Бронза из чего состоит сплав: Бронза — состав, свойства, применение бронзы и сплавов

Цена бронзы за 1 кг в пунктах приема

Бронза не является металлом в чистом виде – это сплав, который состоит из меди (от ее количества зависит стоимость) и дополнительных элементов (олово и другие металлы). Сплавы маркируются буквами, которые обозначают легирующие компоненты, и цифрами (указывают на их содержание).

В пунктах приема бронзовые сплавы ценятся очень высоко, поэтому неудивительно, что многие люди интересуются, какова цена бронзы и насколько выгодно ее сдавать. Это неоднозначный вопрос, потому что на стоимость металла влияют различные факторы, включая состав сплава, его чистота и т.д. Рассмотрим этот вопрос более подробно, чтобы у вас было представление о том, сколько стоит килограмм бронзы, а также какие требования нужно выполнить, чтобы сдать металл на более выгодных условиях.

---

Содержание

• Краткая история
• Классификация бронзовых сплавов
• Почему прием бронзового лома актуален?
• Какой бронзовый лом принимают?
• Где найти бронзу и как ее выгоднее сдать?
• Сколько стоит бронза в пунктах приема компании «ЭкоПромМет»?

---

Краткая история

Этот металл относится к числу первых, с которыми научился работать человек. Один из древнейших сплавов – это бронза на основе меди и олова. Уже в третьем тысячелетии до нашей эры в разных странах стали появляться первые бронзовые изделия, начиная с кухонной утвари и заканчивая оружием. И, конечно же, из бронзы изготавливали украшения, монеты, а также монументальные статуи, которые являлись трудами мастеров Древней Греции.

 

Развитие человечества было бы не таким интенсивным без этого металла, поэтому в его честь даже назвали целую историческую эпоху — «бронзовый век». Сегодня бронза активно используется в авиа- и машиностроении, изготовлении элементов декора и предметов быта, а также других целях.

 

Классификация бронзовых сплавов

По химическому составу выделяют 2 типа этого металла:

1. Оловянная. Это сплав, в котором основным легирующим компонентом является олово. Возможно добавление фосфора и свинца. Олово улучшает характеристики меди, поэтому сплав характеризуется твердостью, упругостью, а также легкоплавкостью.
2. Безоловянная. В составе нет олова, но по своим эксплуатационным свойствам безоловянная бронза не уступает оловянной (по некоторым параметрам даже превосходит ее).

Бронза может отличаться и по цвету, в зависимости от процентного содержания меди в ней. Она бывает «красной» (содержание меди – 90%), «желтой» (85%) и сероватых оттенков (35%).

 

Наличие того или иного компонента в сплаве напрямую влияет на его характеристики. В частности, сплав с бериллием считается лидером по показателю твердости. Фосфор, цинк и свинец повышают антифрикционные свойства, а алюминий и олово – прочность и коррозийную стойкость.

 

Почему прием бронзового лома актуален?

В состав сплава бронзы входит медь и другие компоненты, которые являются истощаемыми природными ресурсами. Иными словами, их запасы в природе резко сокращаются в связи с активным использованием металлов в производстве разной продукции. Эксперты утверждают, что после 2030 года производство меди резко сократится из-за банального исчерпания ресурсов.

 

В связи с этим развита вторичная переработка цветных металлов. Современные технологии позволяют перерабатывать цветмет максимально тщательно, поэтому по своим характеристикам та же переработанная медь практически не уступает металлу, добытому из медной руды.

Фактически, деятельность легальных пунктов приема цветных металлов оказывается полезной для всех сторон сделки: самого пункта приема, который получает прибыль, частных лиц или организаций, которые сдают металлолом, а также промышленных предприятий, которые используют переработанный металл для производства своей продукции.

 

Какой бронзовый лом принимают?

Стоимость бронзы за 1 кг напрямую зависит от типа металлолома, который сдают в пункты приема. Выделяют несколько категорий лома:

• Несортовая (микс). В эту категорию относятся петли, шестеренки, замки, втулки и т.д.
• Изделия. Из этого сплава изготавливают посуду, различные статуэтки и украшения, которые подходят для переработки и вторичного использования.
• Кусковая. Лом представляет собой обрезки и куски бронзы. Если они слишком большие, то перед приемкой рекомендуется распилить их на куски меньшего размера.
• Стружка. Представляет собой производственные отходы, которые получаются в процессе изготовления различных изделий (в процессе сверления, вытачивания и т.д.).

 

 

Цена лома бронзы также зависит от фактического спроса на металл, который определяется рыночными котировками мировых бирж. Стоимость зависит и от других факторов:

• Содержание металлов в сплаве. Оловянная бронза стоит дороже, потому что олово – это один из самых дорогих цветных металлов.
• Чистота. Цена лома уменьшается из-за наличия следов окисления, краски и других загрязнений.
• Общий объем партии. При оптовых объемах лома бронзы, цена за кг всегда выше.

 

Где найти бронзу и как ее выгоднее сдать?

Из бронзы изготавливаются различные детали, которые используются в судостроении, а также в производстве автомобилей и авиатранспорта. Большое количество лома можно встретить в быту: различный декор, сальники и подшипники, сантехнические трубы, проволока, втулки, прутки и т.д. Стружка и кусковая бронза скапливаются на предприятиях металлообработки, в частных мастерских и автотранспортных организациях.

 

Чтобы сдать бронзу дороже, металлолом нужно определенным образом подготовить:

• Очистите металлолом от грязи и различных неметаллических элементов. Особенно следует проверить стружку на засоренность.
• Если у вас лом разного вида, то отсортируйте его по категориям (стружка отдельно от кусковой и т.д.).
• Сдавайте металлолом крупными партиями. Можно подождать и скопить побольше металлолома (конечно, если вам есть, где его хранить), а потом сдать в пункт приема на более выгодных условиях.

 

Сколько стоит бронза в пунктах приема компании «ЭкоПромМет»?

Компания «ЭкоПромМет» давно занимается скупкой цветных металлов у частных лиц и организаций. Мы сотрудничаем со специализированными заводами по переработке, поэтому скупка и утилизация металлолома проводятся по всем правилам. При необходимости выдаем все документы для предоставления в государственные органы.

---

Прайс на прием бронзы

• Цена до 300 кг
• Цена от 300 кг
• Опт безнал

• Бронза
• 320 р.
• 320 р.
• Договорная

• Бронза (стружка)
• р.
• р.

Бронзы оловянные, обрабатываемые давлением: состав и свойства

Химический состав

Оловянные бронзы определяются как медные сплавы с оловом и меднооловянные сплавы с добавками фосфора, цинка, свинца, никеля. ГОСТ 5017-74 регламентирует девять марок деформируемых оловянных бронз, которые содержат 2—8% олова и добавки фосфора, цинка и свинца. В США используют большее количество марок деформируемых оловянных бронз. От сплавов ГОСТ 5017-74 они отличаются большим диапазоном по содержанию олова в 1—10% и имеется четыре марки оловянно-никелевых бронз (С72500, С72650, С72700, С72900) с высоким содержанием никеля.

Основные легирующие элементы ГОСТ 5017 — 74

Марка		Химический состав, %
		Компоненты
По ГОСТ	По СТ СЭВ 376 — 76	Олово	Фосфор	Цинк	Никель	Свинец	Медь
БрОФ 8,0 — 0,3	—	7,5 — 8,5	0,26 — 0,35	—	0,10 — 0,20	—	Ост.
БрОФ 7 — 0,2	CuSn 8	7,0 — 8,0	0,10 — 0,25	—	—	—	Ост.
БрОФ 6,5 — 0,4	—	6,0 — 7,0	0,26 — 0,40	—	—	—	Ост.
БрОФ 6,5 — 0,15	CuSn 6	6,0 — 7,0	0,40 — 0,25	—	0,10 — 0,20	—	Ост.
БрОФ 4 — 0,25	CnSn 4	3,5 — 4,0	0,20 — 0,30	—	—	—	Ост.
БрОФ 2 — 0,25	CuSn 2	3,0 — 5,0	0,02 — 0,3	—	—	—	Ост.
БрОЦ 4 — 3	CuSn 4Zn 3	3,5 — 4,0	—	2,7 — 3,3	—	—	Ост.
БрОЦС 4 — 4 — 2,5	CuSn 4Zn 4Pb 3	3,0 — 5,0	—	3,0 — 5,0	—	1,5 — 3,5	Ост.
БрОЦС 4 — 4 — 4	CuSn 4Zn 4Pb 4	3,0 — 5,0	—	3,0 — 5,0	—	3,5 — 4,5	Ост.

