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

Бронза — frwiki.wiki

Не следует путать с Bronze Art .

Галльский крутящий момент из бронзы.

Бронза это общее название , что ранее было дано для всех медных сплавов . Сегодня его значение ограничивается сплавами меди и олова .

Термин латунь также обозначает бронзу в поэзии и литературных текстах, а также в кампанологии , где обозначает сплав, используемый для литья колоколов.

Бронзы по большей части состоят из более чем 54% меди (которая может доходить до 95%) и в различной пропорции не только олова, но также алюминия , свинца , бериллия , марганца и вольфрама. , а также кремния и фосфора , но не цинка в значительных количествах (не путать с латунью , в том числе термин латунь часто переводится как бронза).

Их основные характеристики — хорошая износостойкость , средняя коррозионная стойкость и хорошая электропроводность . Их часто используют как фрикционный материал по стали . Коррозия бронзовых деталей препятствует их использованию в морской и военно-морской промышленности. В этой области они предпочтительнее медно-алюминиевых сплавов.

Точка плавления бронзы составляет около 1000  ° С .

Бронза обработана мастером по бронзе .

Резюме

• 1 рассказ
• 2 сплава
  • 2.1 Бинарные сплавы медь-олово
  • 2.2 Бронзы с дополнительными элементами
  • 2.3 Бериллиевая бронза
• 3 Экономика
• 4 Примечания и ссылки
• 5 Статьи по теме

История

Эти сплавы были впервые использованы в период, точно известный как «  бронзовый век  », чтобы сделать инструменты , оружие, музыкальные инструменты и доспехи более прочными и стойкими, чем их предшественники из меди или природного камня . Этот период охватывает весь мир с 3000 по 1000 год до нашей эры. Н.э., но с большими вариациями в зависимости от рассматриваемых регионов и эпох.

В эпоху ранней бронзы бронзу часто делали из сплава на основе меди и мышьяка , этот период называется бронзово- мышьяковистым веком: этот мышьяк , используемый в качестве отвердителя, флюса и для увеличения блеска металла, является естественной примесью, загрязняющей медная руда или преднамеренно добавляется в качестве адъюванта.

В Final Bronze эта мышьяковистая бронза заменена медно-оловянным сплавом, что позволяет производить более прочные и пластичные металлы (эпоха бронзы и олова). В то время олово было трудно достать, поэтому многие предметы были изготовлены из медно-свинцового сплава. Эта бронза менее хорошего качества, чем медно-оловянный сплав, поскольку она более хрупкая .

Сплавы

Бинарные сплавы медь-олово

Бинарная диаграмма медь-олово в диапазоне составов бронз

В сплавах этого семейства содержат только медь и олово. За некоторыми исключениями, эти бронзы содержат от 3 до 20% олова. Есть два типа по фазам:

• бронзы, содержащие только альфа (α) фазу: до 16% олова
• бронзы, содержащие альфа (α) и дельта (δ) фазы.

Наиболее широко применяемыми в промышленности сплавами являются Cu ₉₅ Sn _{5.(UE5P), Cu 92 Sn 8(UE9P) и Cu 88 Sn 12(EU12). Число после обозначения вторичного металла указывает его массовую долю в сплаве (пример: CuSn5: 5% олова и, следовательно, 95% меди).}

Обычно твердость бронзы увеличивается пропорционально содержанию в ней олова.

Альфа-сплавы — это деформируемые сплавы . Их механические характеристики улучшаются с увеличением степени отжима и содержания олова. Второй — литейные сплавы.

Бронза, используемая для изготовления колоколов, содержит от 20 до 25% олова. Звук дает дельта-фаза. Этот этап тяжелый.

Зеркальные бронзы изготавливаются с содержанием олова от 30 до 35%. Олово на поверхности окисляется труднее, тогда как легированная медь или в присутствии примесей обычно окисляется, образуя зеленовато-коричневый цвет . Здесь находим принцип лужения .

