Твердость бронзы: СВОЙСТВА БРОНЗ

Оловянная бронза, область применения и ее свойства



Бронзы представляют собой семейство сплавов на основе меди, традиционно легированных оловом, но могут относиться к сплавам меди и других элементов. Бронза несколько прочнее латуни, но все же обладает высокой степенью коррозионной стойкости. Как правило, они используются, когда в дополнение к коррозионной стойкости требуются хорошие свойства при растяжении. Например, бериллиевая медь достигает наибольшей прочности (до 1400 МПа) из любого сплава на основе меди.

Исторически сложилось так, что легирование меди другим металлом, например, оловом, для получения бронзы впервые практиковалось примерно через 4000 лет после открытия плавки меди и примерно через 2000 лет после того, как «натуральная бронза» вошла в общее употребление. Древняя цивилизация в бронзовом веке производила бронзу путем выплавки собственной меди и легирования оловом, мышьяком или другими металлами. Бронза или подобные бронзе сплавы и смеси использовались для монет в течение более длительного периода. Бронза по-прежнему широко используется сегодня для пружин, подшипников, втулок, подшипников автомобильных трансмиссий и аналогичных фитингов, и особенно распространена в подшипниках небольших электродвигателей. Латунь и бронза являются распространенными инженерными материалами в современной архитектуре и в основном используются для кровли и облицовки фасадов из-за их внешнего вида.

Ключевые слова:



оловянная бронза, сплав, свойства, напряжение, деформация, предел.

В целом, бронзы представляют собой семейство сплавов на основе меди, традиционно легированных оловом, обычно с содержанием олова около 12–12,5 %. Добавление небольших количеств (0,01–0,45) фосфора дополнительно повышает твердость, усталостную стойкость и износостойкость [1]. Добавление этих сплавов приводит к таким применениям, как пружины, крепежные детали, крепления каменной кладки, валы, шестерни и подшипники. Бронза также является предпочтительным металлом для колоколов в виде сплава бронзы с высоким содержанием олова, известного в просторечии как колокольный металл, который составляет около 23 % олова. Сплавы с высоким содержанием оловянной бронзы обычно используются в зубчатых передачах, а также в высокопрочных втулках и подшипниках, где присутствуют высокая прочность и большие нагрузки. Другие области применения этих сплавов-рабочие колеса насосов, поршневые кольца и паровые фитинги. Например, медный литейный сплав UNS C90500 представляет собой литой сплав медь-олово, который также известен как оружейный металл. Первоначально он использовался главным образом для изготовления оружия, но в значительной степени был заменен сталью.

Использование и применение бронзы

Основными областями применения меди являются электрические провода (60 %), кровля и сантехника (20 %), а также промышленное оборудование (15 %). Медь используется в основном как чистый металл, но, когда требуется большая твердость, ее добавляют в такие сплавы, как латунь и бронза (5 % от общего использования). Медь и сплавы на ее основе, включая латуни (Cu-Zn) и бронзы (Cu-Sn), широко используются в различных промышленных и общественных целях [2]. Некоторые из распространенных применений латунных сплавов включают бижутерию, замки, петли, шестерни, подшипники, гильзы от боеприпасов, автомобильные радиаторы, музыкальные инструменты, электронную упаковку и монеты. Бронза или подобные бронзе сплавы и смеси использовались для монет в течение более длительного периода. Латунь и бронза являются распространенными инженерными материалами в современной архитектуре и в основном используются для кровли и облицовки фасадов из-за их внешнего вида.

Свойства оловянной бронзы

Свойства материала являются интенсивными свойствами, что означает, что они не зависят от количества массы и могут изменяться от места к месту в системе в любой момент. Основа материаловедения включает в себя изучение структуры материалов и соотнесение их с их свойствами (механическими, электрическими и т. д.). Как только материаловед узнает об этой корреляции структуры и свойств, он может перейти к изучению относительной производительности материала в данном приложении. Основными факторами, определяющими структуру материала и, следовательно, его свойства, являются составляющие его химические элементы и способ, которым он был переработан в свою окончательную форму.

Механические свойства оловянной бронзы [3]

Материалы часто выбираются для различных применений, поскольку они имеют желательные сочетания механических характеристик. Для конструкционных применений свойства материалов имеют решающее значение, и инженеры должны учитывать их.

