Brons bör förstås som en metalllegering baserad på koppar, och legeringskomponenter läggs till den, ökar hårdheten hos det färdiga materialet. De vanligaste ligaturerna är tenn, krom, bly, nickel, aluminium och andra metaller. De fysiska egenskaperna hos bronslegeringen, liksom dess färg och hårdhet, kommer att ha olika egenskaper, som beror på den procentuella sammansättningen av ligaturkomponenterna.
Brons, med en uttalad röd nyans, består av en ökad mängd koppar, och om legeringen har en gråaktig färgton av stål, reduceras kopparinnehållet i den till 30-35%. Brons är ett populärt material som används inom olika ekonomiska och industriella områden.
funktioner
Bronslegering består av koppar och ligatur, som kan vara antingen i form av metaller eller icke-metaller - bronsmärken beror på denna sammansättning. Genom tekniska experiment och vetenskaplig forskning hittas de optimala förhållandena mellan bronsbasen och dess komponenter. Eftersom tillsatser oftast används:
- beryllium;
- aluminium;
- zink;
- tenn;
- kisel;
- fosfor;
- järn;
- mangan;
- bly;
- nickel.
Enligt historiska bevis, det första bronsmaterialet skapades för 3000 år sedan och det bestod av koppar och tenn. I små proportioner ger tenn den smälta substansen hårdhet, flexibilitet och underlättar själva smältprocessen. Tenn uppvisar sådana egenskaper om dess koncentration i materialet inte överstiger 4-4,8%. Om du tar tenn på cirka 5% eller mer, kommer den färdiga legeringen att förlora sin flexibilitet, och med en tennkoncentration på mer än 20% blir det resulterande materialet sprött.Om beryllium läggs till smältningen till koppar, kommer resultatet att vara ett fast material med ökad fysikalisk och kemisk motstånd.
Produkter från en sådan metalllegering kan skäras eller svetsas med någon svetsning.
När man kopplar koppar med kisel och zink det färdiga materialet har god duktilitet, vilket är perfekt för gjutningsprodukter. Färdiga produkter har ökat slitstyrka och gnister inte under mekanisk bearbetning. Dessutom har brons med en ligatur av kisel och zink en hög resistans mot termisk komprimering av metallen.
Om bly tillsätts koppar erhålls en metall som har antikorrosiva egenskaper, är motståndskraftig mot glidning och friktion och är hållbar och svår att smälta.
Kombinera koppar med aluminium, det är möjligt att erhålla ett material som har en hög densitet, ett lågt slipindex, ökad motståndskraft mot rostbildning och motstånd mot kemiska aggressiva miljöer. Sådan metall är lämplig för skärning. Om fosfor tillsätts kopparsedan i samband med vissa andra föreningar i ligaturen kommer denna ingrediens att minska legeringens syraprestanda.
När någon form av ligatur tillsätts koppar försämras dess förmåga att leda värme avsevärt. Ju fler ligaturer i legeringens sammansättning, desto sämre har det en indikator på nivån för värmeledningsförmåga.
När det gäller utseendet på bronslegeringen, när innehållet i den är upp till 90% koppar, kommer metallen att ha en röd nyans, och med ett kopparinnehåll på upp till 85% kommer materialet att bli en gul färg.
Det noteras att om legeringen endast består av koppar endast 50%, så kommer materialet från det att vara vitt i stålfärg, och för att erhålla en svart färg reduceras kopparkoncentrationen till 35%. Med tiden ändrar alla kopparmaterial färg: det mörknar under påverkan av temperaturförändringar, syror, salter, alkalier i olika koncentrationer.
Den huvudsakliga klassificeringen av legeringar
I enlighet med hur många komponenter som ingår i bronslegeringen delas brons villkorat in i tvåkomponent (metall och ligatur, bestående av en komponent) eller multikomponent. Dessutom är bronsmaterial uppdelade i tennfria och tennföreningar. Tennfria formuleringar innehåller inte tenn. Deras klassificering görs med hänsyn till vilken metall, istället för tenn, som utför en ligatur.
tenn
Genom att lägga till tenn i koppar kan du få gjuteri legering. Men förutom ett högt smältindex har denna sammansättning också god hårdhet. Ofta läggs zink, bly och fosfor också till en sådan metall. En sådan ligatur ger det färdiga materialet motståndskraft mot korrosion och gör det ännu mer lämpligt för smältning och gjutning.
I tennlegering fosfor fungerar som en metalldeoxidizer, och zink minskar kostnaden för materialet på grund av det låga priset, och det har inte en speciell effekt på egenskaperna hos den resulterande metallen. För att spara i tennlegeringar är det tillåtet att inkludera upp till 10% zink. Bronsgrader av tinnkvalitet är ett bra alternativ för bearbetning och polering. Färdiga produkter från tinnkvaliteter kommer att vara mycket hållbara.