Бронзы с дополнительными элементами

В некоторые сплавы мы добавляем: фосфор , цинк , свинец . Так обстоит дело, например, с Cu_{Sn 7 Pb 6 Zn 4 (UE7).}

Фосфор улучшает механические характеристики. Цинк повышает литейные качества, а также ковкость сплава. Свинец (до 6%) обеспечивает лучшую обрабатываемость. Бронзы, используемые для деталей трения, могут содержать до 30% свинца. Наконец, бериллий придает бронзе исключительную твердость , аналогичную твердости закаленных сталей, при сохранении всех фрикционных свойств, характерных для бронзы.

Бериллиевая бронза

Купробериллий часто называют бериллиевой бронзой, хотя он не содержит олова. На самом деле он представляет собой сплав меди с 2% по весу бериллия, используемого из-за его замечательных механических свойств из-за его высокой твердости.

Экономика

Поскольку бронза в основном состоит из меди, первый металл имеет тенденцию следовать за вторым. Цена олова также влияет на цену бронзы, потому что это второй процентный компонент этого металла. Тонна бронзы торгуется на рынках по цене около 10 000 долларов США . Первые покупатели — металлургические комбинаты и металлургические компании.

Примечания и ссылки

1. ↑ «  Бронза: литейная техника  » (просмотрено 28 августа 2018 г. )
2. ↑ (in) Хизер Лехтман , «  Мышьяковая бронза: выбран грязный золотой медный сплав? Взгляд из Америки  » , Журнал полевой археологии , т.  23, п ^о  4,24 1996, стр.  477 ( DOI  10.2307 / 530550 )
3. ↑ «  Бронзовая цена, цена перепродажи на свалке  »
4. ↑ «  Бронза: все об этом сплаве (цена, применение, комплектующие)  »

Статьи по Теме

• Бронзовый век
• Бронзовое искусство
• Латунь
• Материал
• Регулирует
• Бронзовая медаль
• Медное море
• Австрийская бронза , бронзитал

<img src=»//fr. wikipedia.org/wiki/Special:CentralAutoLogin/start?type=1×1″ alt=»» title=»»>

Бронза — это сплав. Характеристики бронзы

Бронза — это сплав, в основе которого лежит медь. Вспомогательными металлами могут быть никель, цинк, олово, алюминий и другие. В этой статье мы рассмотрим виды, технологические признаки, хим. состав бронзы, а также способы ее изготовления.

Классификация

1. По химическому составу этот металл принято делить на две группы. Первая – это оловянные бронзы. В них олово является главным легирующим элементом. Вторая – безоловянные. Ниже мы поговорим об этом более подробно.

2. По технологическим признакам бронзы принято делить на деформируемые и литейные. Первые хорошо обрабатываются под давлением. Вторые используются при фасонных отливках.

Этот металл по сравнению с латунью обладает гораздо лучшими антифрикционными, механическими свойствами, а также коррозийной стойкостью. По сути, бронза — сплав меди и олова (как основного вспомогательного элемента). Никель и цинк здесь не являются главными легирующими элементами, для этого используют такие компоненты, как алюминий, олово, марганец, кремний, свинец, железо, бериллий, хром, фосфор, магний, цирконий и другие.

Оловянные бронзы: литейные

Давайте разберемся, что представляет собой такой металл. Оловянная бронза (фото, приведенное ниже, демонстрирует литые детали) — это сплав, у которого жидкотекучесть ниже, чем у других видов. Однако она имеет несущественную объемную усадку, что позволяет получать фасонные бронзовые отливки. Указанные свойства обуславливают активное применение бронзы при литье антифрикционных деталей. Также рассматриваемый сплав применяют при изготовлении арматуры, предназначенной для эксплуатации в водной среде (в том числе в морской воде) или в водяном паре, в маслах и под высоким давлением. Существуют и так называемые нестандартные литейные бронзы ответственного назначения. Они используются в производстве подшипников, шестерен, втулок, частей насосов, малоуплотнительных колец. Такие детали предназначены для работы в условиях высокого давления, при больших скоростях и малых нагрузках.