Примесные элементы и примерное назначение по ГОСТ 5017-74

Марки		Химический состав, %									Пример­ное назна­чение
По ГОСТ	По СТ СЭВ 376 — 76	Примеси, не более
		Fe	Pb	Sb	Bi	Al	Si	P	Zn	Всего
БрОФ 8,0 — 0,3	—	0,02	0,02	0,002	0,002	0,002	0,002	—	0,03	0,1	Проволока применяемая в целлюлозно-бумажной промышленности для изготовления сеток
БрОФ 7 — 0,2	CuSn 8	0,02	0,02	0,002	0,002	0,002	0,002	—		0,1	Прутки, применяемые в различных отраслях промышленности
БрОФ 6,5 — 0,4	—	0,02	0,02	0,002	0,002	0,002	0,002	—	0,03	0,1	Проволока, применяемая в целлюлозно-бумажной промышленности для изготовления сеток, а также для пружин, деталей, лент и полос, применяемых в машиностроении
БрОФ 6,5 — 0,15	CuSn 6	0,05	0,02	0,002	0,002	0,002	0,002	—	—	0,1	Ленты, полосы, прутки, применяемые в машиностроении, подшипниковые детали трубозаготовки для изготовления биметаллических сталебронозовых втулок
БрОФ 4 — 0,25	CnSn 4	0,02	0,02	0,002	0,002	0,002	0,002	—	—	0,1	Трубки, применяемые в аппаратостроении и для контрольно-измерительных приборов
БрОФ 2 — 0,25	CuSn2	0,05	0,03	—	—	—	—	—	0,03	0,3	Винты, ленты для гибких шлангом, токопроводящие детали, присадочный материал для сварки
БрОЦ 4 — 3	CuSn4Zn3	0,05	0,02	0,002	0,002	0,002	0,002	0,03	—	0,2	Ленты, полосы, прутки, применяемые в электротехнике, машиностроении, проволока для пружин и аппаратуры химической промышленности
БрОЦС 4 — 4 — 2,5	CuSn4Zn4Pb3	0,05	—	0,002	0,002	0,002	—	0,03	—	0,2	Ленты полосы, применяемые для прокладок во втулках и подшипниках
БрОЦС 4 — 4 — 4	CuSn4Zn4Pb4	0,05	—	0,002	0,002	0,002	—	0,03	—	0,2	Ленты и полосы для прокладок во втулках и подшипниках

Химический состав (в %, остальное Сu) оловянных бронз по ASTM США

Марка	Основные компоненты					Примеси, не более	Полуфабрикаты и области применения
	Sn	Р	Zn	РЬ	Ni
С50500	1,0 — 1,7	0,03 — 0,35	<0,3	<0,05	—	0,10 Fe	Листы, ленты
С51000	4,2 — 5,8	0,03 — 0,35	<0,3	<0,05	<0,3	0,05 Fe; 0,002 Sb; 0,002 Bi; 0,002 Si; 0,002 Al; Σ 0,1	Прутки, стержни, профили, листы и полосы
С51100	3,5 — 4,9	0,03 — 0. 35	—	<0,02	—	0,02 Fe; 0,002 Sb; 0,002 Bi; 0,002 Si; 0,002 Al; Σ 0,1	Прутки, стержни, профили, плиты, листы и полосы
С52400	9,0 — 11,0	0,03 — 0,35	<0,20	<0,05	—	0,10 Fe	Прутки, полосы
С52100	7,0 — 9,0	0,03 — 0,35	<0,20	<0,05	—	0,10 Fe	Прутки, стержни, профили, листы и полосы для пружин
С53200	4Д..5.5	0,01 — 0,35	<0,20	2,5 — 4,0	—	0,10 Fe	Прутки, стержни, профили, плиты, листы и полосы
С54400	3.5 — 4,5	0,01 — 0,50	1,5 — 4,5	3,4 — 4,5	—	0,10 Fe
С72500	1,8 — 2,8	—	<0,5	<0,05	8,5 — 10,5	0,6 Fe; 0,2 Mn	Пластины, листы, полосы, прутки
С72650	4,5 — 5,5	—	<0,2	< 0,01	7,0 — 8,0	0,50 Fe; 0,10 Mn	Ленты
С72700	5,5 — 6,5	—	<0,5	<0,02	8,5 — 9,5	0,50 Fe, 0,30 Mn; 0,10 Nb; 0,15 Mg
С72900	7,5 — 8,5	—	—	<0,02	14,5 — 15,5	0,50 Fe; 0,30 Mn; 0,10 Nb;0,15 Mg

Фазовый состав

Фазовый состав и структура оловянных бронз представлены диаграммой состояния Cu-Sn , а также трехкомпонентными диаграммами состояния Cu-Sn-P, Cu-Sn-Zn и Cu-Sn-Ni. Медь составляет основу α-твердого раствора с широкой областью гомогенности. Растворимость олова в меди существенно изменяется с понижением температуры и имеет ретроградный характер: при температуре перитектического равновесия 799°С она составляет 13,5 % и с понижением температуры несколько увеличивается до максимума в 15,8 % при температуре 586°С эвтектоидного распада β-фазы. При понижении температуры, начиная с 528°С она резко понижается и при 200°С составляет около 1,3 %.

В равновесии с α-твердым раствором в зависимости от температуры находятся промежуточные фазы β, γ, δ и ε. Это электронные соединения с различной электронной концентрацией: для фазы β(Cu₅Sn) она составляет 3/2, для фаз γ, δ — 21/13 и для фазы ε — 7/4. Фазы β и γ являются высокотемпературными. При охлаждении β-фаза и γ-фаза претерпевают эвтектоидный распад:

β → α + γ при температуре 586°С
γ →  α + δ при температуре 520°С.

Характерная черта системы медь-олово состоит в очень высокой скорости эвтектоидного распад высокотемпературных β- и γ-фаз и обычно не фиксируется в структуре сплавов при нормальной температуре.

Эвтектоидное превращение δ →  α + ε при 350°С протекает очень медленно и фаза δ (Си₃₁Sn₈) остается в структуре сплавов до нормальной температуры даже при медленном охлаждении. ε-фазу не удается зафиксировать при 20°С в деформированных на 70ᾰ80% образцах сплавов, содержащих до 20%Sn, после длительного отжига при температуре 350°С. Таким образомо, оловянные бронзы в литом состоянии состоят из α- и δ-фаз: в сплавах с низкой концентрацией олова (БрОФ2-0,25, БрОФ4-0,25 и БрОЦ4-3), после деформации и отжига структура состоит из однородных кристаллов α-твердого раствора, а в сплавах с повышенным содержанием олова (БрОФ8-0,3) структура состоит из кристаллов α-твердого раствора с включением эвтектоида (α + δ).

Высокотемпературная фаза β пластична, поэтому при определенных условиях сплавы, содержащие до 20 % олова, поддаются горячей прокатке, в то время как при пластической деформации в холодном состоянии бронзы с очень высоким содержанием олова ( 15—20%) весьма хрупки. Главная причина повы шенной хрупкости этих сплавов — наличие в структуре большого количества эвтектоида (α + δ).

Физические свойства оловянных деформируемых бронз

Марка	Плотность, г/см3	Температура начала  плавления, °C	ρ, (Ом·мм2)/м	Теплопро- водность, кал/(см·с·°С)	Коэффициент линейного расширения α·10–6, 1/°С
Примечание. В числителе данные для мягкого (отожженного), в знаменателе – для твердого cocтояния.
БрОФ8–0,3	8,6	88	0,175	0,098	17,0
БрОФ7–0,2	8,6	900	0,17	0,1	17,0
БрОФ6,5–0,4	8,7	995	0,16	0,17	17,1
БрОФ4,5–0,15 БрОФ4–0,25	8,8 8,9	1060	0,09	0,2	17,6
БрОЦ4–3	8,8	1045	0,09	0,2	18,0
БрОЦС4–4–2,5	8,9	1018	0,09	0,2	18,2
БрОЦС4–4–4	9,1	1015	0,09	–	18,1

Механические свойства

Двойные оловянные бронзы показывают высокие механические свойства. Увеличением содержания олова повышает прочность и твердость оловянных бронз, а понижается пластичность и ударная вязкость. Максимальные значения временного сопротивления разрыву достигаются при 10—12% олова, а значения твердости и предела текучести продолжают увеличиваться и при большем содержании олова. Снижение значения относительного удлинения и ударной вязкости делает бронзы с высоким содержанием олова хрупким и непригодным материалом для обработки давлением. Поэтому для обработки давлением применяют оловянные бронзы с содержанием до 8—10%. Для улучшения свойств в эти сплавы вводят добавки фосфора, цинка или свинца.

Наиболее существенным показателем деформируемых оловянных бронз является высокое сопротивление усталости в коррозионных средах, которое растет при увеличении содержания олова до 4 %, а далее увеличивается в меньшей степени. Деформируемые оловянные бронзы уступают по усталостным характеристикам только бериллиевой бронзе. Самые высокие упругие свойства имеют оловянные бронзы, дополнительно легированные фосфором.

Легирующие элементы и свойства промышленных марок многокомпонентных бронз

Деформируемые оловянные бронзы можно разделить на сплавы, легированные оловом и фосфором, и сплавы, не содержащие фосфора. В процессе плавки оловянные бронзы раскисляют фосфором, поэтому большинство двойных сплавов системы Cu-Sn содержит остаточное количество фосфора. Фосфор определяют легирующим элементом, если его содержание в оловянной бронзе превышает 0,1%.
Растворимость фосфора в твердой меди составляет 1,7 % (по массе) при эвтектической температуре 714°С, а при температуре 300°С понижается до 0,6%. Фосфор при взаимодействии с медью образует твердое химическое соединение Cu ₃Р (14 % Р), которое при температуре 714°С с α-твердым раствором на основе меди образует эвтектику по реакции L → α + Cu ₃Р , содержащую 8,3% Р.