En bronslegering som innehåller upp till 8% tennföroreningar används till stämpling, rullande och smide. Sådant material används för att tillverka tråd, stavar av olika former samt plåt. En legering där tenn upptar upp till 20% i form av en ligatur används för tillverkning av gjutna produkter. Vid gjutning fyller sådan brons formen fullständigt och har samtidigt en liten andel krympning. Sådant material tillåter tillverkning av komplexa formade produkter, såväl som föremål av konstnärlig betydelse.
Dessutom används tennbrons för tillverkning av komponenter och mekanismer som fungerar i havsvatten.
aluminium
I bronslegeringar används ofta aluminium.Ligatur innehåller från 6 till 12% av sådant material. Bronsaluminiumlegeringar kan bestå av en komponent (aluminium) eller många tillsatser, när järn, nickel och mangan också finns i legeringen. Tillsats av aluminium till brons minskar det färdiga materialets densitet, så lättviktslegering används ofta i varvsindustrin och flygindustrin.
Material med tillsats av aluminium har större friktionsstyrka, därför används legeringen också för tillverkning av delar för maskinverktyg, värmeutrustningsenheter, vägfordon.
kiselhaltigt
Kisel kan tillsättas brons i en andel av 3 till 5%. Den färdiga legeringen överträffar tennlegeringar i dess korrosionsegenskaper och har också höga indikatorer på mekanisk stabilitet och elasticitet. Dessutom magnetiseras inte legeringar med kisel och lämpar sig väl för elektrisk svetsning och lödning.
Färdiga kopparprodukter med kisel har hög resistens mot aggressiva kemiska miljöer i form av syror och alkalier, såväl som gaser. Sådant material används för tillverkning av gasledningar eller ett avloppsvattensystem.
Kiselbrons kan dessutom legeras med mangan.
mangan
I olika branscher en bronslegering innehållande mangan i dess sammansättning: från 4 till 5%. Materialet har de karakteristiska egenskaperna: hög hållfasthet, flexibilitet och korrosionsbeständighet. Sådana legeringar utgör delar för olika mekanismer. När manganinnehållet i bronslegeringen är mer än 1% ökar materialets hårdhet, men ämnets viskositet och smältbarhet minskar.
Dessutom är legeringar med mangan svåra att svetsa.
bly
När en blykomponent sätts till koppar erhålls en höghållfast, nötningsbeständig legering. Det används vid tillverkning av lager som roterar under lång tid, under högt tryck och vid höga hastighetsförhållanden. Brons med en blyligatur används för tillverkning av delar av enheter som arbetar i aggressiva kemiska miljöer, materialet används för att skydda mot strålning, vid tillverkning av ammunition, glas, som olika färgpigment av tryckfärg.
beryllium
Lägga Beryllium till koppar bildar en bronslegering, i vilken ökade egenskaper hos styrka, flexibilitet och fluiditet noteras. Dessutom har materialet god elektrisk ledningsförmåga och är en värmeledare. Legeringen är resistent mot korrosion, den producerar produkter i form av fjädrar och komplexa mekanismer, materialet används i elektroteknik vid tillverkning av fiberoptiska produkter och mikrokretsar.
Beryllium bronslegering låter dig utföra de minsta detaljerna från det, som kan användas inom instrumentering, dator- och telefonteknik, multimediaenheter och så vidare. Berylliumhalten i legeringen sträcker sig från 0,7-2,5%.
Efter speciell värmebehandling släckes legeringen, vilket ger den egenskaper av ökad hårdhet.
märkning
För att skilja bronslegeringar från varandra infördes en viss märkning. Även det finns speciella tekniska tabellergenom vilken teknologen kan bestämma vilket specifikt bronsmärke som ska användas för att utföra en viss uppgift, klargöra tabelluppgifter om legeringens sammansättning, dess fysikalisk-kemiska egenskaper och användningsmöjligheter.
Från varandra skiljer sig de befintliga bronsmärkena i ligaturens sammansättning i procent av koppar. Markering av bronslegeringar har en alfanumerisk beteckning. Till exempel kan dechiffrering av ett sådant märke innebära att bokstäverna i namnet kommer att motsvara kemiska element, och siffrorna kommer att indikera ligaturprocenten. Enligt GOST innehåller digitala data inte indikationer på innehållet i kopparlegeringen, eftersom det är uppenbart att det är huvudkomponenten.
Men alla ligaturnormer måste följa fastställda statliga standarder.
Bronslegering förkortas Br. Nästa är bokstaven som anger huvudkomponenten i ligaturen och sedan de andra komponenterna. När det gäller siffrorna är de ordnade i fallande ordning, vilket indikerar andelen ligaturkomponenter. Till exempel är brons av märket BRAZHN 10-4-5 en legering tillverkad av koppar med aluminium, järn och nickel. Dessutom är aluminium i legeringen 10%, järn - 4%, nickel - 5%. Resten av det är koppar.
När märket för bronslegeringen är okänt, material är föremål för kemisk och fysisk analys. Exakta data behövs för arbetare som behöver bestämma arbetsstyckets vikt genom legeringens specifika tyngdkraft. Varje ståltillverkning har sitt eget tekniska laboratorium som hjälper till att lösa sådana problem.
Brons - vilken typ av metall och var den används - se videon nedan.