Состав бронзы в процентах: состав, характеристика, свойства и применение, марки, виды

Состав и свойства бронзы влияют на технические характеристики сплава и расширяют его применение.

Бронза известна человечеству более 3000 лет как высокопрочный сплав на основе меди и олова. Металл обладает повышенной прочностью, не подвержен коррозии, хорошо поддается ковке, из-за чего сфера его применения затрагивает большинство отраслей промышленности. Современные бронзовые сплавы, помимо главных компонентов, могут включать в себя некоторые другие легирующие добавки, от 2,5-3% и более. В состав сплава могут включаться такие химические элементы, как свинец, хром, железо и другие компоненты, которые оказывают благотворное влияние на свойства бронзы, и ее применение в последние годы набирает популярность.

Свойства бронзы

Физические и химические свойства бронзовых сплавов разнятся в зависимости от типа легирующей добавки. Ниже кратко описаны свойства бронзы:

• Повышенная прочность.
• Низкий коэффициент трения, что позволяет ее использовать в качестве поверхности контакта при изготовлении деталей высокоточных станков и инструментов.
• Стойкость против образования коррозии.
• Хорошая свариваемость – при термическом воздействии прочностные и деформационные характеристики практически не изменяются.
• Повышенная стойкость против воздействия агрессивной окружающей среды.

Бронзовый сплав может иметь разные оттенки, от белого до красноватого, что зависит от концентрации добавок при его изготовлении.

Характеристики бронзы

Химический состав и свойства бронзы напрямую влияют на ее технологические особенности:

• При введении в состав бронзового сплава олова с концентрацией не более 5-6% металл хорошо поддается пластическим деформациям. Данное свойство позволяет производить готовые изделия и детали с применением штамповки или ковки, а также вытягивать бронзовую проволоку разных диаметров.
• При смешивании меди в количестве 77-83%, свинца 8-11% и олова 9-11% прочность сплава возрастает, а пластичность снижается. Такие бронзы называются литейными. Служат сырьем для изготовления фасонных деталей, например, шестеренок или обойм для шариковых подшипников.
• Бронза БрОФ, свойства которой позволяют применять сплав в литейном производстве, изготовлена при добавлении олова и фосфора, о чем свидетельствуют первые буквы в данной аббревиатуре. БрОФ характеризуется сохранением пластических свойств при экстремально низких температурах, что обеспечивает применение металла на объектах газовой и нефтеперерабатывающей промышленности.

Главным недостатком любого бронзового сплава является его низкая теплопроводность. Из-за этого изделия не могут использоваться при изготовлении электродов, где требуется быстрый нагрев элемента и отвод тепла. По той же причине сплав не применяется в тормозных системах автомобилей и других видах колесной техники.

Бронзовые сплавы производятся на специализированных объектах металлургической промышленности при помощи метода электрической индукции. При сплавлении меди с легирующими добавками происходит соединение элементов на молекулярном уровне, что дает однородный состав нового металла. Благодаря коррозионной стойкости свойства бронзы не меняются со временем, и при изготовлении могут быть использованы как новые рудные породы, так и продукты переработки цветных металлов.

Виды и состав сплавов бронзы, их различия и сфера применения, влияние состава на различные свойства металла

Содержание

• 1 Основные свойства бронзовых сплавов
• 2 Виды бронзы и их применение
  • 2.1 Оловянная
  • 2.2 Свинцовая
  • 2.3 Кремниецинковая
  • 2.4 Бериллиевая
  • 2.5 Алюминиевая
• 3 Маркировка сплавов

В современной промышленности существует большое количество различных сплавов черных и цветных металлов. Одним из самых древних и известных является бронза — сплав, в котором главным компонентом является медь. По историческим фактам известна целая эпоха, так называемый бронзовый век, в котором изготовление соответствующего медного сплава было основой металлургической промышленности. Этот период начинался приблизительно с конца IV тысячелетия до н. э., когда значительно улучшилась обработка меди и олова, и продолжался до XII века до н. э.

Основные свойства бронзовых сплавов

Физические свойства могут сильно меняться в зависимости от легирующих компонентов, но тем не менее можно выделить основные общие свойства материала:

• Плотность бронзы составляет от 7800−8700 кг/м3.
• Хорошая износостойкость, низкий коэффициент трения, сопротивление хрупкому разрушению при очень низких температурах (до 250 °С).
• Температура плавления 940−1140 °С.
• Легко поддается пайке и сварке.