Легирование оловянных бронз фосфором

Легирование оловянных бронз фосфором преследует несколько целей. Фосфор раскисляет медь и уменьшает содержание водорода. В нераскисленных оловянных бронзах кислород может присутствовать в виде очень твердого и хрупкого соединения SnO₂, который резко снижает технологические и эксплуатационные свойства оловянных бронз. Фосфор повышает прочностные свойства. В бронзах с небольшим количеством олова он повышает сопротивление износу из-за появления в структуре твердых дисперсных частичек фосфида меди Cu₃P. Однако фосфор ухудшает технологическую пластичность оловянных бронз, поэтому в деформируемых сплавах его содержание должно быть строго регламентировано.

При выборе оптимального содержания фосфора в бронзах следует ориентироваться не на двойную систему Cu-P, а на трехкомпонентную диаграмму состояния системы Cu-Sn-P, так как олово существенно изменяет растворимость фосфора в медном твердом растворе. Диаграммы состояния системы Cu-Sn-P показывает, что олово уменьшает растворимость фосфора в меди: при 5% Sn в бронзах предельная растворимость фосфора в α-твердом растворе составляет приблизительно 0,8%, а при 10% олова она понижается до 0,4—0,5 %, в то время как в двойной системе Cu-P предельная растворимость фосфора в α-твердом растворе составляет 1,7 %. Поэтому в оловянных бронзах фосфидная фаза Cu_3P появляется в структуре при значительно меньших концентрациях фосфора, чем в двойных сплавах системы Cu-P.

Оловянно-фосфористые бронзы БрОФ6,5-0,15, БрОФ6,5-0,4, БрОФ7-0,2 и БрОФ8-0,30 близки друг к другу по химическому составу и свойствам, а поэтому отнесены к одной группе сплавов. Эти бронзы отличаются высокими механическими, коррозионными и антифрикционными свойствами. Бронза БрОФ6,5-0,15 обладает после деформации высокой прочностью и упругостью и применяется для изготовления пружинящих деталей приборов.

Бронза БРОФ6,5-0,4 применяется главным образом для изготовления сеток в целлюлозно-бумажной промышленности. По износостойкости для этих целей она является одним из лучших сплавов.

Бронза БрОФ7-0,2 имеет высокие механические свойства при нормальной и повышенных температурах. Она выпускается в виде прессованных прутков, так как повышенное содержание олова затрудняет обработку давлением. Износостойкость бронзы можно повысить холодной деформацией.

Бронза БрОФ8-0,3 содержит больше олова, чем бронза БрОФ7-0,2, и по совокупности прочностных свойств и износостойкости превосходит ее.

Олово снижает температуру плавления двойной эвтектики (α + Cu₃P): если в двойной системе Cu-P она равна 714°С, то в сплавах с 5 и 10 % Sn она значительно ниже 700°С . Это существенно затрудняет горячую деформацию сплавов. Оловянные бронзы при содержании фосфора 0,5% и более легко разрушаются при горячем деформировании из-за расплавления фосфидной эвтектики (α + Cu₃P), поэтому максимальное содержание фосфора в оловянных бронзах, обрабатываемых давлением, составляет 0,4 %. При таком содержании фосфора деформируемые оловянные бронзы обладают оптимальными механическими свойствами, имеют повышенные значения модуля нормальной упругости и предела упругости, а также высокий предел выносливости.

Легирование цинком

Для повышения прочностных свойств оловянные бронзы, не содержащие фосфора, легируют цинком в больших количествах, но в пределах его растворимости в α-фазе. Легирование бронз цинком также целесообразно потому, что он дешевле не только олова, но и меди. Оловянно-цинковая бронза БрОЦ4-3 по структуре даже в литом состоянии представляет собой α-твердый раствор, что следует из анализа диаграммы состояния системы Cu-Sn-Zn.

В оловянные бронзы этой группы цинк часто вводят совместно со свинцом. Свинец практически нерастворим в оловянных бронзах в твердом состоянии. При затвердевании сплава он выделяется как самостоятельная фаза, располагаясь между ветвями дендритов в виде темных включений. Поэтому фазовый состав и структуру оловянно-цинково-свинцовых бронзБрОЦ4-4-2,5 и БрОЦС4-4-1 можно обосновать с помощью диаграммы состояния Cu-Sn-Zn без учета содержания свинца, который практически нерастворим в твердом растворе: структура этих бронз состоит из кристаллов α-твердого раствора и включений свинца. Свинец улучшает антифрикционные свойства и резко повышает обрабатываемость резанием оловянных бронз, однако механические свойства при этом понижаются.

Из сплавов этой группы наилучшую обрабатываемость давлением имеет бронза БрОЦ4-3. Она удовлетворительно обрабатывается давлением как в горячем, так и в холодном состоянии. Бронза БрОЦ4-3 отличается хорошими механическими и коррозионными свойствами, она применяется в электротехнической промышленности, машиностроении, приборостроении и точной механике для изготовления плоских и круглых пружин, арматуры и других деталей.

Бронзы БрОЦС4-4-2,5 и БрОЦС4-4-4, содержащие свинец, обрабатываются давлением только в холодном состоянии, поскольку из-за присутствия в структуре этих сплавов легкоплавкой эвтектики, состоящей практически из чистого свинца, горячая обработка давлением невозможна. Эти бронзы имеют высокие антифрикционные свойства, коррозионно-стойки, хорошо обрабатываются резанием. Из них изготовляют ленты и полосы, кроме того, их применяют в качестве прокладок в подшипниках и втулках в различных отраслях машиностроения.

Важным легирующим элементом в оловянных бронзах является никель. Он повышает прочностные свойства, пластичность и деформируемость двойных оловянных бронз, повышает их коррозионную стойкость, измельчает зерно. В равновесии с α-твердым раствором могут находиться две промежуточные интерметаллидные фазы Ni₃Sn₂ и Ni₃Sn. Эти фазы имеют переменную, резко уменьшающуюся с понижением температуры растворимость в а-твердом растворе. Поэтому оловянные бронзы с никелем термически упрочняются закалкой и старением.

Оловянно-никелеевые бронзы

В промышленности США применяются несколько марок деформируемых оловянных бронз с высоким содержанием никеля (С72500, С72650, С72700, С72900). Сообщается, что на лентах оловянно-никелевой бронзы С72500 путем особой термомеханической обработки может быть достигнута прочность σ_в = 690—860 МПа.
Высокие механические, физические и антифрикционные свойства в сочетании с удовлетворительной электропроводностью, а также высокая коррозионная стойкость делают в ряде случаев оловянные бронзы незаменимым материалом для изготовления пружин и пружинящих деталей в машиностроении, точной механике, авиационной промышленности, химическом машиностроении, целлюлозно-бумажной промышленности.

Механические свойства оловянных деформируемых бронз

Марка	E, кгс/мм2	σв, кгс/мм2	δ%	HB	Температура горячей  обработки, °С	Температура отжига, °С
Примечание. В числителе данные для мягкого (отожженного), в знаменателе – для твердого cocтояния.
БрОФ8–0,3	11 800	40–50	55–65	90–100	–	600–650
		100–120	1 – 2	180–240
БрОФ7–0,2	11 500	38–45	55–65	85–95	–	600–650
		96–110	1 – 2	175–230
БрОФ6,5–0,4	11 200	30–45	60–70	70–90	700–800	600–650
		70–80	7–10	170–220
БрОФ4,5–0,15 БрОФ4–0,25	10 000	30–38	40–58	55–70	700–800	600–650
		50–70	6–10	160–170
БрОЦ4–3	12 400	30–40	35–45	50–70	700–800	550–650
		50––60	3–6	150–170
БрОЦС4–4–2,5	7 500	30–35	35–45	50–70	–	550–650
		55–65	2–4	150–170
БрОЦС4–4–4	7 200	32–36	30–40	–	–	–
		50–60	1 – 2	–

Термическая обработка

Основные виды термической обработки оловянных бронз: гомогенизационный, промежуточный и окончательный отжиг. Основная цель этих операций — облегчение обработки давлением и повышение пластичности.

Оловянные бронзы являются основными и практически единственными сплавами меди, кторые нуждаются в проведении гомогенизалионного отжига. В латунях, алюминиевых бронзах и большинстве других медных сплавов три формировании слитков из-за небольшого интервала кристаллизации ликвационные явления развиваются незначительно, и поэтому нагрев слитков под горячую деформацию достаточен для их гомогенизации. В сплавах системы Cu-Sn из-за большого интервала кристаллизации составы жидкой и твердой фаз сильно отличаются друг от друга, что способствует дендритной ликвации. Последующий нагрев слитков под горячую обработку давлением и пластическая деформация не могут полностью устранить химическую неоднородность твердого раствора в оловянных бронзах, вызванную неравновесной кристаллизацией.

