Состав латуни и бронзы в процентах: отличия, состав, что лучше, характеристики

16. Бронзы. Состав, свойства, область применения в электротехнике.

Бронза — сплав
меди, обычно с оловом как основным
легирующим элементом, но применяются
и сплавы с алюминием, кремнием, бериллием,
свинцом и другими элементами, за
исключением цинка и никеля. Название
«бронза» происходит от итал. Bronzo, которое,
в свою очередь, либо произошло от
персидского слова «berenj», означающего
«медь»[1], либо от названия города
Бриндизи, из которого этот материал
доставлялся в Рим.

В зависимости от
легирования бронзы называют оловянными,
алюминиевыми, кремниевыми, бериллиевыми
и т. д. Все бронзы принято делить на
оловянные и безоловянные. Плотность
бронзы в зависимости от марки составляет
7,5-8; температура плавления 930—1140 °C;

При маркировке
деформируемых бронз на первом месте
ставятся буквы Бр, затем буквы, указывающие,
какие элементы, кроме меди, входят в
состав сплава. После букв идут цифры,
показывающие содержание компонентов
в сплаве. Например, марка БрОФ10-1 означает,
что в бронзу входит 10 % олова, 1 % фосфора,
остальное – медь.

Свойства :

Самый первый
бронзовый сплав, известный человечеству
– это оловянная бронза, свойства которой
сильно отличаются от исходного металла
– меди. Классическая бронза не боится
коррозии, пластична, электропроводна,
теплопроводна. Неслучайно бронзовый
пруток, труба, плита и другие заготовки
данного сорта широко применяются в
электротехнической, химической
промышленности, машиностроении.

Уникальны химические
и физические свойства бронзы адмиралтейской,
в состав которой, помимо меди и олова
входит цинк. Данный сплав не боится
воздействия соленой воды – отсюда его
высокая востребованность в судостроении.
Пруток, плита, труба бронзовая
адмиралтейского сорта идут на изготовление
деталей судов, постоянно контактирующих
с водой – винтов, частей корпуса, валов.

С давних пор люди
ценят декоративные свойства бронзы и
легкость ее обработки, поэтому применяют
в изготовлении статуй, корпусов часов,
люстр, светильников, других бытовых
предметов и произведений
декоративно-прикладного искусства.

В целом нужно
отметить, что бронза обладает уникальными
свойствами, позволяющими использовать
этот сплав в самых разных целях. Бронза
прочна, пластична, устойчива к коррозии,
воздействиям агрессивных химических
сред, отличается антифрикционным
качеством.

Остальные бронзы
нашли применение в электротехнике
благодаря следующим свойствам: упругости,
сопротивлению истиранию и высокой
механической прочности.

Из бронз изготовляют
провода с повышенной механической
прочностью, а также щеткодержатели,
пружины и контактные детали для
электрических аппаратов и приборов.

Латунь — это
двойной или многокомпонентный сплав
на основе меди, где основным легирующим
элементом является цинк, иногда с
добавлением олова, никеля, свинца,
марганца, железа и других элементов.

Принята следующая
маркировка. Сплав латуни обозначают
буквой «Л», после чего следует буквы
основных элементов, образующих сплав.
В марках деформируемых латуней первые
две цифры после буквы «Л» указывают
среднее содержание меди в процентах.
Например, Л70 — латунь, содержащая 70 %
Cu. В случае легированных деформируемых
латуней указывают ещё буквы и цифры,
обозначающие название и количество
легирующего элемента, ЛАЖ60-1-1 означает
латунь с 60 % Cu, легированную алюминием
(А) в количестве 1 % и железом в количестве
1 %. Содержание Zn определяется по разности
от 100 %. В литейных латунях среднее
содержание компонентов сплава в процентах
ставится сразу после буквы, обозначающей
его название. Например, латунь ЛЦ40Мц1,5
содержит 40 % цинка (Ц) и 1,5 % марганца (Мц).

Физические свойства

Плотность —
8300—8700 кг/м³

Удельная теплоёмкость
при 20 °C — 0,377 кДж·кг−1·K−1

Удельное электрическое
сопротивление — (0,07-0,08)×10−6 Ом·м

Температура
плавления латуни в зависимости от
состава достигает 880—950 °C. С увеличением
содержания цинка температура плавления
понижается. Латунь достаточно хорошо
сваривается и прокатывается. Хотя
поверхность латуни, если не покрыта
лаком, чернеет на воздухе, но в массе
она лучше сопротивляется действию
атмосферы, чем медь. Имеет жёлтый цвет
и отлично полируется.

Висмут и свинец
имеют вредное влияние на латунь, так
как уменьшают способность к деформации
в горячем состоянии.