Количество чистой меди в составе сплава, помимо физико-химических свойств, влияет на цвет. Так,

золотистый цвет имеют изделия с процентным содержанием меди около 85%. При уменьшении процента меди до 50% может получиться белый цвет, очень похожий на серебро, а при понижении до 35% и менее — черный.

Изготовление бронзы происходит посредством выплавки: исходное сырье помещается в горн или индукционную печь, где оно расплавляется с дальнейшим его перемешиванием и разливкой в требуемые формы.

Виды бронзы и их применение

С развитием металлургии и открытием разных видов металлов, появилось большое количество бронз, но основным металлом в формуле является медь. В зависимости от того, какие компоненты входят в состав, изменяются и свойства материала.

Знание этих особенностей позволяет применять бронзовые сплавы в различных видах промышленности в зависимости от предъявляемых к материалу требований. Бронзу часто выпускают в виде прокатных труб, проволоки и листов. Используется металл в производстве подшипников, втулок, рессор и прочих деталей, подверженных воздействию высокого давления и износа. Высокие антикоррозийные свойства позволяют применять данный материал также в условиях агрессивной внешней среды и при работе с различной химией. Помимо этого, применение бронзы распространено в художественных ковке и литье, из нее делают различные скульптуры, памятники и украшения.

Оловянная

Сплав меди и олова называется оловянным. Эти бронзы применялись в бронзовом веке, дошли до наших дней и являются наиболее применяемыми в промышленности. Из этого вида сплава часто отливались различные колокола, в связи с чем данный материал иногда называется колокольной бронзой.

Оловянистый материал почти не поддается механической обработке, поэтому изделия из него создаются исключительно литьем; имеет высокую твердость и прочность, а также антикоррозийные свойства. Стандартный сплав меди и олова характеризуется количественным соотношением 80:20, но может дополняться некоторыми металлами для изменения свойств:

• Добавление цинка (менее 10%) позволяет повысить антикоррозийную стойкость. Используется для создания деталей, которым нужно часто контактировать с водой и другими окислителями.
• Свинец и фосфор повышают антифрикционные свойства. Кроме того, сплав с добавлением этих металлов проще подвергается обработке.

Иногда наличие олова в изделии недопустимо и его заменяют другими металлами, позволяющими достичь требуемых характеристик, например, свинец, кремний, цинк, бериллий или алюминий. Такая бронза называется безоловянной, или специальной.

Свинцовая

Основной легирующий компонент — свинец, содержание которого может достигать 30%. Материал имеет хорошие антифрикционные свойства и высокую теплопроводность, может выдерживать давление до 30 мПа, поэтому применяется для изготовления подшипников, подвергающихся высокому давлению.

Кремниецинковая

Данный сплав состоит из 97% меди, 1.1% олова, 0.05% кремния и цинка. Является довольно пластичным и текучим, что позволяет применять его как материал в изделиях сложной формы. Имеет хорошее сопротивление при сжатии, обладает антифрикционными свойствами и упругостью. Не искрит при обработке, хорошо сопротивляется низким температурам, зачастую содержит добавки никеля и марганца.

Бериллиевая

Бериллиевый сплав является самым твердым из всех существующих видов бронз. Обладает высокими антикоррозийными свойствами, не искрит при обработке, не магнитится. В процессе закалки приобретает хорошую деформируемость и упругость.

Алюминиевая

Состав бронзы в процентах выглядит как 95% меди и 5% алюминия. Сплав очень хорошо сопротивляется агрессивным средам, жаропрочный, но имеет низкие антикоррозийные свойства и дает сильную усадку.

Сплав меди с цинком называется красной бронзой — латунью, а с никелем — мельхиором. Эти соединения являются отдельными материалами, их малое количество может присутствовать в любом сплаве, но должно быть ниже суммы всех остальных компонентов.

Маркировка сплавов

Для того чтобы определить состав бронзы и ее свойства, нужно знать принцип формирования его маркировки. Маркировка составляется в соответствии с ГОСТом, согласно которому принимаются следующие обозначения:

• Сначала ставятся буквы Бр, что означает Бронза;
• Затем в ряд идет перечисление легирующих компонентов: А — алюминий, О — олово, Н — никель, Ц — цинк, Мц — марганец и так далее;
• После каждой буквы указана цифра, которая показывают процент содержания примеси в сплаве;
• Количество меди в сплаве не прописывается, а высчитать его можно по указанному составу бронзы как разность в процентах между 100% от всего состава и суммой всех добавок.

