Brons moet worden begrepen als een metaallegering op basis van koper en er worden legeringscomponenten aan toegevoegd, het verhogen van de hardheid van het afgewerkte materiaal. De meest gebruikte ligaturen zijn tin, chroom, lood, nikkel, aluminium en andere metalen. De fysische eigenschappen van de bronslegering, evenals de kleur en hardheid, zullen verschillende kenmerken hebben, die afhangen van de procentuele samenstelling van de ligatuurcomponenten.
Brons, met een uitgesproken rode tint, bestaat uit een verhoogde hoeveelheid koper en als de legering een grijsachtige staalkleur heeft, wordt het kopergehalte daarin verlaagd tot 30-35%. Brons is een populair materiaal dat op verschillende economische en industriële gebieden wordt gebruikt.
Functies
Bronslegering bestaat uit koper en ligatuur, die zowel in de vorm van metalen als niet-metalen kan zijn - de merken van brons zijn afhankelijk van deze samenstelling. Door middel van technologische experimenten en wetenschappelijk onderzoek worden de optimale relaties tussen de bronzen basis en zijn componenten gevonden. Omdat additieven het vaakst worden gebruikt:
- beryllium;
- aluminium
- zink;
- tin;
- silicium;
- fosfor;
- ijzer
- mangaan;
- leiden
- nikkel.
Volgens historisch bewijs, het eerste bronzen materiaal werd 3000 jaar geleden gemaakt en bestond uit koper en tin. In kleine hoeveelheden geeft tin de gesmolten stof hardheid, flexibiliteit en vergemakkelijkt het het smeltproces zelf. Tin vertoont dergelijke eigenschappen als de concentratie in het materiaal niet hoger is dan 4-4,8%. Als u tin ongeveer 5% of meer inneemt, verliest de afgewerkte legering zijn flexibiliteit en met een tinconcentratie van meer dan 20% is het resulterende materiaal bros.Als beryllium aan het smelten aan koper wordt toegevoegd, zal de output een vast materiaal zijn met een verhoogde fysische en chemische weerstand.
Producten van een dergelijke metaallegering kunnen met elk type las worden gesneden of gelast.
Bij het combineren van koper met silicium en zink het afgewerkte materiaal heeft een goede ductiliteit, wat perfect is voor het gieten van producten. Afgewerkte producten hebben een verhoogde slijtvastheid en vonken niet tijdens mechanische verwerking. Bovendien heeft brons met een ligatuur van silicium en zink een hoge weerstand tegen thermische compressie van het metaal.
Als lood aan koper wordt toegevoegd, wordt een metaal verkregen dat corrosiewerende eigenschappen heeft, bestand is tegen glijden en wrijving, duurzaam is en moeilijk te smelten.
Koper combineren met aluminium, het is mogelijk om een materiaal te verkrijgen met een hoge dichtheid, een lage slipindex, verhoogde weerstand tegen roestvorming en weerstand tegen chemisch agressieve omgevingen. Een dergelijk metaal is geschikt om te snijden. Als fosfor wordt toegevoegd aan koperdan zal dit ingrediënt, samen met enkele andere verbindingen van de ligatuur, de zuurprestaties van de legering verminderen.
Wanneer koper aan een soort ligatuur wordt toegevoegd, wordt het vermogen om warmte te geleiden aanzienlijk verminderd. Hoe meer ligaturen in de samenstelling van de legering, hoe slechter deze een indicator heeft voor het niveau van thermische geleidbaarheid.
Wat betreft het uiterlijk van de bronzen legering, met een gehalte tot 90% koper erin, zal het metaal een rode tint hebben en met een kopergehalte tot 85% zal het materiaal een gele tint krijgen.
Opgemerkt wordt dat als de legering voor slechts 50% uit koper bestaat, het materiaal daaruit wit in staalkleur zal zijn en om een zwarte kleur te verkrijgen, wordt de koperconcentratie verlaagd tot 35%. In de loop van de tijd veranderen alle kopermaterialen van kleur: het wordt donker onder invloed van temperatuurveranderingen, zuren, zouten, logen van verschillende concentraties.
