Klasyfikacja i oznakowanie brązu

Brąz należy rozumieć jako stop metalu na bazie miedzi, do którego dodaje się składniki stopowe, zwiększenie twardości gotowego materiału. Najczęściej stosowanymi ligaturami są cyna, chrom, ołów, nikiel, aluminium i inne metale. Właściwości fizyczne stopu brązu, a także jego kolor i twardość będą miały różne cechy, które zależą od procentowego składu składników ligatury.

Brąz, z wyraźnym czerwonym odcieniem, składa się ze zwiększonej ilości miedzi, a jeśli stop ma szarawy odcień stali, wówczas zawartość miedzi jest zmniejszona do 30-35%. Brąz jest popularnym materiałem stosowanym w różnych dziedzinach gospodarki i przemysłu.

Stop brązu składa się z miedzi i ligatury, które mogą być w postaci metali lub niemetali - marki brązu zależą od tego składu. Dzięki eksperymentom technologicznym i badaniom naukowym można znaleźć optymalne związki między bazą z brązu i jej składnikami. Ponieważ najczęściej stosuje się dodatki:

• beryl;
• aluminium
• cynk;
• cyna;
• krzem;
• fosfor;
• żelazo
• mangan;
• ołów
• nikiel

Według dowodów historycznych pierwszy brązowy materiał powstał 3000 lat temu i składał się z miedzi i cyny. W małych proporcjach cyna nadaje twardości, elastyczności stopionej substancji i ułatwia sam proces topienia. Cyna wykazuje takie właściwości, jeśli jej stężenie w materiale nie przekracza 4-4,8%. Jeśli weźmiesz cynę około 5% lub więcej, gotowy stop straci swoją elastyczność, a przy stężeniu cyny większym niż 20% powstały materiał będzie kruchy.Jeśli do wytopu miedzi zostanie dodany beryl, wówczas materiałem wyjściowym będzie materiał stały o podwyższonej odporności fizycznej i chemicznej.

Podczas łączenia miedzi z krzemem i cynkiem gotowy materiał będzie miał dobrą ciągliwość, która jest idealna do odlewania produktów. Gotowe produkty mają zwiększoną odporność na zużycie i nie iskrzą podczas obróbki mechanicznej. Ponadto brąz z ligaturą krzemu i cynku ma wysoki poziom odporności na ściskanie termiczne metalu.

Łącząc miedź z aluminium, możliwe jest uzyskanie materiału o wysokiej gęstości, niskim wskaźniku poślizgu, podwyższonej odporności na tworzenie rdzy i odporności na agresywne chemicznie środowiska. Taki metal nadaje się do cięcia. Jeśli fosfor jest dodawany do miedzi, a następnie w połączeniu z niektórymi innymi związkami ligatury, składnik ten obniży właściwości kwasowe stopu.

Kiedy do miedzi dodaje się jakąkolwiek ligaturę, jej zdolność do przewodzenia ciepła jest znacznie ograniczona. Im więcej ligatur w składzie stopu, tym gorszy jest jego wskaźnik poziomu przewodności cieplnej.

Należy zauważyć, że jeśli stop składa się z miedzi tylko o 50%, wówczas materiał z niego będzie biały w kolorze stali, a aby uzyskać czarny kolor, stężenie miedzi zmniejsza się do 35%. Z czasem wszystkie materiały miedziane zmieniają kolor: ciemnieje pod wpływem zmian temperatury, kwasów, soli, zasad o różnych stężeniach.

Zgodnie z tym, ile składników zawiera stop brązu, brąz jest warunkowo podzielony dwuskładnikowy (metal i ligatura, składający się z 1 komponentu) lub wieloskładnikowy. Ponadto materiały z brązu są podzielone na związki bez cyny i cyny. Preparaty bez cyny nie zawierają cyny. Ich klasyfikacja odbywa się z uwzględnieniem tego, który metal zamiast cyny pełni funkcję ligatury.

Dodając cynę do miedzi, możesz uzyskać stop odlewniczy. Ale oprócz wysokiego wskaźnika szybkości płynięcia ta kompozycja ma również dobrą twardość. Często do takiego metalu dodaje się także cynk, ołów i fosfor. Taka ligatura nadaje gotowemu materiałowi odporność na korozję i czyni go jeszcze bardziej odpowiednim do wytapiania i odlewania.

Ze stopu cyny fosfor działa jako odtleniacz metalu, a cynk obniża koszt materiału ze względu na jego niską cenę i nie ma specjalnego wpływu na właściwości powstałego metalu. Aby zaoszczędzić na stopach cyny, dopuszcza się do 10% cynku. Gatunki z brązu cynowego są dobrą opcją do obróbki i polerowania. Gotowe produkty z gatunków cyny będą bardzo trwałe.