В механике материалов прочность материала — это его способность выдерживать приложенную нагрузку без разрушения или пластической деформации. Прочность материалов в основном учитывает взаимосвязь между внешними нагрузками, приложенными к материалу, и результирующей деформацией или изменением размеров материала. Предел прочности на растяжение оловянной бронзы — UNS C90500 — оружейный металл составляет около 310 МПа.

Предел прочности при растяжении является максимальным на кривой «напряжение-деформация». Это соответствует максимальному напряжению, которое может выдержать структура в напряжении. Часто это значение значительно превышает предел текучести (на 50–60 процентов больше, чем выходные значения для некоторых типов металлов). Когда пластичный материал достигает своей предельной прочности, появляется «горловина», где площадь поперечного сечения локально уменьшается. Кривая напряжения-деформации содержит не более высокое напряжение, чем предел прочности. Несмотря на то, что деформации могут продолжать увеличиваться, напряжение обычно уменьшается после достижения максимальной прочности. Это интенсивное свойство, поэтому его значение не зависит от размера испытуемого образца. Однако это зависит от других факторов, таких как подготовка образца, наличие или отсутствие дефектов поверхности, а также температура испытательной среды и материала. Предел прочности при растяжении варьируется от 50 МПа для алюминия до 3000 МПа для очень высокопрочных сталей.

Предел текучести оловянной бронзы — UNS C90500 — оружейный металл составляет около 150 МПа. Предел текучести — это точка на кривой напряжение-деформация, которая указывает предел упругого поведения и начало пластического поведения. Предел текучести — это свойство материала, определяемое как напряжение, при котором материал начинает пластически деформироваться, это точка, в которой начинается нелинейная (упругая + пластическая) деформация. До достижения предела текучести материал будет упруго деформироваться и вернется к своей первоначальной форме, когда приложенное напряжение будет снято. Как только предел текучести будет пройден, некоторая часть деформации будет постоянной и необратимой. Некоторые стали и другие материалы демонстрируют поведение, называемое явлением предела текучести. Предел текучести варьируется от 35 МПа для низкопрочного алюминия до более 1400 МПа для очень высокопрочных сталей.

Модуль упругости Юнга оловянной бронзы — UNS C90500 — оружейный металл составляет около 103 ГПа. Модуль упругости Юнга — это модуль упругости для растягивающих и сжимающих напряжений в режиме линейной упругости одноосной деформации, который обычно оценивается с помощью испытаний на растяжение. До предельного напряжения тело сможет восстановить свои размеры при снятии нагрузки. Приложенные напряжения заставляют атомы в кристалле двигаться из положения равновесия. Все атомы смещены на одинаковую величину и все еще сохраняют свою относительную геометрию. Когда напряжения снимаются, все атомы возвращаются в исходное положение, и никакой постоянной деформации не происходит. Согласно закону Гука, напряжение пропорционально деформации (в упругой области), а наклон равен модулю Юнга. Модуль Юнга равен продольному напряжению, деленному на деформацию.

где

— напряжение (давление) [Па],

— деформация =

, Е — модуль эластичности [Па]

Твердость по Бринеллю оловянной бронзы — UNS C90500 — оружейный металл составляет приблизительно 75 HB.

Испытание на твердость по Роквеллу является одним из наиболее распространенных испытаний на твердость при вдавливании, которое было разработано для испытания на твердость. В отличие от теста Бринелля, тест Роквелла измеряет глубину проникновения индентора под большой нагрузкой по сравнению с проникновением, произведенным предварительно под незначительной нагрузкой. Незначительная нагрузка устанавливает нулевое положение. Основная нагрузка прикладывается, а затем удаляется, сохраняя при этом незначительную нагрузку. Разница между глубиной проникновения до и после приложения основной нагрузки используется для расчета числа твердости по Роквеллу — глубина проникновения и твердость обратно пропорциональны. Главным преимуществом твердости по Роквеллу является его способность напрямую отображать значения твердости. В результате получается безразмерное число, отмеченное как HRA, HRB, HRC и т. Д., где последняя буква — соответствующая шкала Роквелла. Испытание Роквелла проводится с помощью алмазного конуса с углом 120° и основной нагрузкой 150 кг.