De belangrijkste classificatie van legeringen
Afhankelijk van hoeveel componenten in de bronslegering zijn opgenomen, wordt brons voorwaardelijk verdeeld in twee componenten (metaal en rietbinder, bestaande uit 1 component) of met meerdere componenten. Daarnaast zijn bronsmaterialen onderverdeeld in tinloze en tinverbindingen. Tinvrije formuleringen bevatten geen tin. Hun classificatie wordt gedaan rekening houdend met welk metaal, in plaats van tin, de functie van een ligatuur vervult.
Tinnen
Door tin aan koper toe te voegen, kun je krijgen gieterij legering. Maar naast een hoge smeltindex heeft deze samenstelling ook een goede hardheid. Vaak worden ook zink, lood en fosfor aan een dergelijk metaal toegevoegd. Een dergelijke ligatuur geeft het afgewerkte materiaal weerstand tegen corrosie en maakt het zelfs nog meer geschikt voor smelten en gieten.
In tinlegering fosfor werkt als een metaaldeoxidatiemiddel en zink verlaagt de kosten van het materiaal vanwege zijn lage prijs en heeft geen speciaal effect op de eigenschappen van het resulterende metaal. Om te besparen op tinlegeringen, mag het tot 10% zink bevatten. Bronsoorten van tinkwaliteit zijn een goede optie voor bewerking en polijsten. Afgewerkte producten uit tinsoorten zullen zeer duurzaam zijn.
Er wordt gewend aan een bronzen legering die tot 8% tinverontreinigingen bevat stampen, rollen en smeden. Dergelijk materiaal wordt gebruikt om draad, staven met verschillende vormen, evenals plaatwerk te maken. Er wordt een legering gebruikt waarin tin tot 20% in beslag neemt in de vorm van een ligatuur voor de vervaardiging van gegoten producten. Tijdens het gieten vult dergelijk brons de mal volledig en heeft het tegelijkertijd een klein deel van de krimp. Met dergelijk materiaal kunnen complexe producten worden gemaakt, evenals voorwerpen van artistieke betekenis.
Daarnaast wordt tinbrons gebruikt voor de fabricage van componenten en mechanismen die in zeewater werken.
Aluminium
In bronslegeringen wordt vaak aluminium gebruikt.Ligatuur bevat 6 tot 12% van dergelijk materiaal. Aluminiumlegeringen van brons kunnen bestaan uit één component (aluminium) of uit vele toevoegingen, wanneer ook ijzer, nikkel en mangaan in de legering aanwezig zijn. De toevoeging van aluminium aan brons vermindert de dichtheid van het afgewerkte materiaal, dus lichtgewicht legering wordt veel gebruikt in de scheepsbouw en de ruimtevaartindustrie.
Materiaal met toevoeging van aluminium heeft een grotere wrijvingssterkte, daarom wordt de legering ook gebruikt voor de vervaardiging van onderdelen voor werktuigmachines, verwarmingsapparatuur, wegvoertuigen.
Kiezelhoudend
Silicium kan in een verhouding van 3 tot 5% aan brons worden toegevoegd. De afgewerkte legering overtreft tinlegeringen in zijn anticorrosie-eigenschappen en heeft ook hoge indicatoren van mechanische stabiliteit en elasticiteit. Bovendien zijn legeringen met silicium niet gemagnetiseerd en lenen ze zich goed voor elektrisch lassen en solderen.
Afgewerkte koperproducten met silicium hebben een hoge weerstand tegen agressieve chemische omgevingen in de vorm van zuren en logen, evenals gassen. Dit materiaal wordt gebruikt voor de fabricage van gasleidingen of een rioolwatersysteem.
Siliciumbrons kan bovendien worden gelegeerd met mangaan.
