Под бронз трябва да се разбира метална сплав на базата на мед и към нея се добавят легиращи компоненти, увеличаване на твърдостта на готовия материал. Най-често използваните лигатури са калай, хром, олово, никел, алуминий и други метали. Физическите свойства на бронзовата сплав, както и нейният цвят и твърдост, ще имат различни характеристики, които зависят от процентния състав на лигатурните компоненти.
Бронзът, имащ изразен червен нюанс, се състои от повишено количество мед и ако сплавта има сивкав оттенък на стоманата, тогава съдържанието на мед в нея се намалява до 30-35%. Бронзът е популярен материал, който се използва в различни икономически и индустриални области.
Удобства
Бронзова сплав се състои от мед и лигатура, които могат да бъдат или под формата на метали, или неметали - марките на бронза зависят от този състав. Чрез технологични експерименти и научни изследвания се откриват оптималните връзки между бронзовата основа и нейните компоненти. Като добавки най-често се използват:
- берилий;
- алуминий;
- цинк;
- калай;
- силиций;
- фосфор;
- изгладят;
- манган;
- води;
- никел.
Според исторически доказателства, първият бронзов материал е създаден преди 3000 години и се състои от мед и калай, В малки пропорции калайът придава на стопеното вещество твърдост, гъвкавост и улеснява самия процес на топене. Калайът проявява такива свойства, ако концентрацията му в материала не надвишава 4-4,8%. Ако вземете калай около 5% или повече, готовата сплав ще загуби своята гъвкавост и с концентрация на калай над 20% полученият материал ще бъде крехък.Ако към топенето към мед се добави берилий, тогава продукцията ще бъде твърд материал с повишена физическа и химическа устойчивост.
Продуктите от такава метална сплав могат да бъдат нарязани или заварени с помощта на всякакъв вид заваряване.
При комбиниране на мед със силиций и цинк готовият материал ще има добра пластичност, което е идеално за леене на продукти. Готовите изделия имат повишена износоустойчивост и не искрят по време на механична обработка. В допълнение, бронзът с лигатура на силиций и цинк има високо ниво на устойчивост на термично компресиране на метала.
Ако към мед се добави олово, тогава се получава метал, който има антикорозионни свойства, устойчив е на плъзгане и триене и е траен и трудно се разтопява.
Комбиниране на мед с алуминий, възможно е да се получи материал с висока плътност, нисък индекс на плъзгане, повишена устойчивост на образуване на ръжда и устойчивост на химически агресивни среди. Такъв метал е подходящ за рязане. Ако към мед се добави фосфор, след това във връзка с някои други съединения на лигатурата, тази съставка ще намали киселинните характеристики на сплавта.
Когато към мед се добави някакъв вид лигатура, способността му да провежда топлина е значително нарушена. Колкото повече лигатури в състава на сплавта, толкова по-лошо има показател за нивото на топлопроводимост.
Що се отнася до външния вид на бронзовата сплав, със съдържание до 90% мед в нея, металът ще има червен нюанс, а със съдържание на мед до 85% материалът ще се окаже с жълт нюанс.
Отбелязва се, че ако сплавта се състои от мед само 50%, тогава материалът от нея ще бъде бял в цвят стомана, а за да се получи черен цвят, концентрацията на медта се намалява до 35%. С течение на времето всички медни материали променят цвета си: потъмнява под влияние на температурни промени, киселини, соли, основи с различни концентрации.
Основната класификация на сплавите
В съответствие с това колко компоненти са включени в бронзовата сплав, бронзът е условно разделен двукомпонентен (метал и лигатура, състояща се от 1 компонент) или многокомпонентна. В допълнение, бронзовите материали са разделени на неръждаеми и калаени съединения. Формите без калай не съдържат калай. Тяхната класификация се извършва, като се вземе предвид кой метал вместо калай изпълнява функцията на лигатура.
калай
Като добавите калай в мед, можете да получите леярна сплав. Но, освен висок индекс на стопяване, този състав има и добра твърдост. Често цинк, олово и фосфор също се добавят към такъв метал. Такава лигатура придава на готовия материал устойчивост на корозия и го прави още по-подходящ за топене и леене.
В калаена сплав фосфорът действа като метален деоксидизатор, а цинкът намалява цената на материала поради ниската си цена и не оказва особен ефект върху характеристиките на получения метал. За да се спестят в калаените сплави, е позволено да се включат до 10% цинк. Бронзовите марки от калай са добър вариант за обработка и полиране. Готовите продукти от калаените сортове ще бъдат много издръжливи.