Термические свойства материалов относятся к реакции материалов на изменение их температуры и на применение тепла. Поскольку твердое тело поглощает энергию в виде тепла, его температура повышается, а размеры увеличиваются. Но разные материалы по-разному реагируют на применение тепла.

Теплоемкость, тепловое расширение и теплопроводность — это свойства, которые часто имеют решающее значение при практическом использовании твердых тел.

Температура плавления оловянной бронзы — UNS C90500 — оружейный металл составляет около 1000°C. В общем случае плавление — это фазовый переход вещества из твердой фазы в жидкую. Температура плавления вещества — это температура, при которой происходит это фазовое изменение [4]. Температура плавления также определяет состояние, при котором твердое и жидкое вещества могут существовать в равновесии.

Теплопроводность оловянной бронзы — UNS C90500 — оружейный металл составляет 75 Вт/(м*К). Характеристики теплопередачи твердого материала измеряются свойством, называемым теплопроводностью, k (или λ), измеряемой в Вт/м*К. Это мера способности вещества передавать тепло через материал с помощью проводимости. Важно, что закон Фурье применим ко всей материи, независимо от ее состояния (твердое, жидкое или газообразное), поэтому он также определен для жидкостей и газов.

Теплопроводность большинства жидкостей и твердых тел изменяется в зависимости от температуры. Для паров это также зависит от давления. В общем случае:

Большинство материалов очень близки к однородным, поэтому обычно можно написать

k=k(T)

. Аналогичные определения связаны с теплопроводностью в направлениях y и z (

ky, kz

), но для изотропного материала теплопроводность не зависит от направления переноса,

kx=ky=kz=k

[5].

Литература:

1. Адаскин, А. М. Материаловедение и технология металлических, неметаллических и композиционных материалов: Учебник / А. М. Адаскин, А. Н. Красновский. — М.: Форум, 2018. — 592 c.
2. Оськин, В. А. Материаловедение. Технология конструкционных материалов. Кн 1 / В. А. Оськин, В.В Евсиков. — М.: КолосС, 2008. — 447 c.
3. Пожидаева, С. П. Материаловедение: Учебник для студентов учреждений высшего профессионального образования / С. П. Пожидаева. — М.: ИЦ Академия, 2013. — 352 c.
4. Черепахин, А. А. Материаловедение: Учебник для студентов учреждений высшего профессионального образования / В. Б. Арзамасов, А. А. Черепахин. — М.: ИЦ Академия, 2013. — 176 c.
5. Шубина, Н. Б. Материаловедение. / Н. Б. Шубина, О. В. Белянкина. — М.: МГГУ, 2012. — 162 c.

Основные термины (генерируются автоматически): UNS, оловянная бронза, оружейный металл, предел текучести, бронза, предел прочности, глубина проникновения, модуль упругости, незначительная нагрузка, основная нагрузка.

Твердометрия бронзы методом ультразвукового контактного импеданса.

Prowler

Бывалый

• 08.09.2020

• #1

Столкнулся с тем что нужно померить твердость бронзы,прибор Константа ТУ,показывает 500-600 НВ. Не понимаю
Может кто сталкивался?

denviktorovich

Специалист

• 08.09.2020

• #2

Prowler написал(а):

Столкнулся с тем что нужно померить твердость бронзы,прибор Константа ТУ,показывает 500-600 НВ. Не понимаю
Может кто сталкивался?

Нажмите для раскрытия…

Здравствуйте,а у вас есть образцы твердости из бронзы?

Prowler

Бывалый

• 09.2020″ data-time-string=»09:54″ title=»08.09.2020 в 09:54″ itemprop=»datePublished»>08.09.2020

• #3

denviktorovich написал(а):

Здравствуйте,а у вас есть образцы твердости из бронзы?

Нажмите для раскрытия…

Здравствуйте,нет(

Prowler

Бывалый

• 08.09.2020

• #4

denviktorovich написал(а):

Здравствуйте,а у вас есть образцы твердости из бронзы?

Нажмите для раскрытия. ..

У меня только МТБ-МЕТ,на разную твердость по НВ. Где вы видели образцы твердости из бронзы?Если не сложно напишите адресок.

denviktorovich

Специалист

• 08.09.2020

• #5

Prowler написал(а):

У меня только МТБ-МЕТ,на разную твердость по НВ. Где вы видели образцы твердости из бронзы?Если не сложно напишите адресок.

