Prezența metalelor străine în acest bronz (un aliaj de cupru și staniu) este, uneori, natura aleatoare iobuslavlivaetsya puritatea incompletă a materiei prime, dar obyknovennopribavka cantitate cunoscută de acestea sau alte substanțe proizvoditsyazavedomo, pentru anumite scopuri, iar apoi o astfel de bronz primește osobyenazvaniya (bronz permanganic, bronz fosforos, etc. .d.). Din cupru pribavkiolova devine mai fuzibil, tare, elastic, și, prin urmare, este capabil de lustruire, dar mai puțin vâscos și potomubronza merge în principal turnare elemente diferite. Kachestvabronzy depinde de compoziția, metodele de preparare și posleduyuscheyobrabotki. Când aliaje de cupru cu staniu conținând de la 7% la 15% din acesta din urmă și cele mai comune în practică, podvergnutmedlennomu răcirea aliajului se produce și porțiunea de separare boleebogataya cupru se solidifica mai devreme; un fenomen numit likvatsieybronzy. Separarea într-o anumită măsură, să fie eliminate agenți pribavkoynekotoryh (de ex. Fosfatic cupru, zinc) sau obiecte ohlazhdayaotlitye rapid (înapoi, impuritatea plumb cauzează aliaj mai legkoerazdelenie, astfel încât acest lucru trebuie evitat câștig poslednegosvyshe 3%). Atunci când fenomenul de bronz durificat are loc destul de obratnoetomu, care se observă pentru oțel: bronz devine grad doizvestnoy moale si maleabil.
culoare de bronz, cu o creștere a procentului de staniu, trece de la roșu (90% - 99% Cu) în galben (85% cupru), alb (50%) și oțel gri (35% cupru). În ceea ce privește ductilitate, apoi cu 1% - 2% aliaje de staniu pentru forjare la rece, dar mai puțin de cupru pur; la 5% din bronz staniu pot fi falsificate doar la căldură roșu, conținutul apriori de peste 15% staniu ductilitate dispare complet; aliaje cu un procent foarte mare din tablă de fier devin din nou ivyazkimi oarecum moale. Rezistenta la rupere depinde de compoziția unei părți, o parte otagregatnogo statutul conferit prin mijloace de răcire; polnoyodnorodnosti și la aceeași compoziție, bronz cu fin kristallicheskimstroeniem au o capacitate mai mare rezistență.
bronzuri de clasificare
Există două grupe de bronzuri: staniu, în elementul de aliere kotoryhpreobladayuschim este staniu, și Tinless (speciale).
Potehnologicheskomu bază de bronz împărțit în deformabil și ușor liteynye.Pervye ștanțare, forjare, onduleuri și alte tipuri de presiune vidamobrabotki utilizate la fabricarea produselor. Liteynyebronzy concepute pentru piese turnate în formă. Bronz comparat slatunyu au rezistenta, rezistenta la coroziune proprietăți iantifriktsionnymi superioare. Ele sunt foarte persistente în aer, apa de mare, soluțiile de majoritatea acizilor organici, soluții de dioxid de carbon.
Elementele de aliere din bronz
Vkachestve alierea elemente din bronzurile staniu utilizate, aluminiu, nichel, mangan, fier, siliciu, plumb, fosfor, beriliu, crom, zirconiu și alte elemente. Bronz în care alierii elementyvhodyat în soluție solidă este întărită deformare naklepom.Posleduyuschim recoacere la temperatură scăzută (250 până la 300 ° C), proprietățile lor elastice pot fi îmbunătățite. Bronz conținând beriliu, crom, zirconiu și alte elemente cu o soluție solidă α ihrastvorimostyu variabilă este întărită dispersionnymtverdeniem. Această clasă include, de asemenea, gradul de bronz BrAZhN10-4-4.
elemente Izperechislennyh staniu, aluminiu, nichel și siliciu glavnymobrazom crește rezistența, proprietăți elastice și stoykostbronz coroziune, și în combinație cu alte elemente (plumb, fosfor, zinc) și de asemenea proprietăți anti-frecare. De fier și nichel izmelchayutzerno crește foarte mult temperatura de recristalizare și bronzurile. Mangan și kremniypovyshayut rezistența lor de căldură. Beriliu, crom, zirconiu, în special poslezakalki și îmbătrânire, crește proprietățile de rezistență ale aliajelor odnovremennoneznachitelno reducerea conductivității lor. Aceste elemente se încălzește suschestvennopovyshayut rezistența la bronzurile. Cele mai multe dintre bronzurile (pentru isklyucheniemalyuminievyh) raspund bine la sudare și lipire și myagkimipripoyami.
