We współczesnym przemyśle istnieje wiele różnych stopów metali żelaznych i nieżelaznych. Jednym z najstarszych i najbardziej znanych jest brąz - stop, w którym miedź jest głównym składnikiem. Według faktów historycznych znana jest cała epoka, tzw. Epoka brązu, w której wytwarzanie odpowiedniego stopu miedzi było podstawą przemysłu metalurgicznego. Okres ten rozpoczął się pod koniec czwartego tysiąclecia pne. e. kiedy obróbka miedzi i cyny znacznie się poprawiła i trwała do XII wieku pne. e.

Główne właściwości stopów brązu

Właściwości fizyczne mogą się znacznie różnić w zależności od składników stopowych, jednak można wyróżnić główne ogólne właściwości materiału:

  • Gęstość brązu wynosi od 7800–8700 kg / m3.
  • Dobra odporność na zużycie, niski współczynnik tarcia, odporność na kruche pękanie w bardzo niskich temperaturach (do 250 ° C).
  • Temperatura topnienia 940-1140 ° C.
  • Łatwy do lutowania i spawania.

Ilość czystej miedzi w stopie, oprócz właściwości fizyko-chemicznych, wpływa na kolor. Więc

przedmioty o zawartości miedzi około 85% mają złoty kolor. Przy zmniejszeniu udziału miedzi do 50% można uzyskać biały kolor, który jest bardzo podobny do srebra, a po zmniejszeniu do 35% lub mniej - czarny.

Brąz wytwarza się przez wytapianie: surowiec umieszcza się w piecu lub piecu indukcyjnym, gdzie topi się go poprzez dalsze mieszanie i wlewanie do wymaganych form.

Rodzaje brązu i ich zastosowanie

Wraz z rozwojem metalurgii i odkryciem różnych rodzajów metali pojawiła się duża liczba brązów, ale głównym metalem w formule jest miedź. W zależności od tego, które składniki są zawarte w kompozycji, zmieniają się również właściwości materiału.

Znajomość tych cech pozwala na stosowanie stopów brązu w różnych gałęziach przemysłu, w zależności od wymagań dotyczących materiału. Brąz jest często wytwarzany w postaci walcowanych rur, drutów i blach. Metal jest wykorzystywany do produkcji łożysk, tulei, sprężyn i innych części poddawanych działaniu wysokiego ciśnienia i zużycia. Wysokie właściwości antykorozyjne pozwalają na stosowanie tego materiału również w agresywnych warunkach środowiskowych i podczas pracy z różnymi chemikaliami. Ponadto użycie brązu jest powszechne w kucie artystycznym i odlewnictwie; z niego wykonane są różne rzeźby, pomniki i biżuteria.

Cyna

Stop miedzi i cyny nazywa się cyną. Te brązy były używane w epoce brązu, przetrwały do ​​dziś i są najczęściej używane w przemyśle. Różne dzwony były często odlewane z tego rodzaju stopu, dlatego też materiał ten jest czasami nazywany brązem dzwonowym.

Materiał cynowy jest prawie niemożliwy do obróbki, więc jego produkty są tworzone wyłącznie przez odlewanie; Ma wysoką twardość i wytrzymałość, a także właściwości antykorozyjne. Standardowy stop miedzi i cyny charakteryzuje się stosunkiem ilościowym 80:20, ale można go uzupełnić niektórymi metalami w celu zmiany właściwości:

  • Dodatek cynku (mniej niż 10%) może zwiększyć odporność na korozję. Służy do tworzenia części, które często muszą mieć kontakt z wodą i innymi utleniaczami.
  • Ołów i fosfor zwiększają właściwości przeciwcierne. Ponadto stop z dodatkiem tych metali jest łatwiejszy do obróbki.

Czasami obecność cyny w produkcie jest niedopuszczalna i zastępowana jest innymi metalami, które mogą osiągnąć wymagane właściwości, na przykład ołowiem, krzemem, cynkiem, berylem lub aluminium. Taki brąz nazywa się cynowym lub specjalnym .

Ołów

Głównym składnikiem stopowym jest ołów, którego zawartość może osiągnąć 30%. Materiał ma dobre właściwości przeciwcierne i wysoką przewodność cieplną, może wytrzymać ciśnienie do 30 MPa, dlatego jest stosowany do produkcji łożysk pod wysokim ciśnieniem .

Krzem krzemionkowy

Ten stop składa się z 97% miedzi, 1, 1% cyny, 0, 05% krzemu i cynku. Jest dość elastyczny i płynny, co pozwala na stosowanie go jako materiału w produktach o złożonym kształcie. Ma dobrą odporność na ściskanie, ma właściwości przeciwcierne i elastyczność. Nie iskrzy podczas przetwarzania, dobrze jest odporny na niskie temperatury, często zawiera dodatki niklu i manganu.

Beryl

Stop berylu jest najtwardszym ze wszystkich istniejących rodzajów brązów. Ma wysokie właściwości antykorozyjne, nie iskrzy podczas obróbki, nie magnetyzuje. W procesie hartowania uzyskuje dobrą odkształcalność i elastyczność.

Aluminium

Procent brązu wygląda jak 95% miedzi i 5% aluminium . Stop bardzo dobrze jest odporny na agresywne środowiska, jest odporny na ciepło, ale ma niskie właściwości antykorozyjne i daje silny skurcz.

Stop miedzi z cynkiem nazywa się czerwonym brązem - mosiądzem, a z niklem - cupronickelem. Związki te są osobnymi materiałami, ich niewielka ilość może być obecna w dowolnym stopie, ale powinna być niższa niż suma wszystkich innych składników.

Oznaczanie stopów

Aby określić skład brązu i jego właściwości, musisz znać zasadę tworzenia jego oznakowania. Oznaczenie odbywa się zgodnie z GOST, zgodnie z którym akceptowane są następujące oznaczenia:

  • Najpierw umieść litery Br, co oznacza Brąz;
  • Następnie z rzędu znajduje się lista składników stopowych: A - aluminium, O - cyna, H - nikiel, C - cynk, Mts - mangan i tak dalej;
  • Po każdej literze znajduje się cyfra wskazująca procent zanieczyszczenia w stopie;
  • Ilość miedzi w stopie nie jest zalecana i można ją obliczyć na podstawie określonego składu brązu jako procentowej różnicy między 100% całkowitego składu a sumą wszystkich dodatków.

Na przykład marka BrO3Ts7S5N1 mówi, że jest to brąz, który zawiera 3% cyny, 7% cynku, 5% ołowiu i 1% niklu. Pozostałe 84% składu to miedź.

Znajomość zasad znakowania stopu pozwoli ci określić jego skład i właściwości, co pomoże nie pomylić się z wyborem pożądanego materiału .

Kategoria:

Technologia