Нажмите для раскрытия…

Нигде,просто у нас есть партативный твердомер,в инструкции по эксплуатации котором прописано,что можно самостоятельно прописывать кривые по образцам из определенной марки материала, но сам такие не видел

Prowler

Бывалый

• 09.2020″ data-time-string=»13:25″ title=»08.09.2020 в 13:25″ itemprop=»datePublished»>08.09.2020

• #6

denviktorovich написал(а):

Нигде,просто у нас есть партативный твердомер,в инструкции по эксплуатации котором прописано,что можно самостоятельно прописывать кривые по образцам из определенной марки материала, но сам такие не видел

Нажмите для раскрытия…

Понимаю))А что за кривые?Если это не секрет.

Последнее редактирование: 08.09.2020

denviktorovich

Специалист

• 09.2020″ data-time-string=»17:15″ title=»08.09.2020 в 17:15″ itemprop=»datePublished»>08.09.2020

• #7

Prowler написал(а):

Понимаю))А что за кривые?Если это не секрет.

Нажмите для раскрытия…

По общался с опытными товарищами,сказали все мои мысли- фигня полная,нет таких образцов,тем более утвержденного типа.

astrut

Дефектоскопист всея Руси

• 08.09.2020

• #8

denviktorovich написал(а):

По общался с опытными товарищами,сказали все мои мысли- фигня полная,нет таких образцов,тем более утвержденного типа.

Нажмите для раскрытия…

Дык, и ГОСТа на уз метод измерения твердости нет.

astrut

Дефектоскопист всея Руси

• 08.09.2020

• #9

Prowler написал(а):

Понимаю))А что за кривые?Если это не секрет.

Нажмите для раскрытия…

Берете несколько образцов из Вашей бронзы, желательно с разной твердостью и проводите измерения НВ на стационарном Бринелле, причем, с теми параметрами, которые предписаны в НТД на Ваши изделия. Потом, по этим образцам калибрует твердомер в соответствии с инструкцией. Возможно, у Вас ничего путного не получится. У МЕТ датчик с очень маленькой нагрузкой, соответственно, локальность. Для упрочненных и закалённых поверхностей подойдёт, а для бронзы нет. Да и вообще, МЕТ ИМХО неудачные твердомеры, что УЗ, что динамический

Prowler

Бывалый

• 09.09.2020

• #10

astrut написал(а):

Берете несколько образцов из Вашей бронзы, желательно с разной твердостью и проводите измерения НВ на стационарном Бринелле, причем, с теми параметрами, которые предписаны в НТД на Ваши изделия. Потом, по этим образцам калибрует твердомер в соответствии с инструкцией. Возможно, у Вас ничего путного не получится. У МЕТ датчик с очень маленькой нагрузкой, соответственно, локальность. Для упрочненных и закалённых поверхностей подойдёт, а для бронзы нет. Да и вообще, МЕТ ИМХО неудачные твердомеры, что УЗ, что динамический

Нажмите для раскрытия…

Здравствуйте,у меня МЕТ(меры),а прибор КОНСТАНТА ТУ с датчиками на 1 и 5 кг,ясно вы предлагаете слепить самому,так стационарного прибора нет.Да и зачем,если есть меры для настройки.Просто был удивлен что настройка по мерам с погрешностью +-3НВ,на бронзе дает такие результаты вот и создал тему.

Prowler

Бывалый

• 2020 в 11:22″ itemprop=»datePublished»>09.09.2020

• #11

denviktorovich написал(а):

По общался с опытными товарищами,сказали все мои мысли- фигня полная,нет таких образцов,тем более утвержденного типа.

Нажмите для раскрытия…

Так и понял,просто был удивлен прочитав ваш совет)Так вы мне так и не ответили что за кривые?

Последнее редактирование: 09.09.2020

denviktorovich

Специалист

• 09.2020″ data-time-string=»13:10″ title=»09.09.2020 в 13:10″ itemprop=»datePublished»>09.09.2020

• #12

Prowler написал(а):

Так и понял,просто был удивлен прочитав ваш совет)Так вы мне так и не ответили что за кривые?