В результате гомогенизационного отжига оловянных бронз повышается однородность структуры, растворяются в твердом растворе неравновесные интерметаллидные фазы, выравнивается химический состав по сечению кристаллитов в слитке. Поэтому гомогенизационный отжиг — одно из условий получения качественных деформированных полуфабрикатов из оловянных бронз.
Например, после деформации с предварительным гомогенизационным отжигом относительное удлинение прутков диаметром 18 мм из бронзы БрОФ7-0,2 удалось увеличить в 3—3,5 раза при некотором снижении прочности и твердости по сравнению со свойствами прутков, не подвергавшихся отжигу. Гомогенизационный отжиг слитков из оловянных бронз проводят при 700—750°С с последующим быстрым охлаждением. Температура и время отжига должны быть достаточными для устранения последствий ликвации. Промежуточный отжиг при холодной обработке давлением проводят при температурах 500—650°С. При этом полностью устраняется наклеп, вызванный холодной пластической деформацией оловянных бронз.

Технологические свойства и режимы обработки оловянных бронз

Марка	Температура, °С					Обрабаты­ваемость резанием, % (100% — ЛС63-3)	Жидко­текучесть, м	Линейная усадка, %	Коэф­фициент трения
	литья	горячей обра­ботки	начала рекристал­лизации	отжига	отжига для умень­шения напря­жений				со смаз­кой	без смаз­ки
1)Обрабатывается давлением только в холодном состоянии с деформацией 30 %.
БрОФ 4 — 0,25	1250 — 1300	700 — 850	350 — 360	600 — 650	250 — 260	20	—	1,4	—	—
БрОФ 6,5 — 0,15	1150 — 1250	750 — 850	—	600 — 700	250 — 260	20	—	—	—	—
БрОФ 6,5 — 0,4	1150 — 1250	750 — 770	350 — 360	600 — 700	250 — 260	20	1,17	1,45	0,01	0,12
БрОФ 7 — 0,2	1170 — 1250	750 — 800	—	600 — 720	250 — 280	16	—	—	—	—
БрОФ 8 — 0,3	1150 — 1250	680 — 750	—	600 — 720	—	—	—	—	—	—
БрОЦ 4 — 3	1200 — 1250	750 — 850	400	600 — 700	250 — 260	20	0,2	1,45	—	—
БрОЦС 4 — 4 — 2,51)	1150 — 1200	—	400	500 — 600	250 — 260	90	0,2	1,49	0,016	0,26
БрОЦС 4 — 4 — 4	1150 — 1200	—	—	600 — 700	—	90	0,25	—	0,016	0,26

Коррозионные свойства

Оловянные бронзы обладают хорошей коррозионной стойкостью в атмосферных условиях. В сельской местности, в промышленных районах городов, в условиях морского климата скорость коррозии бронз, содержащих 5—8%  Sn, не превышает 0,002 мм/год. В морской воде оловянные бронзы более коррозионностойки, чем медь и латуни, причем стойкость бронз в морской воде повышается с увеличением содержания олова. Никель также повышает коррозионную стойкость оловянных бронз в морской воде, а свинец при высоком содержании — понижает.

Оловянные бронзы имеют удовлетворительную устойчивость против коррозии в атмосфере перегретого пара при температуре 250°С и давлении не выше 2,0 МПа, сухих газов: хлора, брома, фтора и их водородных соединений, а также окиси углерода, кислорода и чстыреххлористого углерода.

Оловянные бронзы неустойчивы в среде минеральных кислот, щелочей, аммиака, цианидов, железистых и сернистых соединений кислых рудничных вод. Из минеральных кислот особенно сильно действуют соляная и азотные кислоты, серная в этом отношении является менее агрессивной. Однако скорость коррозии оловянных бронз под действием серной кислоты увеличивается в присутствии окислителей (К₂Сг₂O₇, Fe₂(SO₄)₃ и др. ). В присутствии замедлителей, например, 0,05% бензиотиоцианита, скорость коррозии оловянных бронз уменьшается в 10—15 раз.

В условиях электрохимической коррозии в паре с другими медными сплавами или менее благородными металлами (латунь, железо, алюминий, цинк) скорость коррозии оловянных бронз не увеличивается, так как эти материалы являются протекторами по отношению к бронзе и коррозионное разрушение их идет с большой скоростью.

цвет, состав, свойства, разновидности и марки

Технологии литья бронзовых изделий

Плавка, как и обработка резанием, широко распространенная операция получения деталей. Для плавки рекомендуется использовать индукционные плавильные или тигельные нагревательные печи. Выбор обуславливается экономным потреблением электричества.

Чтобы сохранить химический состав сплавов применяются флюсы. С их помощью можно:

• Защитить внешний слой поверхности расплава:
• от окисления;
• повысить объем годного расплава;
• исключить неметаллические компоненты;

• Дегазировать состав из-за чего снижается образование:
• газовых пор;
• раковин.

Для получения гладких поверхностей на отливке и легкости ее извлечения после охлаждения используются антипригарные краски. Их использование обеспечивает:

• смазку пресс-форм;
• защиту от разрушения при контакте с расплавом;
• отсутствие пригаров.

Читать также: Механизм переключения скоростей на мотоблок

Литье под давлением

Литье под давлением происходит при воздействии избыточного или недостаточного (вакуумического) давления. Для подачи расплава под избыточным давлением используется прессовый принцип. На поршень действует усилие от гидро- или пневмосистемы. Высокая скорость подачи наряду с высокой вязкостью создают высокое давление, позволяющее полностью заполнить форму. У полученных отливок высокая точность и мелкозернистая структура.

За счет вакуумного всасывания расплав втягивается в форму кристаллизатора.Охлаждение происходит к центру формы. Требуемое количество расплава втягивается за определенный промежуток времени.

После восстановления нормального (атмосферного) давления излишки расплава стекают. После охлаждения за счет усадки деталь самостоятельно извлекается из формы. Автоматизация процесса вакуумного всасывания позволяет заполнять форму в минимальное количество времени, вплоть до 0,1 секунды.

Центробежное литье

Целесообразно использовать центробежное литье, разливая бронзу и латунь при изготовлении деталей типа тел вращения. Формирование деталей происходит на машинах с горизонтальной и вертикальной осями вращения. На машинах с горизонтальной заливкой отливают:

На машинах с вертикальной заливкой отливают:

• шестерни;
• червячные колеса;
• гребные винты.

центробежное литье

В основе технологии лежит центробежная сила, которая образуется при вращении формы. Расплав уплотняется под действием сил, вытесняя сторонние компоненты.

Художественное литье

Современные тенденции диктуют применять литье не только при производстве деталей к механизмам и агрегатам, но и при получении элементов интерьера. Так, используя технологию художественного литья можно изготавливать:

• барельефы, скульптуры;
• элементы оград, решеток, ограждений ворот;
• сувенирную продукцию;
• светильники, бра;
• элементы интерьера.

Этапы технологии получения отливок следующие:

• изготовление модели;
• изготовление формы;
• подготовка формы;
• плавка шихты;
• подготовка расплава к заливке;
• охлаждение;
• извлечение из формы;
• обрубка;
• чистка и придание товарного вида.

Готовые отливки, по замыслу мастера, соединяются в единое изделие, если оно является многокомпонентным. После чего могут хромироваться, никелироваться, покрываться патиной и другими металлами.

Особенности бронзы и свойства

Основные свойства всех бронзовых сплавов — это пластичность и твёрдость. В зависимости от соотношения основных и дополнительных компонентов, можно получать большое разнообразие новых свойств. Кроме того, количество меди в сплаве определяет его цвет.

Так, золотистая бронза получится, если в составе сплава будет около 85% меди, а при уменьшении её количества до 50% получится сплав, имеющий серебристый цвет. Уменьшение же количества меди до 35% и ниже приведёт к получению на выходе серой и даже чёрной бронзы, а увеличение количества меди до 90% и выше приведёт к образованию красной бронзы.

Одной из старых марок бронзовых сплавов является колокольная бронза, применяемая и поныне для литья колоколов. Она содержит 20% олова и 80% меди. Её недостаток — повышенная хрупкость из-за наличия в сплаве большого содержания олова.

Как уже было упомянуто выше, наиболее используемыми являются сплавы меди и олова с добавлением небольшого количества других компонентов. Широкое применение таких сплавов обусловлено, прежде всего, исторически сложившимися причинами, которые привели к вытеснению мышьяковой бронзы из производства.

Такими причинами являются следующие:

• выработка за многие века месторождений теннантита и других блёклых руд, богатых медью и мышьяком. Такие руды были наиболее удобны для выделки мышьяковой бронзы, так как залегали не очень глубоко, что делало процесс производства более дешёвым по сравнению с другими источниками меди и мышьяка;
• высокая токсичность производства такой бронзы, вызванная наличием в месторождениях мышьяка, что с неизбежностью приводило к потере здоровья и дальнейшей способности трудиться у опытных металлургов и кузнецов;
• непригодность металлургического брака и сломанных изделий из мышьяковой бронзы для дальнейшей переплавки на сортовой металл. В лучшем случае такие изделия шли на изготовление бижутерии или неответственных деталей.

Пришедшие на смену мышьяковым бронзам сплавы меди и олова хоть и отличались большей дороговизной производства, но были экономически предпочтительны, так как развитие гужевого транспорта и налаживание вследствие этого торговых связей между городами и странами приводило к увеличению импорта немышьяковой бронзы.