Например, марка БрО3Ц7С5Н1 говорит о том, что это бронза, в составе которой 3% олова, 7% цинка, 5% свинца и 1% никеля. Остальные 84% состава приходятся на медь.

Знание принципов маркировки сплава позволит определять его состав и свойства, что поможет не ошибиться с выбором нужного материала.

Состав и свойства бронзы

Что такое бронза?

Одним из первых известных человеку металлов является бронза. Бронза представляет собой сплав меди, олова и других металлов золотисто-коричневого цвета. В бронзовом веке это был самый прочный из используемых металлов, и он до сих пор остается важным металлом. Эти факты о бронзе охватывают ее состав, характеристики и области применения. Большинство современных бронз содержат 88% меди и 12% олова , хотя составы могут различаться. Марганец, алюминий, никель, фосфор, кремний, мышьяк или цинк также могут присутствовать в бронзе.

Ознакомьтесь с нашим широким ассортиментом продукции Ознакомьтесь с нашим широким ассортиментом продукции

В настоящее время латунь и бронза часто используются взаимозаменяемо, хотя исторически бронза была сплавом меди и олова, а латунь — сплавом меди. и цинк. Теперь бронзу иногда считают разновидностью латуни, а медные сплавы часто называют латунью. В целом было последовательно замечено, что бронза определяется в соответствии с ее элементным составом. Музеи и историческая литература часто используют всеобъемлющее слово «медный сплав», чтобы избежать двусмысленности. Латунь бывает различных распространенных разновидностей, включая красный металлик, цветную латунь, латунь 330, латунь 360 и латунь 464.

Происхождение бронзы:

Эпоха, когда бронза использовалась наиболее часто, а самый твердый металл известен как бронзовый век. Ближневосточный город Шумер был основан в четвертом тысячелетии до нашей эры. По крайней мере, уже в пятом тысячелетии до нашей эры мягкая медь и хрупкий камень были заменены бронзой. Мышьяковистая бронза, обнаруженная в природе или созданная путем объединения медных и мышьяковых руд, была бронзой, используемой в бронзовом веке. В третьем тысячелетии до нашей эры появилась оловянная бронза. Мышьяковистая бронза не может быть безопасно очищена, в то время как оловянная бронза безопаснее, ее легче отливать и она более прочная.

Примерно в один и тот же период Китай и Индия вступили в бронзовый век. Кое-что из метеоритного железа делали даже в бронзовом веке, но выплавка железа не была распространена. Железный век начался около 1300 г. до н.э. и наступил после бронзового века . Бронза продолжала часто использоваться в железном веке.

Свойства бронзы:

Состав и обработка бронзы влияют на ее характеристики. Тем не менее, большинство бронзы имеет следующие особенности:

• От коричневого до золотистого — это множество оттенков бронзы.
• Считается очень пластичным.
• Обычно он более матовый, чем латунь.
• Латунь и бронза имеют несколько разные температуры плавления.
• Как бронзовые, так и латунные металлы часто имеют кольцеобразные метки на поверхности.
• Бронза — очень ковкий металл.
• Трение между бронзой и другими металлами минимально.
• Искры не летят при ударе бронзы о твердую поверхность. Это делает сплав пригодным для использования с горючими или взрывоопасными материалами.
• Бронза немного расширяется при затвердевании из расплава, в отличие от других металлов. Это идеально подходит для литья, поскольку гарантирует, что металл заполнит форму по мере его охлаждения.
• По сравнению с чугуном бронза не такая хрупкая.
• По сравнению с железом или сталью температура плавления сплава ниже.
• По сравнению с большинством сталей бронза является лучшим проводником тепла и электричества.
• Бронза окисляется на воздухе и приобретает медный налет. Однако патина влияет только на поверхность, защищая металл под ней. Исходным компонентом патины является оксид меди, который со временем превращается в карбонат меди.
• Бронза подвергается коррозии в морской воде, но защищена от воздуха патиной. «Бронзовая болезнь», или обширная коррозия, вызывается хлоридами. Но бронза, как и медь и латунь, обычно обладает высокой коррозионной стойкостью к морской воде.

Механические свойства бронзы:

Поскольку свойства материала интенсивны, они не зависят от массы объекта и могут изменяться в любое время из одного места в системе в другое. Изучение структур материалов и связь их с их свойствами находится в центре внимания материаловедения (механического, электрического и т. д.). Поскольку они обладают желаемым сочетанием механических свойств, материалы обычно выбирают для использования в различных приложениях. Материальные качества важны для структурных применений, и их необходимо принимать во внимание.