Stosuje się do tego stop brązu zawierający do 8% zanieczyszczeń cyny tłoczenie, walcowanie i kucie. Taki materiał służy do wytwarzania drutu, prętów o różnych kształtach, a także blachy. Stosuje się stop, w którym cyna zajmuje do 20% w postaci ligatury do produkcji odlewów. W procesie odlewania taki brąz całkowicie wypełnia formę, a jednocześnie ma niewielki ułamek skurczu. Taki materiał pozwala na wytwarzanie produktów o skomplikowanych kształtach, a także przedmiotów o znaczeniu artystycznym.

W stopach brązu często stosuje się aluminium.Ligatura zawiera od 6 do 12% takiego materiału. Brązowe stopy aluminium mogą składać się z jednego składnika (aluminium) lub wielu dodatków, gdy żelazo, nikiel i mangan są również obecne w stopie. Dodanie aluminium do brązu zmniejsza gęstość gotowego materiału, dlatego lekki stop jest szeroko stosowany w przemyśle stoczniowym i lotniczym.

Krzem może być dodawany do brązu w proporcji 3 do 5%. Gotowy stop przewyższa stopy cyny pod względem właściwości antykorozyjnych, a także ma wysokie wskaźniki stabilności mechanicznej i elastyczności. Ponadto stopy z krzemem nie są namagnesowane i dobrze nadają się do spawania elektrycznego i lutowania.

Gotowe wyroby miedziane z silikonem mają wysoką odporność na agresywne środowiska chemiczne w postaci kwasów i zasad, a także gazów. Taki materiał jest wykorzystywany do produkcji gazociągów lub kanalizacji.

W różnych branżach stop brązu zawierający mangan w swoim składzie: od 4 do 5%. Materiał ma charakterystyczne cechy: wysoka wytrzymałość, elastyczność i odporność na korozję. Takie stopy wytwarzają części do różnych mechanizmów. Gdy zawartość manganu w stopie brązu jest większa niż 1%, twardość materiału wzrasta, ale zmniejsza się lepkość i topliwość substancji.

Po dodaniu ołowiu do miedzi uzyskuje się stop o wysokiej wytrzymałości i odporny na ścieranie. Jest stosowany w produkcji łożysk, które obracają się przez długi czas, pod wysokim ciśnieniem i przy dużych prędkościach. Brąz z ligaturą ołowiu służy do produkcji części urządzeń pracujących w agresywnych środowiskach chemicznych, materiał służy do ochrony przed promieniowaniem, w produkcji amunicji, szkła, jako różne pigmenty drukarskie atramentu drukarskiego.

Dodanie berylu do miedzi tworzy stop brązu, w którym odnotowuje się zwiększoną charakterystykę wytrzymałości, elastyczności i płynności. Ponadto materiał ma dobre przewodnictwo elektryczne i jest przewodnikiem ciepła. Stop jest odporny na korozję, wytwarza produkty w postaci sprężyn i skomplikowanych mechanizmów, materiał jest stosowany w elektrotechnice do produkcji wyrobów światłowodowych i mikroukładów.

Stop brązu berylu pozwala wykonać z niego najmniejsze szczegóły, które mogą być stosowane w instrumentacji, technologii komputerowej i telefonicznej, urządzeniach multimedialnych i tak dalej. Norma zawartości berylu w stopie wynosi od 0,7 do 2,5%.

Aby odróżnić stopy brązu od siebie, wprowadzono pewne oznakowanie. Jak dobrze istnieją specjalne tabele techniczneza pomocą którego technolog może określić, jakiej konkretnej marki brązu użyć do wykonania określonego zadania, wyjaśnić dane tabelaryczne dotyczące składu stopu, jego właściwości fizykochemicznych i możliwości zastosowania.

Istniejące marki brązu różnią się między sobą składem ligatury jako procent miedzi. Oznaczanie stopów brązu ma oznaczenie alfanumeryczne. Na przykład odszyfrowanie takiej marki może oznaczać, że litery w nazwie będą odpowiadać pierwiastkom chemicznym, a liczby będą wskazywać procent ligatury. Według GOST dane cyfrowe nie zawierają wskazań zawartości w stopie miedzi, ponieważ jest jasne, że jest to główny składnik.

Stop brązu jest w skrócie Br. Następnie jest litera wskazująca główny składnik ligatury, a następnie pozostałe składniki. Jeśli chodzi o liczby, są one ułożone w porządku malejącym, wskazując procent składników ligatury. Na przykład brąz marki BRAZHN 10-4-5 jest stopem wykonanym z miedzi z aluminium, żelazem i niklem. Ponadto aluminium w stopie wynosi 10%, żelazo - 4%, nikiel - 5%. Reszta to miedź.

Gdy marka stopu brązu jest nieznana, materiał podlega analizie chemicznej i fizycznej. Dokładne dane są potrzebne pracownikom, którzy muszą określić ciężar przedmiotu obrabianego poprzez ciężar właściwy stopu. Każda stalownia ma własne laboratorium techniczne, które pomaga rozwiązywać tego rodzaju problemy.

Brąz - jaki rodzaj metalu i gdzie jest używany - zobacz wideo poniżej.