Марки бронзы и их применение

05.11.2024

Рейтинг: 5 Голосов: 6

Время прочтения: 6 мин

Рейтинг: 4.6

Время прочтения: 6 мин

Полезное

Бронза - это металлический сплав, в основном состоящий из меди (обычно 85-95%) с добавлением других элементов. Чаще всего олово, а также алюминий, никель, цинк, свинец.

Разные марки бронзы используют в скульптуре и декоративно-прикладном искусстве, музыкальных инструментах (колокола, тарелки). Сплав можно встретить в подшипниках, деталях машин, монетах/медалях, электротехнике.

Достоинства бронзы:

Высокая устойчивость к коррозии.
Хорошая прочность и износостойкость.
Отличные литейные свойства.
Низкий коэффициент трения.
Устойчивость к воздействию морской воды.
Способность сохранять свои свойства при высоких температурах.

Благодаря этим качествам материал востребован в разных отраслях промышленности, искусстве.

Оловянные бронзы

Оловянная бронза – это сплав меди с основным легирующим элементом в виде олова. Этот материал считается одним из первых, используемых человечеством.

Оловянную бронзу получают в несколько этапов. Все начинается с подготовки шихты (смеси исходных материалов). Затем ее плавят в печи и добавляют легирующие элементы. Излишки кислорода затем удаляются (процесс раскисления). Конечный этап – это разливка в форму или заготовку, охлаждение.

На рынке, в соответствии с ГОСТ 5017-2006 различают несколько видов марок сплава бронзы.

Деформируемые содержат меньше олова (до 8%) по сравнению с литейными. Здесь однородная структура, гарантирующая лучшую пластичность. У материала высокая прочность, отличная упругость, высокая усталостная прочность. Он хорошо поддается холодной и горячей деформации, прокатке в листы, ленты, проволоку. Сплав используют в пружинах, мембранах, электрических контактах. Деформируемые бронзы часто легируются фосфором для улучшения литейных свойств/повышения прочности.

Литейные бронзы содержат больше олова (до 12-14%), часто дополнительно легированы цинком, свинцом, никелем. У материала более гетерогенная структура, гарантирующая лучшие литейные свойства. Это положительно влияет на прочность, антифрикционные свойства, износостойкость. При этом у материала меньшая пластичность в сравнении с деформируемыми марками. Литейную бронзу легко встретить в подшипниках скольжения, шестернях, зубчатых колесах, деталях арматуры, художественном литье. Сплав легко работает при повышенных температурах. Он часто содержат свинец для улучшения обрабатываемости, антифрикционных свойств.

Основные различия между марками бронзы:

Деформируемые лучше подходят для обработки методами пластической деформации. Литейные предназначены для литья.
Литейные содержат больше легирующих элементов, что гарантирует лучшие литейные свойства, но со сниженной пластичностью.
У деформируемых более высокая прочность и пластичность. Это гарантирует их использование в пружинах и других элементах.
У литейных лучшие антифрикционные свойства. Это делает их предпочтительнее для создания подшипников и деталей, работающих в условиях постоянного трения.

Выбор между разными типами бронзы зависит от конкретных требований к детали, метода ее изготовления, условий эксплуатации.

Безоловянные бронзы

Безоловянная бронза – это группа сплавов на основе меди, где олово не выступает основным легирующим элементом. Технология аналогичная оловянным материалам, разница только в добавках.

Алюминиевые содержат 5-11% алюминия, также есть железо, никель, марганец. У сплава высокая прочность (до 700 МПа после термообработки), хорошая пластичность, твердость до 200 HB. Также материал устойчив к коррозии, теплостойкость до 400-500°C, хорошая обрабатываемость. Ключевая особенность этой бронзы – создание защитной оксидной пленки, которая обладает высокой кавитационной стойкостью.

В составе кремнистой марки бронзы основным легирующим веществом является кремний (1-3.5%). Часто с добавками марганца, никеля, цинка. У материала высокая упругость, хорошая прочность (до 600 МПа), средняя пластичность. Также относительно высокая электропроводность и обрабатываемость. Кремнистая бронза используется в пружинах, мембранах, сильфонах.

В свинцовой высокое содержание свинца (до 30-60%), иногда с добавками никеля. Это подразумевает низкую прочность, высокую пластичность, низкую твердость. У сплава превосходные антифрикционные свойства и высокая теплопроводность. Материал используют в подшипниках скольжения благодаря самосмазывающимся свойствам.

У бериллиевой небольшое количество бериллия (0.5-2.5%), иногда с добавками никеля и титана. Это гарантирует крайне высокую прочность (до 1300-1400 МПа после термообработки), твердость до 400 HB, отличная упругость. Сплав хорошо сопротивляется окислению, проводит тепло, обрабатывается холодной прокаткой после специальной термообработки.

У каждого вида есть уникальные свойства и области применения. Это позволяет выбирать оптимальный материал для конкретных задач.

Особенности безоловянных бронз:

Алюминиевые – высокая прочность, устойчивость к коррозии, хорошие антифрикционные свойства.
Кремнистые – высокая упругость, отличные литейные свойства.
Свинцовые – отличные антифрикционные свойства, хорошая теплопроводность, низкая стоимость.
Бериллиевые – высокая прочность, твердость, упругость, хорошая электропроводность.

Безоловянную бронзу часто используются как альтернативу оловянным маркам из-за их специфических свойств, экономических факторов. Выбор конкретного вида и марки зависит от требований к изделию.

Расшифровка марки бронзы

На рынке часто встречается марка БрАЖН10-4-4, где:

Бр – обозначение материала.
А – алюминий (основной легирующий элемент).
Ж – железо.
Н – никель.
10 – содержание алюминия 10%.
4 – содержание железа 4%.
4 – содержание никеля 4%.

Остальное приходится на медь (порядка 82%).

Что до маркировки бронзовых сплавов, то ключевое – это словосочетание “БР”. Буквы, которые идут дальше, обозначают используемые легирующие вещества. Это может быть олово, цинк, алюминий, железо или другие. Цифры указывают на процентное содержание легирующих элементов. Если процент менее 1, то цифра не указывается. Для основного компонента в виде меди процента нет, так как это остаток.

Если в марке есть буква "Л" (например, БрОЦСН3-7-5-1Л), это указывает на литейный вид бронзового сплава.

Такая система маркировки позволяет быстро определить основной состав сплава и примерное содержание легирующих элементов. Это важно для понимания свойств материала, его применения.

Попробуйте ИИ поиск

Еще больше металлобаз.
Автоматический поиск.

Попробовать бесплатно