Нажмите для раскрытия…

Из руководства

Последнее редактирование: 09.09.2020

astrut

Дефектоскопист всея Руси

• 09.2020″ data-time-string=»11:14″ title=»10.09.2020 в 11:14″ itemprop=»datePublished»>10.09.2020

• #13

Prowler написал(а):

Здравствуйте,у меня МЕТ(меры),а прибор КОНСТАНТА ТУ с датчиками на 1 и 5 кг,ясно вы предлагаете слепить самому,так стационарного прибора нет.Да и зачем,если есть меры для настройки.Просто был удивлен что настройка по мерам с погрешностью +-3НВ,на бронзе дает такие результаты вот и создал тему.

Нажмите для раскрытия…

А всё очень просто. Дело в том, что ни uci ни leeb не измеряют твердость по Бринеллю, Роквеллу или Виккерсу. Они ее пересчитывают по неким эмпирическим зависимостям. А в этих зависимостях существуют граничные условия. Одно из них — материал. При переходе на другой материал необходимо использовать другие формулы и другие коэффициенты. Стальные меры уже не подойдут.

Prowler

Бывалый

• 15.09.2020

• #14

astrut написал(а):

А всё очень просто. Дело в том, что ни uci ни leeb не измеряют твердость по Бринеллю, Роквеллу или Виккерсу. Они ее пересчитывают по неким эмпирическим зависимостям. А в этих зависимостях существуют граничные условия. Одно из них — материал. При переходе на другой материал необходимо использовать другие формулы и другие коэффициенты. Стальные меры уже не подойдут.

Нажмите для раскрытия…

Ясно,понятно!Благодарю.

Prowler

Бывалый

• 15.09.2020

• #15

denviktorovich написал(а):

Из руководства

Нажмите для раскрытия…

Правильно ли я понимаю это просто среднее значение твердости 1-10 замеров,у вас в руководстве называется кривой?

astrut

Дефектоскопист всея Руси

• 09.2020″ data-time-string=»09:13″ title=»15.09.2020 в 09:13″ itemprop=»datePublished»>15.09.2020

• #16

Prowler написал(а):

Правильно ли я понимаю это просто среднее значение твердости 1-10 замеров,у вас в руководстве называется кривой?

Нажмите для раскрытия…

Prowler, немного не так. Пересчет одной величины в другую — по-сути косвенные измерения. Зависимость одной величины от другой редко бывает линейной. Хорошо, если она хотя бы монотонна. Для общего случая необходима калибровка хотя бы по трем точкам — минимум, максимум и что-то посередине. Существуют еще калибровка по двум и по одной точке. Конечно, точность такой калибровки хуже, но для измерения в узком диапазоне значений годится. А среднее значение 1-10 замеров — это всего одна точка кривой. В твердомерах часто используют все 3 способа калибровки. Да и усреднение там часто не простое. Например, часть замеров может отбрасываться и не учитываться в усреднении

Prowler

Бывалый

• 15.09.2020

• #17

astrut написал(а):

Prowler, немного не так. Пересчет одной величины в другую — по-сути косвенные измерения. Зависимость одной величины от другой редко бывает линейной. Хорошо, если она хотя бы монотонна. Для общего случая необходима калибровка хотя бы по трем точкам — минимум, максимум и что-то посередине. Существуют еще калибровка по двум и по одной точке. Конечно, точность такой калибровки хуже, но для измерения в узком диапазоне значений годится. А среднее значение 1-10 замеров — это всего одна точка кривой. В твердомерах часто используют все 3 способа калибровки. Да и усреднение там часто не простое. Например, часть замеров может отбрасываться и не учитываться в усреднении

Нажмите для раскрытия…

Уважаемый astrut,что касаемо усреднения то я делаю не менее пяти замеров в одной определенной зоне(она и есть по сути точка)Тогда все встает на свои места.

astrut

Дефектоскопист всея Руси

• 15.09.2020

• #18

Prowler написал(а):

что касаемо усреднения то я делаю не менее пяти замеров в одной определенной зоне(она и есть по сути точка)Тогда все встает на свои места

Нажмите для раскрытия. ..