Просмотрите наши изделия из алюминия/алюминиевой бронзы Просмотрите наши изделия из алюминия/алюминиевой бронзы

Прочность бронзы:

пластически деформируется. Связь между внешними нагрузками, приложенными к материалу, и последующей деформацией или изменением размеров материала учитывается при определении прочности материала. Прочность материала определяется его способностью выдерживать приложенную нагрузку без разрушения или пластической деформации.

Предельная прочность на растяжение:

Алюминиевая бронза, UNS C95400, имеет максимальную прочность на растяжение примерно 550 МПа.

Оловянная бронза, часто известная как пушечная бронза UNS C90500, имеет максимальную прочность на растяжение примерно 310 МПа.

Около 1380 МПа — максимальная прочность на растяжение бериллиевой меди, UNS C17200.

Предел прочности при растяжении является самым высоким значением на типичной кривой напряжения-деформации. Это эквивалентно максимальному напряжению, которое может выдержать конструкция при растяжении. Если это напряжение приложить и поддерживать, произойдет перелом; предел прочности при растяжении часто сокращается как «предел прочности» или «предел». Это значение часто значительно превышает предел текучести (на 50–60 % больше, чем предел текучести для некоторых металлов). Пластичный материал испытывает сужение, локальное уменьшение площади поперечного сечения, когда он достигает максимальной прочности. Предел прочности – это максимальное напряжение на кривой напряжения-деформации. Несмотря на то, что деформации могут продолжать расти, давление обычно уменьшается после достижения общей прочности. Поскольку это интенсивное свойство, размер тестируемого образца не влияет на его ценность. Однако это также зависит от других элементов, в том числе от того, как был подготовлен образец, есть ли поверхностные дефекты, а также от того, насколько горячими являются тестовая среда и объект. Алюминий имеет предел прочности при растяжении 50 МПа, тогда как очень высокопрочная сталь имеет предел прочности при растяжении до 3000 МПа.

Предел текучести бронзы:

Алюминиевая бронза, UNS C95400, имеет предел текучести примерно 250 МПа.

Оловянная бронза, часто известная как пушечная бронза UNS C90500, имеет предел текучести приблизительно 150 МПа.

Бериллиевая медь, UNS C17200, имеет предел текучести около 1100 МПа.

Точка текучести на кривой напряжения-деформации находится там, где заканчивается упругая активность и начинается пластическое поведение. Свойство материала, известное как предел текучести или предел текучести, представляет собой напряжение, при котором материал начинает пластически деформироваться. Однако нелинейная (упругая + пластическая) деформация начинается в пределе текучести. Материал деформируется до предела текучести и восстанавливает свою первоначальную форму после устранения приложенной нагрузки. Некоторая часть деформации станет постоянной и необратимой, как только будет пройден порог текучести. Явление предела текучести проявляется у некоторых сталей и других материалов. Низкопрочный алюминий имеет предел текучести 35 МПа, а высокопрочная сталь – более 1400 МПа.

Модуль упругости Юнга:

Алюминиевая бронза, UNS C95400, имеет модуль упругости Юнга примерно 110 ГПа.

Оловянная бронза, UNS C90500 и бронза имеют модуль упругости Юнга около 103 ГПа.

Медный бериллий, UNS C17200, имеет модуль упругости Юнга 131 ГПа.

Модуль упругости Юнга обычно определяется при испытании на растяжение и представляет собой модуль упругости при растяжении и сжатии в режиме линейной упругости при одноосной деформации. Тело может восстановить свои пропорции после снятия нагрузки до определенного уровня стресса. Атомы в кристалле мигрируют из своего положения равновесия из-за приложенных напряжений, но все они движутся в одном направлении и сохраняют свою относительную геометрию. Когда напряжения устранены, остаточная деформация отсутствует, поскольку все атомы возвращаются на свои исходные места. Закон Гука гласит, что напряжение (в зоне упругости) пропорционально деформации, а наклон Юнга является модулем.

Твердость бронзы:

Алюминиевая бронза, UNS C95400, имеет твердость по Бринеллю примерно 170 МПа. Количество алюминия (и других сплавов) и напряжения, вызванные холодной обработкой, увеличивают твердость алюминиевых бронз.

Оловянная бронза, UNS C90500 и бронза имеют твердость по Бринеллю примерно 75 BHN.

Бериллий меди, UNS C17200, имеет твердость по Роквеллу около 82 HRB.