Латуни, содержащие
30 — 32% цинка, обладают наибольшей
пластичностью, поэтому из них изготовляют
изделия горячей или холодной прокаткой
и волочением: листы, ленты, проволоку и
др.

Что такое бронза и какие бронзы существуют

Классификация бронз по составу

Бронзы — это медные сплавы. Чтобы получить бронзы, медь сплавляют с марганцем, железом, оловом, алюминием, бериллием, хромом и др. металлами. Цинк, который входит в состав бронзы, не превышает по содержанию остальные элементы. Медно-цинковые сплавы, в которых цинк основной или единственный легирующий элемент составляют класс латуней. Бронзы прочнее латуни и имеют лучшие антифрикционные свойства и стойкость к коррозии . Они достаточно коррозионностойки в морской воде — из бронзы делают гребные винты. Бронзы стойкие в растворах органических кислот, углекислых растворах. Сплавы меди с никелем составляют отдельный класс медных сплавов. Наименование бронзы получают по легирующим элементам. Обозначают бронзы буквами Бр, после которых идут заглавные буквы легирующих элементов и через дефис цифры. Цифры обозначают округленное среднее содержание легирующего элемента в процентах по массе.

Бронзы разделены на две группы. Одну группу образуют сплавы легированные оловом — оловянные бронзы, а другую составляют медные сплавы без олова — безоловянные (специальные) бронзы: алюминиевые, бериллиевые, кремнистые, марганцевые. В особую группу собраны низколегированные и микролегированные бронзы высокой тепло- и электропроводности: хромовые БрХ, циркониевая, теллуровая и другие.

Деформируемые и литейные бронзы

По технологии обработки и получения полуфабрикатов бронзы делят на деформируемые и литейные. Деформируемые бронзы поддаются обработке давлением: ковка, выдавливание, прессование, штамповка. Из литейных бронз изготавливают фасонные отливки.

Влияние легирующих элементов на свойства бронзовых сплавов

В состав бронз входят олово, марганец, никель, кремний, алюминий , железо, свинец, бериллий, фосфор, хром, цирконий. Бронзы, в которых легирующие элементы входят в твердый раствор, упрочняют деформационным наклепом. Низкотемпературный отжиг (250—300°С) после наклепа повышает их упругие свойства. Бронзы, содержащие бериллий, хром, цирконий и некоторые другие элементы с переменной их растворимостью в α-твердом растворе, упрочняют дисперсионным твердением. К этому типу принадлежит бронза марки БрАЖН10‑4‑4.

Олово, алюминий, никель и кремний повышают прочностные и упругие свойства, коррозионную стойкость бронз. Для улучшения антифрикционнх свойств в сплавы добавляют свинец, фосфор, цинк.

Железо и никель сильно уменьшают зерно и увеличтвают температуру рекристаллизации бронз. Марганец и кремний повышают их жаростойкость. Бериллий, хром и цирконий повышают прочностные свойства сплавов после
закалки и старения, но немного снижают их электропроводность. Бериллий, хром и цирконий значительно повышают жаропрочность бронз. Большинство бронз, кроме алюминиевых, хорошо свариваются и пяются твердыми и мягкими припоями.

Безоловянные бронзы по механическим и технологическим свойствам не уступают, а по некоторым превосходят оловянные бронзы. Они применяют в машиностроении и других отраслях промышленности. Из бронзы изготовливают арматуру, шестерени, подшипники, втулки, и других ответственных деталей и узлов механизмов и аппаратов.

Свойства бронз зависят от легирующих элементов и их концентрации. На рис. 1 приведены графики зависимости характеристик свойств алюминиевых бронз от их состава.

Рис 1. Зависимость характеристик механических свойств деформированных алюминиевых бронз от состава

Бериллиевая бронза — самы прочный медный сплав. По твердости и упругим свойствам при обычных условиях она превосходит высококачественные стали. Хромовые, теллуровые, кадмиевые бронзы относятся к малолегированным медным сплавам. Небольшие добавки в медь до 1% легирующего компонента повышают механическую прочность и теплостойкость медного сплава и незначитально снижают теплопроводность и электропроводность чистой меди.

В промышленном производстве применяют плоский (листы, ленты, полосы) и круглый (прутки, втулки, трубы) прокат из бронз. Плоский прокат поставляют в мягком (отожженном или закаленном), полутвердом (обжатие 10–30%), твердом (обжатие 30–50%) и особо твердом (обжатие более 60%) состоянии.