tipuri de bronz
bronz staniu. Izdiagrammy stare Cu - Sn rezultă că solubilitatea maximă a staniu din cupru corespunde la 15,8% (ris.10.11a). Aliajele din acest sistem kneravnovesnoy caracterizează tendința de cristalizare, rezultând în usloviyahohlazhdeniya reală regiune îngustat semnificativ α-solid soluție, concentrația sa este aproape neschimbat pe măsură ce temperatura scade, δ neproiskhodit eutectoid fază de transformare. (Sm.shtrihovyelinii digrams) și conținutul de staniu de mai mult de 6 - 8% în structura aliajului eutectoid este prezent (α + δ), unde δ faze - conexiune electronică Cu Sn soslozhnoy zăbrele cubi. Are ihrupkostyu de mare duritate. Apariția δ faze în structura de bronz vyzyvaetrezkoe scad vâscozitatea și plasticitate (ris.10.11b). bronz importanță Poetomuprakticheskoe care conține numai până la 10% Sn.
Dublu staniu bronz este folosit rar, deoarece onidorogi. Gama largă de temperaturi de cristalizare conduce la o tendință mai mare de a unih segregare dendritic, fluiditate scăzută, porozitate contracție dispersată și, prin urmare, germetichnostotlivok scăzută.
Tin Bronzi dopat cu Zn. Pb. Ni. P. Bronzul dobavlyayutot 2 la 15% Zn. VTAK cantitate de zinc dizolvat complet în soluția solidă alfa, crescând astfel proprietățile mecanice. Reducerea de bronz staniu intervalkristallizatsii, zinc îmbunătățește fluiditatea, densitatea turnare, capacitatea de sudură și lipire. Plumb proprietăți povyshaetantifriktsionnye și îmbunătățește olovyannyhbronz prelucrabilitate. Fosforul, ca staniu dezoxidant bronzurile, crește ihzhidkotekuchest, rezistența la uzură este îmbunătățită. În plus, uvelichivaetvremennoe rezistență, limita de elasticitate si rezistenta bronzurile.
Bronz este bine prelucrat prin tăiere, lipire, huzhesvarivayutsya.
bronz deformabil conținând până la 6 - 8% stare de echilibru Sn .żn acestea sunt structura singură fază (soluție α- solidă) (ris.10.12a). În condițiile neravnovesnoykristallizatsii, împreună cu soluția solidă poate fi formată nebolshoekolichestvo δ faze. Pentru a elimina compoziția chimică ivyravnivaniya segregarea dendritic precum și îmbunătățirea obrabatyvaemostidavleniem aplică recoacerea de difuzie, care se realizează la 700-750 ° C. Pentru plastic rece podvergayutpromezhutochnym deformare bronz recoacere la 550-700 ° S.Deformiruemye bronz caracterizat boleevysokoy bună ductilitate și rezistență decât piesa turnată .
bronz Deformabilă obladyut rezistența la oboseală svoystvamii elastică ridicată. Acestea sunt utilizate pentru fabricarea arcurilor de iploskih circulară în mecanică fină, electrice, himicheskommashinostroenii și alte industrii.
Bezolovyannyebronzy în proprietățile lor nu sunt inferioare și superioare ponekotorym de bronz staniu, și, prin urmare, sunt utilizate pe scară largă vmashinostroenii și alte industrii. supape de bronz dlyaizgotovleniya utilizate, diverse roti dintate, rulmenti, bucse, rezervoare, cisterne și alte părți critice și ansambluri iapparatov mașini.
Fosfornayabronza. Künzel propusă în 1871, este alcătuită din 90% cupru, și 9% staniu și 0,5% - 0,5% fosfor; dlyaotlivki utilizate arme, clopote, statui, care poartă diferite piese de mașini it.p. fosfor Increment (ca cupru fosfat sau staniu) uvelichivaetuprugost bronz, rezistența la rupere și duritate; Se rasplavlennyymetall usor de modelat și este de a face o formă adâncitură. Izmenyayavesovye relație de componente, poate da aliaje zhelaemyesvoystva: le face moi viscos ca cupru sau fier, itverdymi ca oțelul; la șocuri și zdruncinături structura din bronz fosforos neschimbătoare; la conținutul de fosfor de peste 0,5% din culoarea aurie.