Свинцовые бронзы

Этот подвид литейных оловянных сплавов применяется в изготовлении подшипников, сальников и фасонных отливок. Характеризуются такие бронзы невысокими механическими свойствами, вследствие чего в процессе изготовления подшипников и втулок их просто наносят на стальную основу в виде весьма тонкого слоя. Сплавы же с повышенным содержанием олова имеют более высокие механические свойства. Поэтому они могут использоваться без стальной основы.

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.

Бериллиевая бронза

Это сплав, относящийся к группе дисперсионно-твердеющих металлов. Он обладает высокими механическими, физическими и упругими свойствами. Бериллиевая бронза отличается высоким уровнем жаропрочности, коррозионной стойкости и циклической прочности. Она устойчива к низкой температуре, не магнитится и не дает искрений при ударах. Закалка бериллиевых бронз осуществляется при температурах 750-790 градусов по Цельсию. Добавка кобальта, железа и никеля способствует при термической обработке замедлению скорости фазовых превращений, это существенно облегчает технологию старения и закалки. Кроме того, добавление никеля способствует повышению температуры рекристаллизации, а марганец может заменить, пусть и не в полной мере, дорогостоящий бериллий. Указанные выше характеристики бронзы позволяют использовать этот сплав при изготовлении пружин, пружинящих деталей, а также мембран в часовой промышленности.

Сплав меди с марганцем

Такая бронза отличается особыми высокими механическими качествами. Она обрабатывается давлением, как в холодном, таки в горячем состоянии. Данный металл характеризуется повышенной жаропрочностью, а также коррозионной стойкостью. Сплав меди с добавлением марганца нашел широкое применение в топочной арматуре.

Кремниевая бронза

Это сплав, в состав которого входит никель, реже — марганец. Такой металл отличается сверхвысокими механическими, антифрикционными и упругими свойствами. При этом кремниевая бронза не теряет своей пластичности в условиях низкой температуры. Сплав хорошо паяется, обрабатывается давлением и при высоких, и при низких температурах. Рассматриваемый металл не магнитится, не искрит при ударах. Этим объясняется широкое применение бронзы (кремниевой) в морском судостроении при изготовлении антифрикционных деталей, подшипников, пружин, решеток, испарителей, сеток и направляющих втулок.

Литейные безоловянные сплавы

Данный вид бронз характеризуется хорошими коррозионными, антифрикционными свойствами, а также высокой прочностью. Они используются для изготовления деталей, которые эксплуатируются в особо тяжелых условиях. Это, например, зубчатые колеса, клапаны, втулки, шестерни для мощных турбин и кранов, червяки, которые работают в спарке с упрочненными стальными деталями, подшипники, работающие в условиях высокого давления и при ударных нагрузках.

Как сделать бронзу

Изготовление этого металла необходимо проводить в специальных печах, применяемых для выплавки медных сплавов. Шихту для бронзы можно составить из свежих металлов или же с добавлением вторичных отходов. Процесс плавки обычно осуществляют под слоем флюса или древесного угля.

Процесс с использованием шихты из свежих металлов происходит в определенной последовательности. Сначала в сильно разогретую печь загружается необходимое количество флюса или древесного угля. Затем туда помещают медь. Дождавшись ее расплавления, повышают температуру нагрева до 1170 градусов. После этого расплав необходимо раскислить, для чего добавляют фосфористую медь. Этот процесс можно проводить в два приема: непосредственно в печи, а затем в ковше. В таком случае добавка вводится в равных пропорциях. Далее в расплав добавляют подогретые до 120 градусов необходимые легирующие элементы. Тугоплавкие компоненты следует вводить в виде лигатур. Далее расплавленная бронза (фото, приведенное ниже, демонстрирует процесс выплавки) перемешивается до полного растворения всех добавленных веществ и нагревается до заданной температуры. При выдаче полученного сплава из печи, перед разливкой, его необходимо окончательно раскислить остатком (50%) фосфористой меди. Это делается для высвобождения бронзы от окислов и повышения жидкотекучести расплава.