Виды бронзы и характеристики

Развитие же крупного промышленного производства вообще привело к тому, что оловянные бронзы стали чуть ли не самым массовым видом бронз. И лишь в последние сто лет этот вид стали вытеснять сплавы меди с заменителями олова, такие как алюминиевые, кремниевые и, особенно, бериллиевые бронзы.

Таким образом, существуют следующие виды:

1. безоловянная. К ней относят бронзу, в которой вторыми компонентами являются алюминий, кремний, бериллий и другие металлы и неметаллы. Каждый из этих компонентов придаёт ей особые свойства. Например, алюминий наделяет сплав повышенными антифрикционными свойствами и высокой коррозионной устойчивостью, бериллий повышает прочность и твёрдость, а кремний и цинк улучшают её текучесть и устойчивость к истиранию;
2. оловянная. Медно-оловянный сплав, в котором медь преобладает. Является одним из первых, освоенных человеком. Обладает высокой, по сравнению с чистой медью, твёрдостью и прочностью, а также более легкоплавка. В таких сплавах олово всегда является вторым по количеству после меди и основным легирующим компонентом.

Третьими же по количеству являются такие дополнительные компоненты, как мышьяк, цинк и свинец. Этот металл из-за очень низкой усадки в основном предназначается для литья, так как с трудом поддаётся обработке давлением, резанию и заточке. Даже склонность к ликвации и низкая текучесть не мешают использовать этот сплав для изготовления конфигурационно-сложных отливок, в том числе и в художественном литье.

Бронза с добавлением цинка носит название «адмиралтейской» и используется для изготовления деталей, имеющих частый или постоянный контакт с морской водой (судостроение). Такая особенность связана с тем, что цинк придаёт сплаву повышенную коррозионную стойкость в указанной среде.

Однако, для придания бронзе коррозионной стойкости в солёной морской воде её всё чаще обогащают алюминием и никелем. Такие сплавы, часто называемые «морскими», идут на изготовление элементов нефтяных платформ, работающих на морских и океанских шельфах.

Чтобы придать бронзе дополнительные характеристики, в неё легируют небольшие количества фосфора, серебра, цинка, мышьяка, марганца и других компонентов. Так, внесение небольшого количества серебра повышает электропроводность бронзы и делает её сравнимой с электропроводностью меди.

Применение

Оловянный материал с 2% олова подходит для ковки при нормальной температуре ввиду высокой пластичности. Варианты с его концентрацией 15% характеризуются твердостью и прочностью. Такая бронза имела обширную область применения в древности. Предметы из нее были обнаружены при археологических раскопках. Она служила для производства посуды, оружия, денег, статуй, зеркал, украшений. Однако наиболее известно применение бронзы данного состава для изготовления колоколов, в связи с чем оловянную бронзу до сих пор называют колокольной.

Колокол из бронзы

Закаленную бронзу, содержащую бериллий применяют для производства пружин, мембран и рессор.

В качестве материала для подвергающихся фрикционным и ударным нагрузкам деталей (подшипников и т. д.) подходит свинцовая бронза.

Сплав, содержащий цинк и кремний, применяют для производства предметов методом литья ввиду его текучести. К тому же такой материал отличается отсутствием искр при механическом воздействии.

Алюминиево-никелевая бронза особо актуальна для деталей, постоянно находящихся в соленой воде, ввиду высокой коррозионной устойчивости. Это относительно новый материал, который применяют для производства элементов шельфовых нефтяных платформ.

Декоративное изделие из бронзы

Детали из бронзы

Кроме того, большинство марок бронзы отличается отсутствием магнитности и малой усадкой. Ввиду этого они подходят для производства электротехнических изделий, а также декоративных предметов.

Также многие варианты сплава имеют низкую теплопроводность, вследствие чего их применяют для производства ванн, умывальников, сантехнических деталей.

Наконец, большая часть бронзовых сплавов характеризуется плохой электропроводностью. Одним из исключений является серебряный сплав, близкий по данному параметру к меди.

Помимо названных сфер, бронзу используют в машино-, судо-, авиастроении, для изготовления агрегатов подвижных узлов благодаря износостойкости, химических приборов и трубопроводов ввиду химической устойчивости.

Имидж по-бронзовому: как вплести блеск яркости для индивидуальности в одежде?

Речь об универсальности не пойдет, так как бронза в одежде — это смело и экстравагантно. Не каждому пойдет такой стиль, тем более мужчинам. А когда же уместно применять «дизайнерские штучки»? Золотистый бронз можно уместить в образ теплого эвкалипта — рыжеволосым девушкам понравится. Обладательницам смуглой кожи стоит подбирать более светлые оттенки — под зеленые или янтарные цвета глаз. Коричневые или орехово-пепельные волосы будут идеально смотреться с одеждой полупрозрачных тонов бронзы.

Такой цвет в одежде олицетворен с успехом и прагматичностью, поэтому нередко из подобной ткани шьют деловые и вечерние костюмы. Дополнить одеяние помогут аксессуары зеленых оттенков, черных цветов и переходных монохромных. Если вы не знаете, с чем носить бронзовый цвет, отправляясь на свидание, разбавьте его «настойчивость» лепестками бирюзы и коралла.

Холодный гляссе

Наверняка вы замечали, что невероятно красивы волосы, когда имеют платиновый, серебристый, практически серый оттенок на натуральной базе. Добиться такого тона очень сложно, поэтому в большинстве случаев его обладательницами являются звезды и модели. Этот загадочный и неуловимый тон носит название «Холодный гляссе» или же «Кофе со льдом».

Суть заключается в том, что волосы, по сути, коричневые, но этот цвет будто смешан с серым. В результате мы имеем очень нестандартную, переливающуюся, глубокую и нежную шевелюру. Наиболее доступным продуктом для достижения подобного эффекта в домашних условиях является краска Syoss в оттенке 7-5 «Холодный гляссе».

Миксы в макияже: металлика в оттенке глаз

Практически все оттенки коричневого в палитре теней для век имеют отголоски бронзы. Этот цвет позволяет создать перламутр любого серого или зеленого. Для создания интересного макияжа лучше использовать темные тона:

• это выгодно подчеркнет небольшой разрез глаз;
• светлые тона подойдут для ретуши;
• средняя интенсивность — идеально создаст дневной макияж.

Базовым оттенком должен быть холодный цвет — это основа для утреннего или делового мейк-апа. Для вечернего макияжа подберите темно-коричневые полутона с небольшим переливом. Наносить нужно на внешние уголки глаз, тогда можно добиться дымчатого эффекта smoky-eyes.

3 Применение бронз и их маркировка

Бронза широко используется в разных промышленных областях, причем и применение ее весьма различно. Так, например, литые оловосодержащие сплавы с высокой стойкостью против истирания являются прекрасным антифрикционным составом, и их используют в качестве подшипниковых материалов. Благодаря же великолепной стойкости бронзы вполне целесообразно делать арматуру и пруты различной формы, твердость и механические показатели которых будут довольно высокие.

Также стоит отметить бериллиевые бронзы, отличающиеся прекрасной свариваемостью, химической стойкостью, поддающиеся обработке режущим инструментом. Все эти свойства делают данный материал пригодным для изготовления ответственных элементов, таких, как мембраны, пружины, пружинящие контакты и т. д. Так как теплопроводность большинства бронз невелика, то детали, сделанные из такого материала, легко свариваются.

Чтобы определить состав сплава, достаточно посмотреть на его маркировку, которая состоит из набора цифр и букв. Так, первым в обозначении всегда идет сочетание букв “Бр”. Далее следуют обозначения веса легирующих добавок в процентном содержании, причем сначала буквенные символы, а за ними уже численные значения, разделенные дефисом в соответствующем порядке. Стоит отметить, что в бронзах не указывается количество меди.

Маркировка необходима не только чтобы узнать состав сплава и его характеристики (твердость, теплопроводность и другие), с ее помощью определяют и удельный вес любого вида бронзы. Для этого придется воспользоваться специализированными справочниками, если же марка сплава неизвестна, тогда следует сделать химический анализ. К слову, удельный вес этого сплава используется еще и при подготовке каких-либо работ. Если углубиться в формулу, то видно, что это отношение массы заготовки к ее объему. Следовательно, узнав из таблицы удельный вес любого типа этого “цветастого” сплава, мы можем оценить, какой объем будет иметь деталь определенной массы, или, наоборот, сколько будет весить брусок заданного объема.

Сфера применения

Бронзовый прокат востребован во многих сферах деятельности человека. Его популярность обусловлена широким сортаментом и большим выбором типоразмеров металлопродукции. Самые распространенные виды металлопроката из бронзы:

• Втулки относятся к расходникам в машиностроении и приборостроении. Они используются как подшипники скольжения для бытовых приборов и различного оборудования, включая насосы, паровые турбины, металлопрокатные станы, редукторы, генераторные установки. В машиностроительной отрасли они служат для оснащения тяжелой техники, экскаваторов, бульдозеров.
• Круги в зависимости от диаметра поставляются в бухтах и в виде профилей. Они используются в производстве комплектующих и запасных частей для механизмов и установок в железнодорожной, автотракторной, машиностроительной промышленности.
• Трубы из бронзы обладают хорошей пропускной способностью. Они незаменимы в создании систем водоснабжения, отопления, а также топливных систем, сточных и водосборных, вентиляционных и климатических. Манометрические трубки применяются в изготовлении пружинной продукции для точных приборов.
• Проволока служит для полуавтоматической сварки, а также идет на изготовление сварочных электродов, обмотки, кабелей, проводов. Из нее делают ювелирные украшения и бижутерию, тканую сетку для фильтрации и очистки газов, жидкостей и суспензий, деления на фракции материалов с сыпучей структурой.
• Лента выполняет роль полуфабриката для упругих чувствительных элементов в приборостроении. Благодаря внешней привлекательности бронзовый прокат нашел применение в создании интерьерного и архитектурного декора.
• Прутки с квадратным и шестигранным сечением используются как заготовки для крепежа и метизов — болтов, гаек, шурупов, заклепок.