Не всегда встает. Локальность этих методов измерения твердости иногда чересчур высока. Когда объект имеет однофазную структуру, да еще и мелкодисперсную, 5 измерений вполне достаточно. А если структурных составляющих несколько и размеры их соизмеримы с локальностью? Например, среднеуглеродистая сталь, для простоты 40, после отжига имеет структуру феррито-перлитную, доля перлита 50%. Давным- давно известный металлург Курнаков определил, что твердость феррита примерно 100 НВ, твердость перлита примерно 200 НВ. А когда доля перлита составляет 50%, соответственно, и твердость будет 150 НВ. Но это классический Бринелль, у него отпечаток большой. А тут один раз в ферритное зерно ткнем, другой — в перлитное и получим, соответственно, один раз 100, другой 200. Тут и 10 замеров может не хватить для усреднения.
А есть еще и другие факторы. Наклеп, например, или зоны концентрации напряжений. А. А. Дубов, родитель магнитной памяти, лихо эти эффекты на мерах твердости демонстрировал

Шёпот твердомера

Новичок

• 04.2023″ data-time-string=»15:09″ title=»13.04.2023 в 15:09″ itemprop=»datePublished»>13.04.2023

• #19

Prowler написал(а):

Ясно,понятно!Благодарю.

Нажмите для раскрытия…

Привет. Ну вообще эти ребята из МЕТа делают и кастомные варианты. И всё верно вам объяснили, там есть коэффициент Юнга, он меняется при изменении металла. Думаю, что делать кастомные меры — дорого. Но можно ваш вариант выслать, они, на сколько помню, могут уколоть его стационаром и настроить вам. Ещё у нас есть чат и канал профильные, по твердометрии, если кому-то интересно)

ashas_2

Бывалый

• 04.2023″ data-time-string=»16:48″ title=»13.04.2023 в 16:48″ itemprop=»datePublished»>13.04.2023

• #20

Prowler написал(а):

что касаемо усреднения то я делаю не менее пяти замеров в одной определенной зоне(она и есть по сути точка)Тогда все встает на свои места.

Нажмите для раскрытия…

Не забывайте про расстояние между замерами, оно должно быть не менее определенного

Все о бронзе для подшипников — прочность, свойства и использование

Бронза становится все более важным материалом благодаря ее разнообразию на протяжении 20 ^го и 21 ^го веков. Есть много видов бронзы, доступных для покупки, каждый со своими ценными свойствами, но на первый взгляд может быть сложно выбрать какой-то один. Чтобы получить представление о широких категориях бронзы и медных сплавов, мы предлагаем просмотреть нашу статью о типах бронзы; в этой статье мы более подробно рассмотрим подшипниковую бронзу, более популярный медный сплав. В этой статье будут обсуждаться ее физические, химические и механические свойства, а также ее общие области применения, и она должна помочь любому потенциальному покупателю решить, подходит ли подшипниковая бронза для их работы.

Физические свойства подшипниковой бронзы

Рисунок 1: Качественный анализ подшипниковой бронзы. Обратите внимание, насколько многочисленны и разнообразны легирующие элементы.

На рис. 1 представлена ​​диаграмма, показывающая относительные соотношения основного металла (меди) и легирующих элементов. Если к этим пропорциям приложить числа, номинальная разбивка подшипниковой бронзы также показана ниже:          

• 81-85 % Медь
• 6-8% свинца
• 6,3-7,5 % Олово
• 2-4 % Цинк
• 1,5% Фосфор            
• макс. 1,00 % никеля
• макс. 0,35% сурьмы
• макс. 0,2% железа
• макс. 0,08% серы
• макс. 0,005% Алюминий
• макс. 0,005 % кремния

В подшипниковой бронзе присутствует множество элементов, что свидетельствует о том, что она сильно различается в зависимости от выбранного сплава. Однако его плотность остается относительно постоянной и составляет 8,93 г/см ³ , и обычно он имеет медно-золотой цвет. Подшипниковая бронза не поддается термической обработке и часто используется в виде литейного сплава (хотя для деформируемых целей могут быть выбраны специальные сплавы). Лучше всего соединить пайкой, но также можно припаивать и не рекомендуется сваривать. Он немагнитен и имеет электрическую проводимость, которая на 20% выше, чем у стандартной меди IACS. Это бронза общего назначения для стандартных и легких применений, и, несмотря на то, что она не выделяется ни в одной категории, это популярный выбор для многих дизайнеров.