Как найти процентное содержание меди в латунном сплаве Назначение

••• изображение из стекляруса из стекляруса. Автор: robert mobley с сайта Fotolia.com

Обновлено 25 апреля 2017 г. концентрация цинка обычно составляет от 5 до 40 процентов. Эти два металла можно сплавлять в различных пропорциях для получения латуни с различными химическими и физическими свойствами, включая твердость и цвет. Многие из предписанных методов определения содержания меди в латуни, такие как йодометрическое титрование и спектрофотометрический анализ, требуют дорогостоящего оборудования и значительных химических знаний. Альтернативный метод, основанный на плотности — отношении массы вещества к объему занимаемого им пространства — требует относительно недорогого оборудования и небольших математических способностей.

Измерения

«Обнулите» весы, удостоверившись, что они показывают ноль без образца. Большинство электронных весов специально для этой цели оснащены кнопкой «ноль» или «тара», которая обнуляет весы. После того, как вы обнулите весы, поместите на них латунный образец и запишите массу в граммах.

Наполните градуированный цилиндр водой примерно наполовину. Измерьте и запишите уровень воды. Цилиндр должен иметь внутренний диаметр, достаточный для размещения образца. При необходимости согните, прокатайте или расплющите латунный образец молотком, пока он не войдет в цилиндр.

Опустите латунный образец вниз по стенке цилиндра в воду, стараясь не расплескать и не пролить воду.

Измерьте и запишите новый уровень воды.

Расчеты

Рассчитайте объем образца латуни, вычитая объемы воды до и после добавления латуни в цилиндр. Например, если цилиндр первоначально показывал 50,5 мл и увеличился до 61,4 мл, когда была добавлена ​​латунь, то объем образца латуни составляет (61,4 мл) — (50,5 мл) = 10,9. мл.

Определите плотность образца латуни, разделив его массу в граммах на объем в миллилитрах. Продолжая пример из шага 1, если масса образца латуни составляет 91,6 г, то его плотность будет (91,6 г) / (10,9 мл) = 8,40 г/мл.

Рассчитайте процентное содержание меди, подставив плотность образца латуни в граммах на миллилитр в следующее уравнение:

Процент меди = (плотность образца латуни — 7,58) / 0,0136

Продолжая пример из шага 2,

Процент меди = (8,40 — 7,58) / 0,0136 = 60,3 процента.

Вещи, которые вам понадобятся

• Градуированный цилиндр, который показывает в миллилитрах
• Весы, которые показывают в граммах
• Молоток
• Калькулятор

• Вода примет U-образную градуированную поверхность. Это называется «мениском», и правильное значение объема берется из нижней части U.

Связанные статьи

Ссылки

• Калифорнийский государственный университет Dominguez Hills: Йодометрическое определение меди в латуни

Советы

• Вода в градуированном цилиндре образует на поверхности U-образную форму. Это называется «мениск», и правильное показание объема берется из нижней части U.

Фото предоставлены

стекляруса латуни изображение Роберта Мобли с сайта Fotolia.com

80 %, Zn = 20 %B.Cu = 90 %, Zn = 10 %C.Cu = 80 %, Sn = 20 %D.Cu = 80 %, Zn = 10 %, Sn = 10 %

Сплав представляет собой материал, состоящий из двух или более металлов, смешанных вместе. Комбинации металлов и других материалов также могут использоваться для создания сплавов. Однородная смесь двух или более металлов или металла и неметалла может быть известна как сплав.

Полный ответ:
Сплав представляет собой материал, состоящий из двух или более металлов, смешанных вместе. Комбинации металлов и других материалов также могут использоваться для создания сплавов. Однородная смесь двух или более металлов или металла и неметалла может быть известна как сплав.
Медь и цинк используются для изготовления латуни. Латунь прочная и долговечная благодаря сочетанию этих металлов. Латунь используется для дверных ручек и высококачественных замков. Cu (80%) и Zn (20%) являются двумя наиболее важными компонентами латуни. Однако следовые количества Al, Ni и Mn, а также незначительные количества Sn (0-6 %) и Pb (0-2 %), Fe (0-1 %), иногда следы Al, Ni, и Mn могут присутствовать.
Латунь представляет собой медно-цинковый сплав с высоким соотношением меди и цинка. Пропорции меди и цинка варьируются для производства различных видов латуни. Современная латунь состоит из 67 процентов меди и 33 процентов цинка. Концентрация меди будет варьироваться от 55 процентов до 9 процентов.5 процентов по весу, с концентрацией цинка от 5 до 45 процентов. Свинец часто наносится на латунь в концентрации около 2%. Добавление свинца в латунь повышает ее обрабатываемость. Также в латуни со сравнительно низким средним содержанием свинца часто происходит значительное выщелачивание свинца. Музыкальные инструменты, пистолетные гильзы, радиаторы, архитектурная отделка, трубы, винты и декоративные элементы — все это сделано из латуни.