Оловянные бронзы: деформируемые

Сплавы, обрабатываемые давлением, принято делить на следующие группы: оловянно-фосфористые, оловянно-цинковые и оловянно-цинково-свинцовые. Они нашли свое применение в целлюлозно-бумажной промышленности (из них делают сетки) и машиностроении (производство пружин, подшипников и деталей машин). Кроме того, эти материалы применяются при изготовлении биметаллических изделий, прутков, лент, полос, зубчатых колес, шестерен, втулок и прокладок высоконагруженных машин, трубок контрольно-измерительных приборов, манометрических пружин. В электротехнике широкое применение бронзы (деформируемой) объясняется отличными механическими свойствами (наряду с высокими электрическими характеристиками). Она используется при изготовлении токоведущих пружин, штепсельных разъемов, контактов. В химической промышленности из оловянных бронз производят пружинную проволоку, в точной механике – арматуру, в бумажной промышленности – шаберы, в автомобильной и автотракторной – втулки и подшипники.

Эти сплавы могут поставляться в особо твердом, твердом, полутвердом и мягком (отожженном) состоянии. Оловянные бронзы обычно обрабатываются холодными (методом прокатки или волочением). Горячий металл подвергается только прессованию. Под давлением бронза прекрасно обрабатывается как в холодном, так и в горячем виде.

Сочетание бронзового в палитрах

Коррозия Этот химический процесс окисления создает не только проблемы, но и удивительные текстуры, не хуже художника. Плавные и резкие переходы цвета, система каналов и выпуклостей, могут заинтриговать ваш взор, если вы готовы увидеть красоту во всех проявлениях природы. Палитра состоит из молочно-белого, оранжево-бежевого, бронзового, цвета ржавчины, серо-гиацинтового, светло-серебряного.

Винтажная ванна И хоть это блестящая ванная сделана скорее всего из меди, в ней присутствует глубокий, яркий коричневый, который мы определили, как бронзовый. В данном случае пара сине-зеленого и оранжевого, коричневого – дополнительная, поэтому смотрится очень эффектно. В цветовую гамму входят белоснежный, шафрановый, бронзовый, бордовый, морская волна, средне-бежевый.

Бронзовый Граптоседум Редкий насыщено-коричневый можно встретить и в окрасе растений, например, толстолистный граптоседум, который имеет бледные желто-зеленые соцветия. Такая композиция показывает нам насколько красиво могут смотреться рядом эти оттенки. Композиция включает в себя бледный лайм, золотистый оливковый, медный, средне-бронзовый, шоколадный, иссиня-черно-серый.

Старинные ставни Старое дерево и патина на бронзовых замках – великолепная картина для ценителей винтажного искусства. Деревянная резьба раскрывает богатство и роскошь коричневых тонов от золотистых до серо-коричневых, тем самым придавая сказочный объем произведению. Палитра включает в себя средний бежевый, желто-коричневый, бронзовый, патину, сине-зеленый, серый с зеленым подтоном.

Классификация бронзы

По химическому составу различают:

По технологическому признаку бронзы делятся на:

Деформируемые – хорошо поддающиеся механической обработке: штамповке, рифлению, ковке. Содержание олова в них не более 6%, что обеспечивает необходимую пластичность. Из деформируемых оловянных бронз изготавливают листы, бронзовую проволоку, бронзовый пруток, бронзовую ленту.

Литейные – предназначенные для фасонных отливок. Из литейных оловянных бронз делают различные детали для машин, работающих в соленой морской воде, вкладыши подшипников, шестерёнки.

Основные легирующие компоненты

Основной компонент, который определяет большую часть технических характеристик бронз – медь. Для придания сплаву необходимых параметров применяют специальные добавки – легирующие компоненты. Одним из распространенных легирующих компонентов, содержащихся в бронзе, является олово. Именно из оловянных бронз производили отливку колоколов и называли «колокольной» бронзой.

Также в качестве легирующего элемента могут быть использованы:

• Be – бериллий. Повышает прочность бронзы.
• Si – кремний и Zn, цинк для повышения устойчивости поверхности к истиранию. Эти же элементы увеличивают текучесть бронз, что положительно сказывается на качестве литья.
• Pb – свинец. Повышает антикоррозионные свойства металла.
• Al – алюминий. Повышает устойчивость к коррозии, устойчивость к окислению при высоких температурах и уменьшает реакцию металла с соединениями серы и продуктами выхлопа двигателей.

Процентное соотношение компонентов бронз

Процентное соотношение элементов, также как и химический состав, закладывается в аббревиатуру марки сплава. В ней не указывается процентное содержание основного элемента – меди, но указывается содержание всех легирующих элементов в процентном соотношении.

К примеру, в марке БрО3Ц12С5 содержание компонентов такое:

• олово – 3%;
• цинк – 12%;
• свинец – 5%;
• остальные 80% приходятся на медь.

Количество процентов меди в сплаве оказывает влияние на его цвет. Чем больше меди, тем более яркий золотистый цвет имеет бронза. При содержании меди 50% цвет сплава станет белым, близким к цвету серебра. В соответствии с поставленными задачами можно получить различный цвет металла путем варьирования процентного соотношения легирующих элементов и меди.

По химическому составу

Исходя непосредственно из химического состава бронзы, выделяют следующие ее разновидности.

Оловянная. В составе материала данного подвида присутствует 3,5-7% олова. Сплав может похвастаться высокой прочностью, надежностью и упругостью после предварительно проведенной обработки давлением. Материал обладает отличными литейными качествами. Усадка может достигать 1% (как в случае с литейным чугуном).

• Безоловянная. В данную категорию входят такие разновидности сплавов, в химическом составе которых нет дорогого олова. Вместо него включают более доступные и недорогие материалы.
• Алюминиевая. Максимально пластичный материал. Его литейные свойства оказываются более низкими, нежели у дорогой оловянистой бронзы, однако в составе отсутствуют микропоры. В составе предусмотрен никель, фосфор и железо – компоненты, улучшающие свойства алюминиевого сплава.
• Кремниевая. Высокопрочный подвид материала, устойчив к появлению коррозии, является электропроводным. Материал не боится низких или высоких температур, щелочной среды. Чтобы металл имел более высокие прочностные характеристики, химический состав дополнительно легируют марганцем и обрабатывают путем холодной деформации.
• Берилловый сплав разрешено подвергать термической обработке с применением закалки и искусственного старения. Основным недостатком данного вида можно считать высокую стоимость бериллия.

По обработке

Бронзовые сплавы разделяются, исходя из типов обработки.

• Деформируемая. В производстве деталей из бронзы используется такие популярные технологии, как ковка, протяжка, резка, фрезеровка.
• Литейная. Отдельный вид бронзового сплава. Детали, которые состоят из этого металла, изготавливают путем металлургии.

По структуре

Разные виды бронзовых сплавов разделяются и по своей структуре. Выделяют следующие варианты.

• Однофазные. Имеющиеся в таком металле компоненты в твердом растворе формируют только одну определенную фазу.
• Двухфазные. Продукцию получают при помощи литья, потому что деформируется она исключительно под воздействием высоких температурных показателей. Из двухфазного сплава возможно получить отливки максимально сложных и замысловатых конфигураций.

Что такое бронза? (с картинками)

`;

Промышленность

Факт проверен

Бронза представляет собой металлический сплав, полученный путем смешивания меди и олова в различных количествах, в зависимости от области применения. Дополнительные элементы, такие как марганец, свинец и фосфор, добавляются для создания сплавов с особыми свойствами. Этот металл обычно встречается в колоколах, скульптурах, подшипниках, шестернях, клапанах, трубах и другой сантехнической арматуре, и при хорошем уходе это прочный и долговечный металл. Люди работали с ним более 3000 лет в разных частях мира, используя его для изготовления оружия, монет, посуды и множества других бытовых целей.

Большая часть бронзы производится путем совместного плавления меди и олова. Когда его отливают для изготовления статуй, он часто содержит около 10% олова и немного цинка и свинца. Когда он используется в колоколах, он обычно содержит от 20 до 25% олова. Добавки включаются, когда металл должен быть более пригодным для обработки, более твердым или более легким для литья. Например, фосфор добавляется для упрочнения его для использования в трубах и различных деталях машин, а свинец добавляется для облегчения его литья. Его часто путают с латунью, сплавом меди и цинка, но эти два металла имеют разные свойства и используются для разных целей. Кроме того, он намного тверже латуни.