Одним из наиболее часто используемых тестов на твердость при вдавливании, созданных для определения твердости, является тест на твердость по Роквеллу. Тестер Роквелла исследует глубину проникновения индентора под большой нагрузкой (значительная нагрузка) по сравнению с проникновением, сделанным предварительным нагружением, в отличие от теста Бринелля (незначительная нагрузка). Основная нагрузка прикладывается и снимается при сохранении небольшой нагрузки, которая устанавливает нулевое положение. Значение твердости по Роквеллу определяется путем сравнения глубины проникновения до и после приложения первичной нагрузки. Другими словами, можно сказать, что твердость и глубина проникновения обратно пропорциональны. Основным преимуществом твердости по Роквеллу является простое отображение уровней твердости. Результатом является безразмерное число, представленное буквами HRA, HRB, HRC и т. д., где последняя буква обозначает соответствующую шкалу Роквелла.

Пенетратор Brale (ромбовидный конус 120°) и основная нагрузка 150 кг используются в испытании Роквелла C.

Тепловые свойства бронзы:

Тепловые характеристики материалов описывают, как они реагируют на колебания температуры и воздействие тепла. Температура твердого тела увеличивается, а его размер увеличивается из-за поглощаемого им тепла. Однако то, как различные материалы реагируют на воздействие тепла, различается.

При реальном использовании твердых тел теплоемкость, тепловое расширение и теплопроводность часто имеют решающее значение.

Температура плавления бронзы:

Около 1030°C — это температура плавления UNS C95400, алюминиевой бронзы.

Оловянная бронза, часто известная как пушечная бронза UNS C90500, имеет температуру плавления примерно 1000°C.

Около 866°C — это температура плавления медного бериллия или UNS C17200. Плавление, как правило, представляет собой переход вещества из твердого состояния в жидкое. Температура, при которой происходит это фазовое превращение, известна как температура плавления вещества. Температура плавления определяет условия, при которых возможно равновесие между твердым телом и жидкостью.

Теплопроводность бронзы:

Теплопроводность алюминиевой бронзы UNS C95400 составляет 59 Вт/м (м·К).

Оловянная бронза, также известная как пушечная бронза UNS C90500, имеет теплопроводность 75 Вт/м (м·К).

Теплопроводность бериллиевой меди UNS C17200 составляет 115 Вт/м (м·К).

Коэффициент теплопроводности k (или ), измеряемый в Вт/м·K, используется для определения того, насколько хорошо твердые материалы переносят тепло. Он оценивает способность материала проводить тепло через материал. Важно помнить, что все вещества подчиняются закону Фурье, независимо от их состояния (твердое, жидкое или газообразное). Следовательно, он определяется как жидкости и газы.

Теплопроводность большинства жидкостей и твердых тел зависит от температуры и паров; это также зависит от давления.

Состав бронзы:

Около 88 % бронзы состоит из меди, 12 % — из олова и других металлов (таких как алюминий, цинк, никель, марганец и свинец), а иногда и из дополнительных металлоидов или неметаллов (мышьяк, кремний). и фосфор).

Использование бронзы:

Из-за своих низких фрикционных свойств бронза используется в подшипниках, музыкальных инструментах, таких как гитарные струны, других электрических контактах и ​​судовых гребных винтах. В деревообработке бронзовая шерсть предпочтительнее стальной, поскольку она не оставляет пятен на дубе. Продукция архитектурной промышленности включает лестничные перила, почтовые ящики, оконные рамы, декоративные накладки, подшипники и колокольчики.

Бронзовая вата — это альтернатива стальной вате, которая не осыпается металлическими нитями, что может привести к короткому замыканию и искрению. Нефтяная промышленность как составные части нефтяных вышек. Электрические соединения и разъемы, небольшие электродвигатели и электронная промышленность. Насосы, штоки клапанов и автомобильные трансмиссии являются примерами промышленного литья. Архитектурные элементы в морской промышленности, такие как корпуса, насосы, компоненты двигателей и гребные винты

Монеты изготавливаются из бронзы. Большинство так называемых «медных» монет сделаны из бронзы, меди, 4% олова и 1% цинка.

С древних времен бронза использовалась для создания скульптур. Сеннахирим, царь Ассирии (706–681 гг. до н. э.), утверждал, что он был первым, кто разработал массивные бронзовые статуи с использованием двухкомпонентных форм, а скульптуры были изготовлены с использованием техники выплавляемых восков задолго до этого.