Выплавка на основе оборотных материалов

Для того чтобы изготовить бронзу с использованием вторичных металлов и отходов, плавку следует производить в следующем порядке. Сначала расплавляют медь и раскисляют ее фосфористыми добавками. Затем добавляют в расплав оборотные материалы. После этого дожидаются полного расплавления металлов и вводят легирующие элементы в соответствующей последовательности. В том случае, если шихта состоит из малого количества чистой меди, следует сначала расплавлять оборотные металлы, а затем добавлять медь и легирующие элементы. Плавка проводится под слоем флюса или древесного угля.

После расплавления шихты и нагрева ее до требуемой температуры проводится окончательное раскисление смеси фосфористой медью. Далее расплав накрывают сверху прокаленным углем либо просушенным флюсом. Расход последнего составляет 2-3 процента от массы металла. Нагретый расплав выдерживается 20-30 минут, периодически помешивается, а затем с его поверхности удаляется выделенный шлак. Все, бронза готова для литья. Для лучшего снятия шлака в ковш можно добавить кварцевый песок, который сгущает его. Чтобы определить, готова ли бронза для разливки в формы, проводится специальная технологическая проба. Излом такого образца должен быть однородным и чистым.

Алюминиевая бронза

Это сплав меди и алюминия в качестве легирующего элемента. Процесс плавки данного металла существенно отличается от приведенных выше, что объясняется химическими особенностями вспомогательного компонента. Рассмотрим, как сделать бронзу с использованием алюминиевых легирующих компонентов. При изготовлении этого вида сплава с использованием оборотных материалов в шихте операцию по раскислению фосфористыми компонентами не применяют. Это объясняется тем, что фосфор характеризуется меньшим сродством к молекулам кислорода, чем алюминий. Также следует знать, что данный вид бронзы весьма чувствителен к перегревам, поэтому температура не должна превышать 1200 градусов. В перегретом же состоянии алюминий окисляется, и бронзовый сплав насыщается газами. Кроме того, окись, образованная при плавке такого вида бронзы, не восстанавливается путем добавления раскислителей, и ее весьма трудно удалить из расплава. Окисная пленка имеет очень высокую температуру плавления, что существенно снижает жидкотекучесть бронзы и вызывает брак. Плавка проводится очень интенсивно, на верхних пределах температур нагрева. Кроме того, не следует задерживать готовый расплав в печи. При плавке алюминиевой бронзы в качестве покрывающего слоя рекомендуется использовать флюс, который состоит на 50% из кальцинированной соды и на 50% из криолита.

Готовый расплав перед разливкой по формам рафинируют путем введения в него хлористого марганца либо хлористого цинка (0,2-0,4% от общей массы шихты). После этой процедуры сплав следует выдержать пять минут до полного прекращения газовыделения. После чего смесь доводят до требуемой температуры и разливают в формы.

С целью предупреждения ликвации в расплав бронзы с высоким содержанием свинцовых примесей (50-60%) рекомендуется добавлять 2-2,3% никеля в виде медноникелевых лигатур. Или же в качестве флюсов необходимо использовать сернокислую соль щелочных металлов. Никель, серебро, марганец, если они входят в состав бронзы, следует вводить в расплав до процедуры присадки олова. Кроме того, для улучшения качества получаемого сплава ее иногда модифицируют незначительными добавками на основе тугоплавких металлов.

7 удивительных вещей из бронзы

Как и латунь, бронза представляет собой сплав, состоящий в основном из меди. Но там, где латунь сочетает медь с цинком, бронза состоит из меди и олова, часто смешанных с небольшим количеством других металлов и неметаллических элементов, таких как свинец и кремний.

Ознакомьтесь с нашими изделиями из бронзы!

В результате сочетания мягкой меди с хрупким оловом получается сплав повышенной прочности и твердости. Бронза также мономагнитна, устойчива к коррозии и обладает хорошей тепло- и электропроводностью.