Използва се бронзова сплав, която съдържа до 8% примеси от калай щамповане, валцуване и коване. Такъв материал се използва за направата на тел, пръти с различни форми, както и ламарина. Използва се сплав, при която калайът заема до 20% под формата на лигатура за производството на отливки, В процеса на леенето такъв бронз напълно запълва матрицата и в същото време има малка част от свиването. Такъв материал позволява производството на сложни форми, както и предмети с художествено значение.
В допълнение, калаеният бронз се използва за производството на компоненти и механизми, които ще работят в морска вода.
алуминий
В бронзовите сплави често се използва алуминий.Лигатурата съдържа от 6 до 12% от такъв материал. Бронзовите алуминиеви сплави могат да се състоят от един компонент (алуминий) или много добавки, когато желязо, никел и манган също присъстват в сплавта. Добавянето на алуминий към бронз намалява плътността на готовия материал, така че леката сплав се използва широко в корабостроенето и космическата промишленост.
Материалът с добавка на алуминий има по-голяма якост на триене, следователно сплавта се използва и за производството на части за машинни инструменти, агрегати за отоплително оборудване, пътни превозни средства.
силициев
Силиций може да се добави към бронз в пропорция от 3 до 5%. Готовата сплав превъзхожда калаените сплави по своите антикорозионни свойства, а също така има високи показатели за механична стабилност и еластичност. В допълнение, сплавите със силиций не се намагнетизират и се поддават добре на електрическо заваряване и запояване.
Готови медни изделия със силиций имат висока устойчивост на агресивни химични среди под формата на киселини и основи, както и газове. Такъв материал се използва за производството на газопроводи или канализационна вода.
Силиконовият бронз може да бъде допълнително легиран с манган.
манган
В различни индустрии бронзова сплав, съдържаща манган в състава си: от 4 до 5%. Материалът има характерните характеристики: висока якост, гъвкавост и устойчивост на корозия. Такива сплави правят части за различни механизми. Когато съдържанието на манган в бронзовата сплав е повече от 1%, твърдостта на материала се увеличава, но вискозитетът и леенето на веществото намаляват.
В допълнение, сплавите с манган са трудни за заваряване.
олово
Когато към мед се добави оловен компонент, се получава високоякостна, устойчива на абразия сплав. Използва се при производството на лагери, които се въртят дълго време, при високо налягане и при високи скорости. Бронзът с оловна лигатура се използва за производството на части от устройства, работещи в агресивна химическа среда, материалът се използва за защита от радиация, при производството на боеприпаси, стъкло, като различни оцветяващи пигменти на печатарско мастило.
берилий
Добавяне на берилий към мед образува бронзова сплав, в която се отбелязват повишени характеристики на здравина, гъвкавост и течливост. В допълнение, материалът има добра електрическа проводимост и е топлопроводник, Сплавта е устойчива на корозия, произвежда продукти под формата на пружини и сложни механизми, материалът се използва в електротехниката при производството на оптични продукти и микросхеми.
Бронзова сплав от берилий ви позволява да изпълнявате най-малките детайли от него, които могат да се използват в инструменти, компютърни и телефонни технологии, мултимедийни устройства и т.н. Нормата на съдържание на берилий в сплавта варира от 0,7-2,5%.
След специална термична обработка сплавта се гаси, което й придава свойства на повишена твърдост.
маркиране
За да се разграничат бронзовите сплави една от друга, беше въведена определена маркировка. Както и има специални технически таблицичрез който технологът може да определи коя конкретна марка бронз да използва за изпълнение на определена задача, да изясни табличните данни за състава на сплавта, нейните физико-химични свойства и възможности за приложение.
Една от друга, съществуващите марки бронз се различават по състава на лигатурата като процент на мед. Маркиране на бронзови сплави има буквено-цифрово обозначение. Например, дешифрирането на такава марка може да означава, че буквите в името ще отговарят на химически елементи, а числата ще означават процента на лигатурата. Според GOST цифровите данни не съдържат индикации за съдържанието в медната сплав, защото е ясно, че това е основният компонент.
Но всички норми за лигатура трябва да отговарят на установените държавни стандарти.
Бронзовата сплав е съкратено Br. Следва писмото, указващо основния компонент на лигатурата, а след това и останалите компоненти. Що се отнася до числата, те са подредени в низходящ ред, указвайки процента на лигатурните компоненти. Например бронзът на марката BRAZHN 10-4-5 е сплав, изработена от мед с алуминий, желязо и никел. Освен това алуминият в сплавта е 10%, желязото - 4%, никелът - 5%. Останалото е медно.
Когато марката на бронзовата сплав е неизвестна, материалът е обект на химичен и физичен анализ. Точни данни са необходими за работниците, които трябва да определят теглото на детайла чрез специфичната тежест на сплавта. Всяко производство на стомана има собствена техническа лаборатория, която помага за решаване на проблеми от този вид.
Бронз - какъв метал и къде се използва - вижте видеото по-долу.