Mangaan
In verschillende branches een bronzen legering die mangaan bevat in zijn samenstelling: van 4 tot 5%. Het materiaal heeft de karakteristieke kenmerken: hoge sterkte, flexibiliteit en corrosieweerstand. Dergelijke legeringen maken onderdelen voor verschillende mechanismen. Als het mangaangehalte in de bronslegering meer dan 1% is, neemt de hardheid van het materiaal toe, maar neemt de viscositeit en smeltbaarheid van de stof af.
Bovendien zijn legeringen met mangaan moeilijk te lassen.
Leiden
Wanneer een loodcomponent aan koper wordt toegevoegd, wordt een zeer sterke, slijtvaste legering verkregen. Het wordt gebruikt bij de fabricage van lagers die lange tijd roteren, onder hoge druk en bij hoge snelheden. Brons met een loden ligatuur wordt gebruikt voor de fabricage van onderdelen van apparaten die in agressieve chemische omgevingen werken, het materiaal wordt gebruikt ter bescherming tegen straling, bij de fabricage van munitie, glas, als verschillende kleurpigmenten van drukinkt.
Beryllium
Beryllium toevoegen aan koper vormt een bronzen legering, waarin verhoogde kenmerken van sterkte, flexibiliteit en vloeibaarheid worden opgemerkt. Bovendien heeft het materiaal goede elektrische geleidbaarheid en is een warmtegeleider. De legering is bestand tegen corrosie, het produceert producten in de vorm van veren en complexe mechanismen, het materiaal wordt gebruikt in de elektrotechniek bij de vervaardiging van glasvezelproducten en microschakelingen.
Beryllium-bronslegering kunt u er de kleinste details van maken, die kan worden gebruikt in instrumentatie, computer- en telefoontechnologie, multimedia-apparaten enzovoort. De norm voor het berylliumgehalte in de legering varieert van 0,7-2,5%.
Na een speciale warmtebehandeling wordt de legering afgeschrikt, wat de eigenschappen van verhoogde hardheid geeft.
Markering
Om bronslegeringen van elkaar te onderscheiden is een bepaalde markering aangebracht. Ook er zijn speciale technische tafelswaarmee de technoloog kan bepalen welk bepaald merk brons hij moet gebruiken om een bepaalde taak uit te voeren, tabelgegevens te verduidelijken over de samenstelling van de legering, de fysisch-chemische eigenschappen en toepassingsmogelijkheden.
Van elkaar verschillen de bestaande merken brons in de samenstelling van de ligatuur als percentage koper. Bronslegeringen markeren heeft een alfanumerieke aanduiding. Het ontcijferen van een dergelijk merk kan bijvoorbeeld betekenen dat de letters in de naam overeenkomen met chemische elementen en de cijfers het percentage van de ligatuur aangeven. Volgens GOST bevatten digitale gegevens geen indicaties van de inhoud in de koperlegering, omdat het duidelijk is dat het het belangrijkste onderdeel is.
Maar alle ligatuurnormen moeten voldoen aan gevestigde staatsnormen.
Bronslegering wordt afgekort Br. Vervolgens is de letter die het hoofdbestanddeel van de ligatuur aangeeft en vervolgens de andere componenten. De nummers zijn gerangschikt in aflopende volgorde, wat het percentage ligatuurcomponenten aangeeft. Het merkbrons BRAZHN 10-4-5 is bijvoorbeeld een legering gemaakt van koper met aluminium, ijzer en nikkel. Bovendien is aluminium in de legering 10%, ijzer - 4%, nikkel - 5%. De rest is koper.
Als het merk van de bronzen legering onbekend is, materiaal is onderworpen aan chemische en fysische analyse. Nauwkeurige gegevens zijn nodig voor werknemers die het gewicht van het werkstuk moeten bepalen door het soortelijk gewicht van de legering. Elke staalfabriek heeft zijn eigen technisch laboratorium, dat helpt bij het oplossen van dit soort problemen.
Brons - wat voor soort metaal en waar het wordt gebruikt - zie onderstaande video.