Медали, зеркала, защитное оборудование (молотки, молотки, гаечные ключи), винты и пружины являются дополнительными областями применения.

Различные бронзовые сплавы:

Металлурги классифицируют бронзовые сплавы на основе их химического состава. Вот несколько типичных сплавов:

Алюминиевая бронза:

Процентное содержание алюминия, железа и никеля в алюминиевой бронзе составляет от 6% до 12%. Это прочный сплав с превосходной износостойкостью и коррозионной стойкостью. Идеальным сплавом для насосов, клапанов и другого оборудования, подвергающегося воздействию агрессивных жидкостей, является алюминиевая бронза.

Мельхиор:

Бронзовый сплав с содержанием никеля от 2% до 30% известен как мельхиор или медно-никелевый сплав. Сплав обладает высокой термической стабильностью и устойчивостью к коррозии, особенно в паре или влажном воздухе. В морской воде он также превосходит другие виды бронзы. Корпуса кораблей, насосы, клапаны, электроника и судовое оборудование входят в число областей применения мельхиора.

Нейзильбер:

Несмотря на свое популярное название, нейзильбер не содержит серебра. Благодаря серебристому оттенку он получил свое название. Цинк, никель и медь присутствуют в никеле и серебре. Обладает хорошей коррозионной стойкостью и умеренной прочностью. В столовой посуде, украшениях, оптических приборах и музыкальных инструментах используется нейзильбер.

Фосфористая бронза (оловянная бронза):

Оловянная бронза, часто известная как фосфористая бронза, содержит от 0,01% до 0,035% фосфора и от 0,5% до 1,0% олова. Этот сплав имеет мелкое зерно, низкий коэффициент трения и высокую усталостную прочность, а также является прочным и прочным. Сильфоны, шайбы, электрооборудование и пружины относятся к тем вещам, в которых используется фосфористая бронза.

Просмотрите нашу продукцию из фосфористой бронзы Просмотрите нашу продукцию из фосфористой бронзы

Кремниевая бронза:

Красная кремнистая бронза и красная кремнистая латунь являются компонентами кремниевой бронзы. Красная бронза содержит меньше цинка, чем красная латунь, которая содержит 20% цинка и 6% кремния. Содержание свинца низкое в кремниевой бронзе, которая может содержать марганец, олово или железо. Кремниевая бронза тверда и устойчива к коррозии. Из него изготавливают насосы и штоки клапанов.

Просмотрите наши продукты из кремниевой бронзы Просмотрите наши продукты из кремниевой бронзы

Марганцевая бронза:

Медь, цинк, алюминий, железо и до 3% марганца составляют марганцевую бронзу. Он устойчив к ударам и деформируется, а не ломается. Он часто используется в гребных винтах лодок из-за его превосходной устойчивости к коррозии в морской воде. Кроме того, шестерни, гайки и болты изготовлены из марганцовистой бронзы.

Подшипниковая бронза:

Содержание свинца в подшипниковой бронзе составляет от 6 до 8%. Его более низкое трение из-за более высокой концентрации свинца делает его полезным в приложениях с высоким износом, особенно в местах, доступ к которым или обслуживание которых затруднены. Как следует из названия, подшипниковая бронза чаще всего используется для изготовления втулок и подшипников.

Висмутовая бронза:

В висмутовой бронзе содержится от 1 до 6% висмута. Он более гибкий, обладает высокой коррозионной стойкостью и теплопроводностью. хорошо полируется; поэтому иногда его используют в зеркалах и светоотражателях. Подшипники чаще всего используются в промышленных условиях. Однако исторически он использовался как кухонная утварь. Теперь его иногда используют вместо свинцовистой бронзы.

Разница между бронзой и латунью:

Согласно современным определениям, бронза — это сплав меди и олова, а латунь — сплав меди и цинка. Не всегда было легко отличить два сплава друг от друга. Итальянское слово «бронза», означающее «колокольный металл или латунь», имеет корни в древнем персидском слове «латунь». На самом деле термин «бронза» происходит от французского слова «бронза», происходящего от итальянского слова «бронза». Из-за различного состава старые артефакты лучше описывать как «медные сплавы».