Этот металл обладает несколькими свойствами, которые делают его ценным для промышленного применения. Во-первых, он вызывает минимальное трение, что делает его очень полезным для деталей машин и других устройств, связанных с контактом металла с металлом, таких как зубчатые колеса. Он также не дает искр, поэтому его часто используют для изготовления инструментов для использования в горючих средах. Его резонанс также делает его идеальным для использования в литье колоколов.

Одним из самых уникальных свойств бронзы является естественная патина, которая образуется на ней, придавая поверхности темный матовый цвет. Эта патина активно поддерживается большинством предметов, потому что она обеспечивает защитный слой, предотвращая окисление под поверхностью. Перед отправкой большинство предметов покрывают тонким слоем лака для защиты металла и патины, что упрощает уход за изделиями.

Этот металлический сплав выглядит лучше всего при минимальной обработке. Его следует поддерживать в чистоте с помощью мягкой ткани, и каждые пару лет его можно натирать воском, чтобы обновить патину, но его нельзя сильно полировать или тереть, и ни в коем случае нельзя использовать абразивные материалы. Очень грязные предметы можно аккуратно почистить щеткой или промыть раствором из 1 столовой ложки (18 г) соли на 3 литра (2,8 л) кипятка, предварительно прополоскав и высушив. Редко предметы будут атакованы «бронзовой болезнью», типом коррозии, которая разъедает металл. Если деталь начинает ржаветь, ее можно промыть в нескольких сменах кипящей дистиллированной воды или профессионально обработать.

Мэри МакМахон

С тех пор как несколько лет назад Мэри начала работать над сайтом, она приняла
захватывающая задача быть исследователем и писателем AboutMechanics. Мэри имеет степень по гуманитарным наукам в Годдард-колледже и
проводит свободное время за чтением, приготовлением пищи и прогулками на свежем воздухе.

Мэри МакМахон

С тех пор как несколько лет назад Мэри начала работать над сайтом, она приняла
захватывающая задача быть исследователем и писателем AboutMechanics. Мэри имеет степень по гуманитарным наукам в Годдард-колледже и
проводит свободное время за чтением, приготовлением пищи и прогулками на свежем воздухе.

Вам также может понравиться

Рекомендуется

КАК ПРЕДСТАВЛЕНО НА:

Бронза — Энциклопедия Нового Света

Разнообразные древние бронзовые отливки, найденные в тайнике, возможно, предназначенные для переработки.

Бронза относится к широкому спектру медных сплавов, обычно с оловом в качестве основной добавки, но иногда с другими элементами, такими как фосфор, марганец, алюминий или кремний. Он прочный и жесткий и имеет множество применений в промышленности. Это было особенно важно в древности, дав название бронзовому веку.

Содержание

• 1 История
• 2 Свойства
• 3 Приложения
• 4 Классификация меди и ее сплавов
• 5 См. также
• 6 Сноски
• 7 Каталожные номера
• 8 Внешние ссылки
• 9 кредитов

История

Появление бронзы имело большое значение для каждой цивилизации, которая с ней сталкивалась. Инструменты, оружие, доспехи и различные строительные материалы, такие как декоративные плитки из бронзы, были тверже и долговечнее, чем их каменные и медные («энеолитические») предшественники. В начале использования природная примесь мышьяка иногда создавала превосходный природный сплав, называемый мышьяковистой бронзой.

Самые ранние изделия из бронзы, изготовленные из олова, относятся к концу четвертого тысячелетия г. до н.э. в Сузах (Иран) и некоторых древних памятниках Луристана (Иран) и Месопотамии (Ирак).

Руды меди и олова редко встречаются вместе в природе, хотя древние памятники в Таиланде и еще один в Иране дают противоположные примеры. Следовательно, серьезная работа с бронзой всегда была связана с торговлей. На самом деле археологи подозревают, что серьезный сбой в торговле оловом ускорил переход к железному веку. В Европе основным источником олова была Великобритания. Финикийские торговцы посещали Великобританию, чтобы обменять товары из Средиземноморья на олово. Было высказано предположение, что этимология Британии является финикийским названием 9.0073 Barr Tan , что означает «оловянная пустыня». ^[1]

Бронза была прочнее железа той эпохи. Качественные стали не были широко доступны до тысячи лет спустя, хотя они производились в позднекельтской оппиде и Китае. Но бронзовый век уступил место железному веку, возможно, потому, что поставки олова по Средиземному морю (или из Великобритании) стали более ограниченными во время крупных миграций населения около 1200–1100 г. до н.э. , что резко ограничило поставки и подняло цены. ^[2] Бронза все еще использовалась в железном веке, но более слабое железо оказалось достаточно прочным для многих применений. По мере улучшения обработки железа железо становилось дешевле и прочнее, затмив бронзу в Европе к раннему и среднему средневековью.

Свойства

За исключением стали, бронза превосходит железо почти во всех областях применения. Хотя бронза образует патину, она не окисляется за пределами поверхности. Он значительно менее хрупок, чем железо, и имеет более низкую температуру литья.

Сплавы на основе меди имеют более низкую температуру плавления, чем сталь, и их легче производить из входящих в их состав металлов. Обычно они примерно на десять процентов тяжелее стали, хотя сплавы с использованием алюминия или кремния могут быть немного менее плотными. Бронза мягче и слабее стали, бронзовые пружины менее жесткие (и поэтому сохраняют меньше энергии) при том же объеме. Он лучше сопротивляется коррозии (особенно коррозии в морской воде) и усталости металла, чем сталь, а также проводит тепло и электричество лучше, чем большинство сталей. Стоимость сплавов на основе меди обычно выше, чем у сталей, но ниже, чем у сплавов на основе никеля.

Области применения

Медь и ее сплавы имеют огромное разнообразие применений, что отражает их универсальные физические, механические и химические свойства. Некоторыми типичными примерами являются высокая электропроводность чистой меди, отличные свойства глубокой вытяжки латуни для гильз, низкофрикционные свойства подшипниковой бронзы, резонансные свойства колокольной бронзы и устойчивость к коррозии под морской водой некоторых бронзовых сплавов. .

В двадцатом веке в качестве основного легирующего элемента был введен кремний. Он произвел сплав с широким применением в промышленности и основной формой, используемой в современной скульптуре. Алюминий также используется для конструкционного металла, известного как алюминиевая бронза.

Бронза — самый популярный металл для высококачественных колокольчиков и тарелок, а в последнее время и саксофонов. Он также широко используется для литых металлических скульптур. Обычные бронзовые сплавы часто обладают необычным и очень желательным свойством слегка расширяться непосредственно перед отверждением, таким образом заполняя мельчайшие детали формы. Бронзовые детали прочны и обычно используются для подшипников, зажимов, электрических разъемов и пружин.

Бронза также имеет очень малое трение металла о металл, что делает ее бесценной для создания пушек, где в противном случае железные пушечные ядра застряли бы в стволе. Он по-прежнему широко используется сегодня для пружин, подшипников, втулок, опорных подшипников автомобильных трансмиссий и аналогичных фитингов, и особенно распространен в подшипниках небольших электродвигателей. Фосфористая бронза особенно подходит для прецизионных подшипников и пружин.

Бронза обычно состоит из 60 процентов меди и 40 процентов олова. Альфа-бронза состоит из альфа-твердого раствора олова в меди. Сплавы альфа-бронзы с содержанием олова от четырех до пяти процентов используются для изготовления монет, пружин, турбин и лезвий.

Коммерческая бронза (также известная как латунь) состоит на 90 процентов из меди и на 10 процентов из цинка и не содержит олова. Он прочнее меди и имеет эквивалентную пластичность. Используется для винтов и проводов.

Еще одним полезным свойством бронзы является то, что она не дает искр (в отличие от стали). То есть при ударе о твердую поверхность он не будет генерировать искры. Это выгодно используется для изготовления молотков, молотков, гаечных ключей и других прочных инструментов, которые будут использоваться во взрывоопасных средах или в присутствии легковоспламеняющихся паров.

Классификация меди и ее сплавов

Классификация меди и ее сплавов — кованая/прессованная ^[3]

Семья	Основной легирующий элемент	Номера UNS [4]
Медные сплавы, латунь	Цинк (Zn)	C1xxxx–C4xxxx,C66400–C69800
Фосфорсодержащие бронзы	Олово (Sn)	C5xxxx
Алюминиевые бронзы	Алюминий (Al)	C60600–C64200
Кремниевая бронза	Кремний (Si)	C64700–C66100
Медь-никель, Нейзильбер	Никель (Ni)	C7xxxx

См.

также

• Сплав
• Латунь
• Медь
• Олово

Сноски

1. ↑ Великобритания, Тайное сокровище Финикии Проверено 20 декабря 2007 г.
2. ↑ Что вызвало железный век? Проверено 20 декабря 2007 г.
3. ↑ Machinery’s Handbook, Industrial Press Inc, Нью-Йорк, ISBN 0-8311-2492-X
4. ↑ Унифицированная система нумерации (UNS) — это система обозначения сплавов, широко принятая в Северной Америке. Он состоит из префиксной буквы и пяти цифр. Приставка C указывает на сплавы меди, такие как латунь или бронза.