Сопротивления и слабости

Бронза для подшипников

устойчива к коррозии в морской воде, как и большинство других бронз, что делает ее полезной для морских и подводных применений, особенно в насосах и цилиндрах. Он также устойчив к износу и его не нужно смазывать так часто, как другие бронзы (например, марганцевую бронзу), поскольку он смазывается сам. Он сравнительно слабее, чем некоторые другие сплавы, но имеет хорошее сочетание пластичности, прочности и отличной обрабатываемости. Его посредственность в определенных категориях можно считать недостатком, поскольку он не так прочен, устойчив или поддается соединению, как другие медные сплавы, но подшипниковые бронзы по-прежнему полезны в качестве основного, легкого сплава, который легко обрабатывать. форма.

Механические свойства

Таблица 1: Сводка механических свойств подшипниковой бронзы – обратите внимание, что эти значения могут изменяться в зависимости от типа сплава и производителя.

Предел текучести материала при растяжении описывает, насколько он прочен, предоставляя значение напряжения, при котором он начнет постоянно деформироваться при растяжении. Это означает, что до этого значения материал сможет идеально вернуться к своей первоначальной форме (или «упруго» деформироваться). Бронза для подшипников имеет гораздо более низкий предел текучести, чем другие бронзы, а это означает, что ее прочность не часто указывается. Это не означает, что он слабый, но этот материал подвержен деформации при использовании в условиях средней и высокой нагрузки. В результате подшипниковая бронза должна быть зарезервирована для более легких условий эксплуатации.

Модуль упругости металла представляет собой его внутреннюю прочность; другими словами, насколько сильно каждый атом связан друг с другом и насколько вероятно, что эти связи будут растягиваться. Например, более высокий модуль упругости означает, что, несмотря на увеличивающиеся напряжения, материал останется в своей первоначальной форме (некоторые считают это жесткостью материала). Подшипниковая бронза имеет сравнимый, но все же более низкий модуль упругости, чем другие бронзы, что делает ее более податливой, чем другие медные сплавы. В некоторых случаях это может быть преимуществом, как мы увидим при обсуждении превосходной обрабатываемости подшипниковой бронзы.

Подшипниковая бронза отлично реагирует на циклические нагрузки, то есть может сохранять свою прочность перед лицом многих повторяющихся одинаковых сил. Материалы иногда могут быть ослаблены ниже их предела текучести, поскольку повторяющаяся нагрузка вызывает микро- (и, в конечном итоге, макро) трещины в металле, снижая его общую прочность. Способность противостоять этим силам описывается усталостной прочностью и часто намного ниже предела текучести; это не относится к подшипниковой бронзе. Хотя его предел текучести низок, его усталостная прочность сравнима с другими бронзами, а это означает, что, хотя он и не особенно прочен, он постоянен. Это делает подшипниковые бронзы подходящими для деталей, которые должны служить долго и сохранять свои рабочие характеристики.

Подшипниковая бронза имеет твердость ниже, чем у меди, что означает, что она «более мягкая» и легче царапается, чем медь (для справки, твердость чистой меди по Бринеллю составляет около 89). Число, указанное в Таблице 1, определяется на основе того, как металл ведет себя в стандартной инденторной машине (в данном случае в тесте индентора Бринелля) по сравнению с другими испытанными металлами. Если материал ниже по шкале, чем другой, то это предполагает, что один материал сможет поцарапать более мягкий материал. Это означает, что подшипниковые бронзы подвержены легкой деформации поверхности, но это можно компенсировать хорошими самосмазывающимися свойствами, которые смягчают эту слабость.

Основным преимуществом подшипниковой бронзы является простота механической обработки. Некоторым материалам трудно справляться с механическими нагрузками, такими как фрезерование, токарная обработка и сверление, поскольку материал либо слишком твердый, либо слишком хрупкий для обработки. Рейтинг обрабатываемости металла дается в процентах и ​​относится к стандартному обрабатываемому материалу (для бронзы этот материал представляет собой латунь для свободной резки UNS C36000 и получает оценку 100% обрабатываемости). Любой процент, близкий к 100%, предполагает, что металл сравним с этим легко обрабатываемым стандартом, и так обстоит дело с подшипниковой бронзой. Они не будут быстро изнашивать инструменты и облегчат работу вашего слесаря ​​благодаря добавленному свинцу и низкому пределу текучести. Если обрабатываемость имеет первостепенное значение для вашего применения, настоятельно рекомендуется использовать бронзу для подшипников.