Как выбрать подходящий металлический сплав:

Разработка и производство высококачественной детали или изделия зависит от выбора соответствующего типа металла для конкретного применения. Хотя медь, латунь и бронза обладают прочностью, коррозионной стойкостью, электро- и теплопроводностью, между этими тремя металлами существуют четкие различия. При выборе материалов из листового металла важно помнить о некоторых существенных различиях, таких как:

Все три металла прочны, но не все обладают одинаковой степенью гибкости. Наивысшую степень пластичности, электропроводности и гибкости обеспечивает чистая бескислородная медь. Медь очень ковкая и обладает отличной проводимостью, хотя бронза и латунь легче поддаются обработке.

Общее применение Материалом, наиболее часто считающимся идеальным для общего использования, является латунь. Он податлив, дешев, прост в отливке и имеет низкий коэффициент трения. Его можно наносить на декоративные элементы, металлические предметы, к которым часто прикасаются (например, дверные ручки), и пищевые поверхности, требующие антибактериальных или антимикробных свойств.

Коррозионная стойкость инструментов и оборудования, предназначенных для морских условий, должна быть достаточно хорошей. Лучшим материалом для предотвращения коррозии в соленой воде и морских условиях является бронза. Благодаря своей прочности и долговечности он может противостоять нагрузкам в морских условиях.

Просмотрите весь ассортимент нашей продукции Просмотрите весь ассортимент нашей продукции

Piping Mart

Pipingmart – это портал B2B, специализирующийся на промышленных, металлических и трубопроводных изделиях. Кроме того, делитесь последней информацией и новостями, касающимися продуктов, материалов и различных типов марок, чтобы помочь бизнесу в этой отрасли.

Все о висмутовой бронзе – прочность, свойства и применение

Бронзу можно получить многими другими способами, помимо простого добавления олова в медь – в современную эпоху она обозначает класс уникальных медных сплавов. Эти сплавы и их полезные свойства позволяют применять их во многих секторах и отраслях, и по этой причине выбор бронзы для какой-либо конкретной работы может быть сложной задачей. Эта статья поможет упростить ситуацию, описав один тип бронзы, висмутовую бронзу (также известную как бессвинцовая бронза), а также ее сильные стороны, свойства и области применения. Таким образом, эта статья поможет дизайнерам, заинтересованным в висмутовой бронзе, помочь им в выборе материала, а также предоставит дополнительную информацию о таком полезном типе бронзы.

Но прежде чем мы продолжим, может быть полезно просмотреть нашу статью о типах бронзы, так как она показывает область применения бронзы и ее общие характеристики.

Физические свойства висмутовой бронзы

Рисунок 1: Качественный анализ висмутовой бронзы. Эта диаграмма является визуальным представлением, но обратите внимание, что определенные сплавы могут содержать другие элементы, в зависимости от методов производства.

Висмутовая бронза

(также известная как бессвинцовая бронза/бессвинцовая латунь) обычно состоит из 1-6% висмута, 1% никеля, 2-4% олова и цинка, а также различных других элементов в небольших количествах. В первую очередь он производится для решения проблем, связанных с обычными свинцовыми бронзами, а именно с тем, что их трудно перерабатывать и они вредны в определенных областях применения. Обратите внимание, что свинец все еще присутствует в большинстве висмутовых бронз, но только в небольших количествах, которые не представляют реальной угрозы (около 0,25%). Они сравнимы со свинцовистой бронзой как по обрабатываемости, так и по обрабатываемости, хотя висмут может охрупчивать медь в больших количествах. Висмутовые бронзы обладают высокой теплопроводностью, устойчивы к коррозии, безопасны для использования в системах питьевой воды и взаимозаменяемы со старыми сплавами, что означает, что висмутовая бронза может использоваться для замены несовместимых деталей. Его можно отливать, паять, паять и соединять почти так же, как свинцовую бронзу, и он работает во многих из тех же сантехнических работ, крепежных изделий и подшипников.

Сопротивления и слабости

Висмутовая бронза обладает отличными механическими свойствами благодаря высокой смазывающей способности входящего в ее состав висмута. Они также устойчивы к коррозии в соленой воде и хорошо заливаются в формы. Материал полируется лучше, чем другие бронзы, и является практической альтернативой свинцовым бронзам (правда, с некоторой потерей прочности – в результате замены свинца висмутом). Они, как правило, более дорогие и их сложнее перерабатывать, что делает их продажу сложной с финансовой точки зрения, если свинцовая бронза подходит для применения; однако, если нет, висмутовая бронза является фантастической нетоксичной альтернативой, которая постепенно вытесняет традиционные свинцовые сплавы.

Механические свойства

В приведенной ниже таблице 1 показаны некоторые важные механические свойства висмутовой бронзы; в следующем разделе будет рассмотрено каждое из этих свойств и то, как они связаны с обычными применениями висмутовой бронзы.