Ссылки

Ссылки ISBN поддерживают NWE за счет реферальных сборов

• Дэвис, Дж. Р., редактор. Специальное руководство ASM: Медь и медные сплавы . ASM International, 2001. ISBN 0871707268
• Флинн, Ричард Альфред. Отливки из меди, латуни и бронзы: их структура, свойства и применение . Общество основателей цветных металлов, 1961 г. ASIN B0007EHBWO

Внешние ссылки

Все ссылки получены 11 февраля 2022 г.

• Бронзовая скульптура девятнадцатого века, литье в песчаные формы
• Объяснение процесса литья бронзы

Авторы

Энциклопедия Нового Света автора и редактора переписали и дополнили статью Википедии
в соответствии со стандартами New World Encyclopedia . Эта статья соответствует условиям лицензии Creative Commons CC-by-sa 3.0 (CC-by-sa), которая может использоваться и распространяться с надлежащим указанием авторства. Упоминание должно осуществляться в соответствии с условиями этой лицензии, которая может ссылаться как на авторов New World Encyclopedia , так и на самоотверженных добровольных участников Фонда Викимедиа. Чтобы процитировать эту статью, щелкните здесь, чтобы просмотреть список допустимых форматов цитирования. История более ранних вкладов википедистов доступна исследователям здесь:

• Бронза ^{история}

История этой статьи с момента ее импорта в New World Encyclopedia :

• История «Бронзы»

Примечание. На использование отдельных изображений, лицензированных отдельно, могут распространяться некоторые ограничения.

Бронза — iDesignWiki

Бронза — это металлический сплав, состоящий из меди и олова. Уникальный материал, представляющий большой исторический интерес, и сегодня находит широкое применение. Вероятно, он был обнаружен до 3000 г. до н.э., хотя его использование в артефактах стало обычным явлением гораздо позже.

Бронзовое лицо.

Что такое бронза?

Бронза  название, данное сплавам меди ; за исключением сплавов меди с цинком в качестве следующего по численности компонента, известного как латунь. Бронза включает медные сплавы, содержащие многочисленные металлические и неметаллические элементы; как олово, алюминий, марганец, кремний; и иногда незначительное количество цинка.

Бронза Диснейленда — Минни Маус

Источник изображения: https://search. creativecommons.org/photos/4f7960c5-3087-4584-9658-dfd6cf81df57 от Denise Cross Photography

Бронзовая «руда» может встречаться в природе, где, например, естественные месторождения меди и олова встречаются вместе, , но это очень редко.  Исторически бронзу можно было производить только тогда, когда торговля позволяла обменивать медь и оловянные металлы или руды.

Как образуется бронза?

Медь производится из медной руды с помощью процесса, известного как плавка  – нагревание руды до очень высокой температуры и удаление примесей.  Другие компоненты сплава могут быть добавлены в расплавленную медь, где они плавятся и соединяются. В наше время это делается с предельной точностью, чтобы обеспечить консистенцию бронзы, так как даже небольшие вариации в «рецепте» сплавов могут привести к очень разным физическим, литейным и эстетическим качествам.

Медь — металл на века

Источник изображения: https://search.creativecommons.org/photos/5fd4c90b-05dd-4c48-96ba-6a32bbc528a4 Геологической службы США

Жидкая бронза, заливаемая в формы во время литья.

Источник изображения: https://en.wikipedia.org/wiki/Alloy#/media/File:Born_bronze_-_Bronze_casts.jpg

Какие бывают бронзы?

• Коммерческая бронза  (90 % меди и 10 % цинка) и архитектурная бронза  (57 % меди, 3 % свинца, 40 % цинка) более правильно рассматривать как латунные сплавы, поскольку они содержат цинк в качестве основного легирующего компонента. . Они широко используются в архитектурных приложениях.
• Висмутовая бронза  представляет собой бронзовый сплав, состоящий из 52 % меди, 30 % никеля, 12 % цинка, 5 % свинца и 1 % висмута. Он хорошо полируется и поэтому иногда используется в светоотражателях и зеркалах.
• Пластмассовая бронза  содержит значительное количество свинца, который обеспечивает повышенную пластичность, возможно, использовавшуюся древними греками при строительстве кораблей.
• Кремниевая бронза имеет состав Si: 2,80–3,80 %, Mn: 0,50–1,30 %, Fe: макс. 0,80 %, Zn: макс. 1,50 %, Pb: макс. 0,05 %, Cu: остальное.
• Другие бронзовые сплавы включают алюминиевую бронзу, фосфорную бронзу, марганцевую бронзу, колокольный металл, мышьяковистую бронзу, металл для зеркал и сплавы для тарелок.

Какие этапы обработки бронзы?

• • Раскалить металл : Нагрейте бронзу примерно до 2150 градусов по Фаренгейту.
  • Заливка формы:  Медленно заполните форму.
  • Чистое литье:  Когда остынет, бронза легко отделится от песка, но вам потребуется немного очистить ее и, возможно, исправить некоторые дефекты литья.
  • Изготовление:  Начало изготовления геометрии вокруг отливки настенной скульптуры.
  • Нанесение горячей патины:  Очистите металл, а затем примените тепло и химикаты: в данном случае нитрат железа, нитрат меди и сульфид аммония.
  • Готовая деталь:  Нанесите на скульптуру пару слоев воска на основе карнаубы.

Геракл сражается с Ахелоем, превратившимся в змею (1824 г.), бронзовая скульптура Франсуа-Жозефа Бозио (1769 г.).-1845), Лувр, Париж,

Что такое Бронзовые характеристики?

• Состав сплава: Древняя бронза обычно состояла из меди, олова и небольшого количества благородных металлов или свинца. Сегодняшние коммерческие бронзы состоят из 10 процентов олова и 90 процентов меди.  Сплавы с большим содержанием олова технически являются латунными сплавами. Марганец добавляют в бронзу, используемую для гребных винтов кораблей, потому что она устойчива к коррозии в соленой воде. Железо, никель, кремний и алюминий объединены для увеличения прочности инструмента.
• Твердость и прочность: Прочность бронзы зависит от состава сплава и колеблется от 35 000 фунтов на квадратный дюйм (psi) для стандартной бронзы до 85 000 psi для алюминиевой бронзы и 119 000 psi для марганцовистой бронзы. Предел текучести колеблется от 32 000 до 68 000 фунтов на квадратный дюйм. Твердость по Бринеллю измеряется от 65 до 225. Древняя бронза была в нижней части этих цифр, но современные алюминиевые и марганцевые бронзы используются в морской арматуре, подшипниках и насосах, где требуется высокая прочность и твердость.
• Температура плавления: Медь имеет температуру плавления 2200 градусов по Фаренгейту, а олово  450 градусов по Фаренгейту . В зависимости от количества сплава олова и меди температура плавления бронзы находится где-то между ними. Типичная древняя бронза  имела температуру плавления около  2000 градусов по Фаренгейту , что было близко к верхней границе температурного диапазона, который мог быть достигнут в доисторических печах. Горняки должны были сначала расплавить медь, чтобы сделать бронзу, а затем слесари расплавили бронзу, чтобы отлить нужные им формы.
• Устойчивость к коррозии:  Натуральная бронза представляет собой металл  цвета лосося , но статуи и другие экспонаты на открытом воздухе быстро покрываются патиной , которая  защищает бронзу от дальнейшего быстрого износа . Цвет патины может варьироваться от светло-зеленого до темно-коричневого, а бронза иногда обрабатывается в литейном цехе для образования патины перед доставкой. В то время как бронза устойчива к обычным атмосферным воздействиям, присутствие серы или хлора в атмосфере ускорит порчу.

Средний бронзовый век, неполный щит с фланцами

45

Как бронза использовалась на протяжении всей истории?

Бронза была получена около 3500 г. до н.э. древними шумерами в долине Тигра и Евфрата.  Историки не уверены, как был открыт этот сплав, но полагают, что бронза могла быть впервые получена случайно , когда камни, богатые медью и оловом, использовались для изготовления колец для костра. Около 3000 г. до н.э. изготовление бронзы распространилось в Персию, где были найдены бронзовые предметы, такие как украшения, оружие и приспособления для колесниц . Бронзы появились в Египте и Китае около 2000 г. до н.э. Самые ранние бронзовые лепные украшения делались из песка, и этот процесс иногда используется до сих пор, даже для отливки колоколов. Сначала 9Использовались медно-мышьяковые сплавы 0251 , но недолго. Одним из недостатков этого сплава было то, что пары, выделяемые мышьяком во время плавки, имели тенденцию убивать кузнецов. В конце концов, олово оказалось идеальным легирующим агентом для меди . Оптимальное соотношение олова и меди составляет от 10 до 20 %. Температура плавления бронзы 950 град. С, по сравнению с 1084 град. C для чистой меди.

Бронзовый самурайский шлем в форме пылающего драгоценного камня (чинтамани) работы Ункай Мицухиса около 1630 г. н.э., Япония

Источник изображения: https://search.creativecommons.org/photos/0d450a9d-ce8f-49d2-994a-4b2ea07ac4aa, автор mharrsch

.

Где сегодня можно найти бронзу?

После открытия (на Ближнем Востоке , около 700 г.