Бронза продается в виде труб и стержней, слитков или листов. Лист из бронзы двух основных типов — лист из кремнистой бронзы и лист из бронзы для подшипников — можно найти в различных областях промышленности. Лист из кремниевой бронзы относительно легко обрабатывается, в то время как лист из бронзы для подшипников требует большего опыта изготовления.

Кремниевая бронза (C65500) представляет собой латунный сплав с низким содержанием свинца, который обычно состоит из 96% меди, а также кремния и, возможно, небольшого количества марганца, олова, железа или цинка. Он известен своей легкостью заливки и привлекательной поверхностью, а также превосходной коррозионной стойкостью даже при погружении в жидкости, включая соленую воду, пресную воду, большинство кислот и органических химикатов.

Бронза для подшипников (C93200) также обладает высокой коррозионной стойкостью, а также отличной износостойкостью и высокой твердостью. Как следует из названия, листовая бронза для подшипников чаще всего используется для подшипников, втулок и подобных изделий.

Многие полезные характеристики бронзы делают ее пригодной для широкого спектра применений, включая:

Пружины – Прецизионная проволока из фосфористой бронзы используется для изготовления пружин сжатия и электрических контактов. Его коррозионная стойкость, высокая прочность и низкий коэффициент трения делают его популярным заменителем более дорогих сплавов, таких как бериллиевая медь.

Морская архитектура . Обладая высокой коррозионной стойкостью, высокой прочностью и естественной смазывающей способностью, бронза идеально подходит для использования в морской и пресной воде, например, для деталей двигателей, насосов, гребных винтов и судовых колоколов.

Промышленное литье – Бронза относительно легко обрабатывается и разливается для отливок, в результате чего компоненты, такие как насосы и штоки клапанов, могут выдерживать высокий износ и истирание. Кремниевая бронза также обладает самосмазывающимися свойствами, что делает ее идеальной для подшипников и втулок в широком диапазоне применений, включая небольшие электродвигатели и автомобильные трансмиссии.

Просмотр изделий из бронзы

Скульптура . Бронза использовалась для изготовления прекрасных произведений искусства во многих культурах на протяжении веков. Когда в 20 веке в смесь сплавов был введен кремний, кремниевая бронза стала основной формой, используемой в скульптуре.

Струны для музыкальных инструментов – Струны с бронзовой обмоткой используются для акустических гитар, фортепиано и традиционных инструментов, таких как ситар. Бронзовые обмотки вокруг стальных или нейлоновых сердечников обеспечивают гораздо более теплый звук, чем другие металлы, особенно для низких нот.

Инструменты безопасности – Стальные инструменты, такие как молотки, киянки и гаечные ключи, могут вызывать опасные искры при использовании рядом с легковоспламеняющимися или взрывоопасными газами и парами. Бронза немагнитна и не дает искр, что делает ее гораздо более безопасным выбором для предотвращения вспышки дуги в опасных зонах.

Бронзовая вата  – Бронзовая вата используется вместо стальной ваты для полировки и шлифования деревянных и металлических поверхностей. Поскольку она устойчива к коррозии и не осыпается, как стальная вата, оставляя частицы, которые могут вызвать короткое замыкание, бронзовая вата идеально подходит для промышленного, строительного и морского применения и не оставляет пятен на древесине.

Вопросы? Industrial Metal Supply предлагает широкий выбор материалов из кремнистой бронзы и подшипниковой бронзы. У нас есть бронза всех форм: 

• Кремниевая бронза и листовая подшипниковая бронза
• Кремнистая бронза и опорная бронза стержневые и полые
• Слиток и дробь кремнистой бронзы и подшипниковой бронзы

Какие разные предметы сделаны из бронзы?