Таблица 1: Сводная информация о механических свойствах висмутовой бронзы – эти значения являются совокупными значениями многих сплавов и предназначены для общей иллюстрации.

56 Вт/мК

Предел текучести при растяжении является общим параметром, который представляет прочность материала при растяжении. Он описывает значение силы, до которого пластическая деформация не происходит, и является хорошей «на первый взгляд» мерой прочности материала. Неудивительно, что висмутовая бронза имеет низкий предел текучести по сравнению с другими бронзами, поскольку она предназначена для легкой формовки и механической обработки, а не выбрана из-за профиля прочности. Это не означает, что она слабая сама по себе, но рассмотрите более прочную бронзу, такую ​​как марганцевая бронза, если приоритетом является высокая прочность.

Удлинение в процентах — это значение, показывающее, насколько материал будет деформироваться перед разрушением, т. е. насколько пластичен материал. Он дается в процентах, поскольку представляет окончательную длину по сравнению с исходной длиной; например, если образец имеет длину 1 дюйм до испытания на растяжение и 1,5 дюйма после него, его относительное удлинение составляет ((1,5-1)/1) x 100 = 50%. Более высокое процентное удлинение обеспечивает более легкую механическую обработку, формование и общую обрабатываемость. Висмутовая бронза имеет относительное удлинение, сравнимое с традиционными бронзами, а это означает, что она может работать одинаково в большинстве, если не во всех, приложениях.

Теплопроводность — это значение, описывающее способность материала проводить тепло. Это значение имеет значение для процедур соединения, поскольку плохая проводимость создает риск отказа соединения. К счастью, висмутовые бронзы функционируют так же, как и свинцовые бронзы, и имеют обширную историю эффективной пайки и пайки. Это означает, что висмутовая бронза может так же хорошо работать в сантехнике с дополнительным преимуществом защиты от воздействия свинца.

Твердость материала определяется с помощью одного из множества доступных инденторных станков, каждый из которых имеет собственную шкалу твердости. В таблице 1 приведены значения твердости для индентора твердости по Бринеллю, который используется для оценки различных металлов, таких как железо, сталь и бронза. Для справки: твердость нагартованной меди по Бринеллю равна 80; Поэтому висмутовая бронза мягче меди и легче деформируется, царапается или вмятина. Это еще раз доказывает, почему этот материал так легко обрабатывается, поскольку он поддается таким нагрузкам. Это также означает, что этот сплав запрещено использовать в особенно абразивных областях, поскольку царапины могут привести к ослаблению висмутовой бронзы, даже несмотря на ее самосмазывающиеся свойства.

Висмутовая бронза

обладает отличной обрабатываемостью, и это одна из основных причин выбора этого медного сплава. Как правило, металлы оцениваются по обрабатываемости по сравнению со стандартным материалом, которому присваивается оценка 100% (для бронзы этот материал представляет собой латунь для свободной резки UNS C36000). Все, что имеет степень обрабатываемости, близкую к 100 %, будет так же легко обрабатываться, и это совершенно очевидно, когда показатель висмутовой бронзы составляет 80–90 %. Он не изнашивает быстро долота и хорошо ведет себя во время фрезерования, что делает его подходящим для высокопроизводительных операций механической обработки. Это механическое свойство важно вдвойне, поскольку дизайнеры, которые когда-то использовали свинцовую бронзу, теперь могут просто заменить ее на нетоксичный заменитель без необходимости покупать новое оборудование или дополнительно обучать своих механиков.

Применение висмутовой бронзы

Висмутовая бронза существует уже много лет, но все еще находит все больше применений. Несмотря на то, что многие из их применений ограничены строго регулируемыми компонентами сантехники, висмутовая бронза исследуется как экологически чистая замена традиционным медным сплавам. Ниже приведен список некоторых распространенных применений висмутовой бронзы, но знайте, что многие другие существуют и будут существовать с течением времени.

Некоторые приложения включают:

• Бессвинцовые втулки и фитинги
• Бессвинцовые трубы
• Непрерывное литье
• Струны для фортепиано
• Зеркала

и более.

Рассмотрите возможность использования висмутовой бронзы, если для вашего проекта важны обрабатываемость и устойчивость. Свяжитесь с вашим поставщиком и сообщите ему, что вы заинтересованы, и он подтвердит, подходит ли висмутовая бронза или другой медный сплав будет работать лучше.