Бронзи.

План

1.     Поняття про бронзу.

2.     Деформовані однофазні бронзи.

3.     Ливарні бронзи.

4.     Кременисті бронзи.

5.     Берилієві бронзи.

6.     Свинцеві бронзи.

Бронзами називають сплави міді з усіма елементами, крім цинку, який може бути наявним у невеликих кількостях як ле­гуючий елемент. Назву бронза отримує за основним, крім міді, компонентом (олов'яниста, алюмінієва, кремниста, свинцева, берилієва тощо).

Найпоширенішою і давно відомою є олов'яниста бронза. Сто­літтями застосовували машинну або гарматну бронзу з вмістом олова 9...12%, художню — 3...8% Sn, монетну — 4...5% Sn, а та­кож бронзу для дзвонів з 20...25% Sn. Практичне застосування мають бронзи з вміс­том олова до 10%.  З метою здешевлення і для поліпшення технологічних властивостей олов'янисті бронзи легують цинком, свинцем, нікелем і фосфором.

Деформівні однофазні бронзи маркують літерами "Бр" (брон­за), літерами "О, Ц, С, Ф, Н" і числами через дефіс, що показують вміст відповідно олова, цинку, свинцю, фосфору та нікелю у відсотках, наприклад, БрОЦС 4-4-2,5 містить 4% Sn , 4% Zn s 2,5% Рb. Ці бронзи мають високі електропровід­ність, корозійну стійкість та антифрикційні властивості, а також пружні властивості і опір втомі. Тому з них виготовляють круглі та плоскі пружини в точній механіці (годинники), елект­ротехніці, хімічному машино­будуванні та інших галузях.

У марках ливарних бронз вміст кожного легуючого елемента пишуть одразу після літери, наприклад, БрОЗЦ7С5Н1 містить 2,5...4,0% Sn, 6,0...9,5% Zn, З...6% Рb і 0.5...2,0% Ni. Ливарні бронзи мають високі антифрикційні влас­тивості (БрОЗЦІ2С5, БрО4-Ц4С17, БрО10Ц2). Висока корозійна стійкість бронз в атмосферних умовах, у мор­ській та прісній воді дає змо­гу використовувати їх для пароводяної арматури, що працює під тиском. Сучасні технології литва да­ють змогу арматурі витриму­вати тиск до 30 МПа.

Замінником дорогих олов'янистих бронз є алюмінієві. Вони мають дещо вищі механічні властивості, високу рідкоплинність, дещо більшу усадку, доб­ру герметичність і малу схильність до дендритної ліквації. Однофазні бронзи (БрА5, БрА7) мають високу пластичність і одночасно високу міцність                (σ_в = 400...450 МПа, δ = 60%). З них виготовляють електричні контакти та хімічно стійкі деталі. Двофазні алюмінієві бронзи частіше ливарні, мають високу міцність (σ_в = 600 МПа) і твер­дість (> 100 НВ). Їх можна термічно зміцнювати.

Кремнисті бронзи характеризуються високими механічни­ми, пружними та антифрикційними властивостями. Вони добре зварюються і паяються, за­довільно обробляються різанням і мають низькі порівняно з іншими бронзами та латунями ливарні властивості. Для підви­щення ливарних властивостей їх легують цинком, марганцем і нікелем. Свинець поліпшує анти­фрикційні властивості та оброблюваність різанням. Кремнисті бронзи використовують замість дорожчих олов'янистих для ви­готовлення антифрикційних деталей

Берилієві бронзи мають дуже високі межі пружності і міцнос­ті, твердість і корозійну стійкість разом з підвищеною стійкістю до втоми, повзучості та спрацювання. Ці бронзи жароміцні до 310...340°С, мають високу тепло- і електропровідність, добре зварюються точко­вим і шовним зварюванням, практично не зварюються плав­ленням. З берилієвих бронз (БрБ2) виготовляють дуже відпові­дальні пружини (карбюраторів, бензонасосів), пружні контак­ти, мембрани, деталі, що працюють на стирання (кулачки, шес­терні, черв'ячні колеса), підшипники ковзання для високих те­мператур, швидкостей і тисків. Тому з неї виготовляють електричні контакти та удар­ний інструмент для роботи у вибухонебезпечних умовах (ін­струменти гірників). Основним недоліком берилієвих бронз є їх висока вартість. Тому 0,1...0,3% Ве замінюють Мn, Nі, Ті, Со (БрБНТ1,7; БрБНТ1,9) без зниження механічних властивостей.

Свинцеві бронзи поєднують в собі високі антифрикційні властивості з високою теплопровідністю, ударною в'язкістю і втомною міцністю. Тому з них виготовляють високонавантажені підшипники ковзання для високих швидкостей (авіаційні та дизельні двигуни, потужні турбіни). Такі бронзи містять до 25...30% Рb. Для підвищення міцності та твер­дості ці бронзи легують розчинними у міді оловом, нікелем, марганцем (Бр СН60-2,5).

Сплави міді з нікелем називають мельхіорами (20...30% Ni, решта мідь), куніалями (5...15% Ni, 1,2...3,0% Аl), нейзільберами (13,5...16,5% Ni, 18...22% Zn або 1,6...2,0% Рb). Усі вони корозіє­стійкі в атмосфері, морській та прісній воді, багатьох органіч­них рідинах, розчинах солей тощо, а також немагнітні.