Знаете ли вы вещи из бронзы? Прежде чем углубляться в особенности изделий из бронзы, давайте сначала рассмотрим их основы. Это сплав, состоящий из меди и дополнительных элементов. Каковы основные элементы в нем? Олово и мышьяк являются важными компонентами. Помимо этих компонентов идентифицированы марганец, кремний и алюминий. Бронза — металл золотистого цвета с маленькими кругами на поверхности. Другие формы бронзовых сплавов включают фосфорную бронзу, алюминиевую бронзу, кремниевую бронзу, медную бронзу и никелевую бронзу. Бронза дороже. Бронза тяжелее стали примерно в десять раз.

Обычные вещи из бронзы

В этом посте мы подробно расскажем об обычных бронзовых вещах. Этот металлический сплав состоит из 88 процентов меди и примерно 12 процентов олова. После открытия бронзы люди начали создавать металлические предметы, такие как инструменты и оружие. Другими словами, бронза облегчала изготовление других предметов. Бронзовый сплав используется для изготовления прочной и долговечной брони. Лодки и корабли когда-то изготавливались из бронзы. Почему? Поскольку бронза — прочный металл, она устойчива к соленой воде. В результате в стволах пушек используется бронза. Низкое трение бронзы позволяет пушечному ядру вылететь, не цепляясь за края.

Привлекательный цвет бронзы достигается благодаря использованию ее для изготовления скульптур. Усталость металла и коррозия не являются проблемой для этого легированного металла. Несмотря на то, что он прочнее стали. В результате он является отличным проводником тепла и электричества. Подшипники и электрические проводники изготовлены из бронзы. Даже пружины и зажимы изготовлены из бронзового сплава. Изделия из бронзы прочны и долговечны для покупателей.

Бронза также широко используется в электродвигателях. Струны гитары и фортепиано изготовлены из бронзы. Замечательное качество сустейна Bronze используется для создания низкого тона в тембрах фортепиано. Бронзовые тарелки используются многими профессионалами по всему миру. Многие высококачественные колокола изготавливаются из сплавов бронзы, в состав которых входит 23% олова. Многие медали, вручаемые отличникам во время мероприятий и торжеств, сделаны из бронзы, особенно для обладателей третьих мест.

Многие статуи, которые вы нашли в храме или любом другом месте, сделаны из бронзового сплава. Причина в том, что с бронзой легче работать по сравнению с другими металлами. Многие произведения общественного искусства сделаны из бронзы.

Музыкальный инструмент

Бронзовый металл используется для изготовления азиатских ударных инструментов. Бронза используется для изготовления инструментов, таких как гонги и поющие чаши. С другой стороны, состав каждого сплава варьируется. Большинство струнных инструментов бронзовые. Бронзовые сплавы используются для изготовления контрабаса и фортепиано. Почему используется бронза? Основная причина заключается в том, что бронза создает в музыкальных инструментах звук более высокого качества, чем другие металлы.

Архитектурная бронза

Почтовые ящики и мебель — два примера архитектурных изделий из бронзы. Бронза используется для лестничных перил. Бронзовый сплав также доступен в различных цветовых формах. Архитектурная бронза состоит из 57% меди, 40% цинка и 4% свинца.

Коммерческая бронза

Изделия из бронзы привлекательны и долговечны для пользователей. Коммерческие изделия из бронзы, такие как втулки, винты и клапаны, играют важную роль в жизни каждого. Бронзовые листы и пластины изготавливают из кованых форм из бронзы. Кованый бронзовый сплав используется для изготовления стержней, труб и пруткового проката.

Хотите купить бронзу для коммерческих или промышленных целей? Если это так, вы можете связаться с веб-сайтом Echemi, чтобы узнать о ваших основных требованиях. Эта организация поставит вам большое количество бронзы. Вы можете попросить их отправить товар в соответствующие формы. Материалы из чистой бронзы доступны по разумной цене.

Заключительные слова

В этом эссе речь пойдет о нескольких предметах из бронзового сплава. Эта информация полезна для ваших обновлений и знаний. Представленная здесь информация была тщательно составлена ​​для вашего удобства. Хорошо изученная информация может порадовать вас при совершении покупки и получении понимания.