visos varinės medžiagos keičia savo spalvą: tamsėja veikiant temperatūros pokyčiams, įvairios koncentracijos rūgštys, druskos, šarmai.
Pagrindinė lydinių klasifikacija
Atsižvelgiant į tai, kiek komponentų yra bronzos lydinyje, bronza sąlygiškai dalijama į dviejų komponentų (metalas ir ligatūra, susidedantys iš 1 komponento) arba daugiakomponentis. Be to, bronzos medžiagos yra padalintos į tiny ir alavo junginiai. Preparatų be alavo nėra alavo. Jų klasifikacija atliekama atsižvelgiant į tai, kuris metalas, o ne alavas, atlieka ligatūros funkciją.
Alavas
Įpildami alavo į varį, galite gauti liejyklos lydinys. Bet ši sudėtis, be aukšto lydymosi indekso, turi ir gerą kietumą. Į tokį metalą taip pat dedama cinko, švino ir fosforo. Tokia jungtis suteikia gatavos medžiagos atsparumą korozijai ir daro ją dar tinkamesnę lydymui ir liejimui.
Alavo lydinyje fosforas veikia kaip metalo deoksidatorius, o cinkas mažina medžiagos kainą dėl mažos kainos, ir jis neturi ypatingo poveikio gaunamo metalo savybėms. Norint sutaupyti alavo lydiniuose, leidžiama sudaryti iki 10% cinko. Skardos klasės bronzos rūšys yra geras pasirinkimas apdirbimui ir poliravimui. Gatavi gaminiai iš alavo markių bus labai patvarūs.
Pritaikytas bronzos lydinys, kuriame yra iki 8% alavo priemaišų štampavimas, valcavimas ir kalimas. Tokia medžiaga naudojama gaminant vielą, įvairių formų strypus, taip pat lakštinį metalą. Naudojamas lydinys, kuriame alavas užima iki 20% ligatūros formos liejamų gaminių gamybai. Liejimo metu tokia bronza visiškai užpildo pelėsį ir tuo pačiu turi mažą susitraukimo dalį. Tokia medžiaga leidžia gaminti sudėtingos formos gaminius, taip pat meninės reikšmės objektus.
Be to, alavo bronza naudojama komponentų ir mechanizmų, kurie veiks jūros vandenyje, gamyboje.
Aliuminis
Bronzos lydiniuose dažnai naudojamas aliuminis.Ligature yra nuo 6 iki 12% tokios medžiagos. Bronziniai aliuminio lydiniai gali būti sudaryti iš vieno komponento (aliuminio) arba daugelio priedų, kai lydinyje taip pat yra geležies, nikelio ir mangano. Aliuminio pridėjimas prie bronzos sumažina gatavų medžiagų tankį, todėl lengvas lydinys yra plačiai naudojamas laivų statyboje ir kosmoso pramonėje.
Medžiaga, į kurią pridėta aliuminio, pasižymi didesniu trinties stiprumu, todėl lydinys taip pat naudojamas gaminant stakles, šildymo įrangos mazgus, kelių transporto priemones.
Silicio
Silicis gali būti pridedamas prie bronzos nuo 3 iki 5%. Gatavas lydinys savo antikorozinėmis savybėmis pralenkia alavo lydinius, be to, turi aukštus mechaninio stabilumo ir elastingumo rodiklius. Be to, lydiniai su siliciu nėra įmagnetinti ir yra tinkami elektriniam suvirinimui ir litavimui.
Apdoroti vario gaminiai su siliciu pasižymi dideliu atsparumu agresyviai cheminei aplinkai rūgščių ir šarmų, taip pat dujų pavidalu. Tokia medžiaga naudojama dujotiekių ar nuotekų vandens sistemai gaminti.
Silicio bronzą galima papildomai legiruoti manganu.