Применение подшипниковой бронзы

Несмотря на то, что подшипниковая бронза не является выдающейся ни в одной категории, это один из самых популярных медных сплавов на рынке. Он находит множество применений и все еще разрабатывается, чтобы соответствовать большему количеству. Ниже приведен список лишь нескольких его приложений, но знайте, что их намного больше:

.

Некоторые распространенные приложения включают:

• подшипники и втулки
• рабочие колеса
• плиты
• шайбы
• подшипники для станков

и многие другие приложения общего назначения.

Резюме

В этой статье представлен краткий обзор свойств, прочности и областей применения подшипниковой бронзы. Для получения информации о других продуктах обратитесь к нашим дополнительным руководствам или посетите платформу поиска поставщиков Thomas, чтобы найти потенциальные источники поставок или просмотреть подробную информацию о конкретных продуктах.

Источники:

1. https://www.dura-barms.com/bronze/leaded-tin-bronze/c93200.cfm
2. http://www.morganbronze.com
3. http://www.matweb.com/search/datasheet.aspx?matguid=b673f55f412f40ae9ee03e9986747016
4. http://www.matweb.com/search/DataSheet.aspx?MatGUID=ca486cc7cefa44d98ee67d2f5eb7d21f

Другие изделия из бронзы и металлов

• Бронза и латунь — в чем разница?
• Все о фосфористой бронзе — прочность, свойства и применение
• Все о марганцевой бронзе — прочность, свойства и применение
• Все о висмутовой бронзе — прочность, свойства и применение
• Ведущие производители и поставщики вольфрама и карбида вольфрама в США
• Циркониевый закаленный оксид алюминия
• Виды бронзы
• О проволочных формах — краткое руководство
• О проволочных изделиях — краткое руководство
• О нержавеющей стали – краткое руководство
• Титан: плотность, другие характеристики и применение
• Типы алюминиевых и никелевых сплавов
• Стандартные размеры листового металла
• Ведущие поставщики металлов

Больше из Металлы и изделия из металла

Bronze Product Guide — Alcobra Metals

Бронза представляет собой сплав металла на основе меди с оловом в качестве основной добавки. Однако это не жесткое и быстрое правило — некоторые бронзы содержат фосфор, марганец, алюминий или кремний в качестве основного легирующего компонента.

Основными характеристиками бронзовых сплавов являются ударная вязкость, износостойкость, прочность, коррозионная стойкость, электропроводность и теплопроводность. В зависимости от сплава есть бронза практически для каждого применения.

Купить изделия из бронзы

Подшипниковая бронза

SAE 660 – наиболее часто используемая бронза для втулок и подшипников. Его сравнительно легко обрабатывать, и он обеспечивает долгий срок службы в тех случаях, когда износ является важным фактором.

Алюминиевая бронза

Алюминиевые бронзы наиболее ценятся за их более высокую прочность и коррозионную стойкость по сравнению с другими бронзовыми сплавами. Эти сплавы устойчивы к потускнению и демонстрируют низкую скорость коррозии в атмосферных условиях, низкую скорость окисления при высоких температурах и низкую реакционную способность с сернистыми соединениями и другими выхлопными продуктами сгорания. Они также устойчивы к коррозии в морской воде. Они предотвращают колонизацию морскими организмами, включая водоросли, ракушки и мидии.

Кремниевая бронза

Кремниевая бронза — это высокопрочный материал с высокой коррозионной стойкостью и немагнитными свойствами. Обычно он такой же прочный, как сталь. Из-за своего состава его труднее обрабатывать. Тем не менее, он отлично подходит для использования в общем морском оборудовании, а также в насосах, тяжелом оборудовании, фитингах и котлах.

Кремниевая бронза, C655
Минимальные свойства	Предел прочности при растяжении, psi	85 000
	Предел текучести, psi	55 000
	Удлинение на 2 дюйма	20%
	Твердость по Роквеллу	B90
Химия	Медь (Cu)	97,0% мин.
	Железо (Fe)	0,8% макс.
	Марганец (Mn)	1,5% макс.
	Никель (Ni)	0,6% макс.
	Свинец (Pb)	0,5% макс.
	Кремний (Si)	2,8–3,8 %
	Цинк (Zn)	1,5% макс. Published by admin View all posts by admin