Manganas
Įvairiose pramonės šakose bronzos lydinys, kurio sudėtyje yra mangano: nuo 4 iki 5%. Medžiaga pasižymi būdingomis savybėmis: didelis atsparumas, lankstumas ir atsparumas korozijai. Tokie lydiniai sudaro įvairių mechanizmų dalis. Kai mangano kiekis bronzos lydinyje yra didesnis nei 1%, medžiagos kietumas padidėja, tačiau medžiagos klampumas ir degumas sumažėja.
Be to, lydinius su manganu sunku suvirinti.
Švinas
Kai varis pridedamas švino komponentu, gaunamas labai stiprus, atsparus dilimui, lydinys. Jis naudojamas gaminant guolius, kurie ilgą laiką sukasi, esant dideliam slėgiui ir esant dideliam greičiui. Bronza su švino ligatūra naudojama gaminių, veikiančių agresyvioje cheminėje aplinkoje, dalių gamybai, medžiaga naudojama apsaugai nuo radiacijos, gaminant amuniciją, stiklą, kaip įvairius dažomuosius spausdinimo rašalo pigmentus.
Berilis
Berilio pridėjimas prie vario sudaro bronzos lydinį, kuriame pastebimos padidėjusios stiprumo, lankstumo ir sklandumo savybės. Be to, medžiaga turi geras elektros laidumas ir yra šilumos laidininkas. Lydinys yra atsparus korozijai, jis gamina produktus spyruoklių ir sudėtingų mechanizmų pavidalu, medžiaga naudojama elektrotechnikoje gaminant šviesolaidinius gaminius ir mikroschemas.
Berilio bronzos lydinys leidžia iš jo atlikti mažiausią detalę, kurie gali būti naudojami prietaisuose, kompiuterinėse ir telefoninėse technologijose, daugialypės terpės įrenginiuose ir pan. Berilio kiekio lydinyje norma svyruoja nuo 0,7 iki 2,5%.
Po specialaus terminio apdorojimo lydinys užgesinamas, o tai suteikia padidėjusio kietumo savybių.
Žymėjimas
Norint atskirti bronzos lydinius vienas nuo kito, buvo įvestas tam tikras žymėjimas. Taip pat yra specialios techninės lentelėskuriuo technologas gali nustatyti, kurią bronzos markę naudoti konkrečiai užduočiai atlikti, paaiškinti lentelės duomenis apie lydinio sudėtį, jo fizikines ir chemines savybes bei taikymo galimybes.
Tarpusavyje esami bronzos prekės ženklai skiriasi ligatūros sudėtimi kaip vario procentinė dalis. Bronzinių lydinių žymėjimas turi raidinį ir skaitmeninį žymėjimą. Pavyzdžiui, tokio prekės ženklo iššifravimas gali reikšti, kad pavadinime esančios raidės atitiks cheminius elementus, o skaičiai nurodys raiščio procentą. Remiantis GOST, skaitmeniniuose duomenyse nėra vario lydinio turinio nuorodų, nes akivaizdu, kad tai yra pagrindinis komponentas.
Bet visos ligatūros normos turi atitikti nustatytus valstybinius standartus.
Bronzos lydinys yra sutrumpintai Br. Kitas yra laiškas, nurodantis pagrindinį ligatūros komponentą, o paskui kitus komponentus. Skaičiai yra išdėstyti mažėjančia tvarka, nurodant ligatūros komponentų procentinę dalį. Pavyzdžiui, „BRAZHN 10-4-5“ prekės ženklo bronza yra lydinys, pagamintas iš vario ir aliuminio, geležies ir nikelio. Be to, aliuminio lydinyje yra 10%, geležies - 4%, nikelio - 5%. Likusi dalis yra varis.
Kai nežinomas bronzos lydinio prekės ženklas, medžiaga yra chemiškai ir fiziškai analizuojama. Tikslūs duomenys reikalingi darbuotojams, kuriems reikia nustatyti ruošinio svorį pagal specifinį lydinio sunkumą. Kiekvienas plieno gamintojas turi savo techninę laboratoriją, kuri padeda išspręsti tokio pobūdžio problemas.
Bronza - koks metalas ir kur jis naudojamas - žiūrėkite žemiau pateiktame vaizdo įraše.