Aluminiu bronzurile proprietăți otlichayutsyavysokimi mecanice, anticorozive. bronz lor staniu preimuschestvapered - costuri mai mici, mai vysokiemehanicheskie și unele proprietăți tehnologice. De exemplu, cristalizarea nebolshoyinterval prevede vysokuyuzhidkotekuchest aluminiu bronz, contracție concentrat și germetichnostotlivok bună, tendință scăzută de segregare dendritică. Cu toate acestea, din cauza micșorării zabolshoy uneori dificil de a obține o formă de turnare complexă.
Cupru și aluminiu forme α-solid soluție (ris.10.13), concentrația care temperatura este coborâtă de la 1035 ° C crește de la do565 la 7,4% Al .Dacă 9,4 565 ° C β - faza preterpevaetevtektoidnoe conversie: + β → α γ, unde γ - promezhutochnayafaza compoziție variabilă cu o rețea cubică complex.
În ratele actuale de răcire, în contrast cu otravnovesnogo eutectoid stare apare în aliaje de structura prisoderzhanii 6 - 8% Al eutectoid .Nalichie conduce la o reducere dramatică a alyuminievyhbronz ductilitate. Cu creșterea conținutului de aluminiu 4 - 5% de-a lungul sprochnostyu a crescut ductilitate și duritate, care este apoi rezkopadaet și rezistența continuă să crească odată cu creșterea conținutului de alyuminiyado 10 - 11% (ris.10.13b).
Dezavantajele dublu de aluminiu bronzurile plus bolshoyusadki includ: tendința de oxidare în vremyaplavki gaze saturate, formarea unei structuri columnar grosieră, dificultate la lipire. Aceste dezavantaje sunt reduse la doparea alyuminievyhbronz de fier, nichel, mangan.
Bronz aluminiu fază α dizolvată până la 4% fier, la un conținut format mai mare incluziune Al Fe. aliaje Dopolnitelnoelegirovanie de nichel și mangan contribuie la etihvklyucheny aspectul cu conținut mai puțin fier. Iron efect okazyvaetmodifitsiruyuschee asupra structurii bronzurile de aluminiu, crește ihprochnost, duritatea și proprietățile de frecare, reduce tendința kohrupchivaniyu bronzurile bifazice datorită decelerarea fazei raspadaβ eutectoid. Cel mai bun fier ductilitate aluminiu-bronz (de exemplu, alămiți-4), după tratamentul termic au transformare eutectoid parțial ilipolnostyu copleșitoare β faze. bronz Otpuskzakalennoy la 250-300 ° C conduce la raspaduβ-obrazovaniemtonkodispersnogo fază eutectoid și crește duritatea -180-175 HB.
uluchshaettehnologichnost nichel și proprietăți mecanice ale priobychnyh bronz aluminiu-fier și temperaturi ridicate. În plus, acesta promovează soluția rezkomusuzheniyu-α solid regiune la ponizheniitemperatury. Acest lucru duce la bronzurile dopate cu fier și nichel (BrAZhN10-4-4), abilitatea de a continua călire uprochneniyuposle din cauza îmbătrânirii. piese din aluminiu-fier-bronzizgotovlyayut care funcționează în condiții severe de uzură la povyshennyhtemperaturah (400-500 ° C) scaune de supape, ghidaje cu supape vtulkivypusknyh, piese de pompe și turbine, angrenaje și alte Vysokimimehanicheskimi, anticoroziv și prelucrabilitatea obladayutalyuminievo din aliaj fier-bronz. în loc de nichel mai deshevymmargantsem (BrAZhMts10-3-1,5).
bronz silicios harakterizuyutsyahoroshimi mecanice, iantifriktsionnymi proprietăți elastice.
bronz silicioase conținând până la 3% Si și sunt soluții solide stukturuα monofazate (ris.10.14). Cu creșterea soderzhaniyakremniya mai mult de 3% în structura aliajului și hrupkayaγ apare în fază solidă. Fază unică structură solidă soluție obespechivaetkremnistym bronzurile plasticitate ridicată și obrabatyvaemostdavleniem bună. Ele sunt bine sudate și lipire, tăiere udovletvoritelnoobrabatyvayutsya. Turnabilitate silicios bronzurile chemolovyannyh inferior, bronzurile de aluminiu și brasses.
Legirovanietsinkom îmbunătățește proprietățile de turnare bronzurilor. Dobavkimargantsa și Ni crește puterea, bronz.Nikel silicios duritate, având o solubilitate variabilă în α-faza pozvolyaetuprochnyat din bronz cu nichel-siliciu prin călire și îmbătrânire.
Silicon de bronz este produs sub formă de benzi, fâșii, tije, sârmă. Pentru piese turnate în formă, acestea sunt rareori folosite. Ispolzuyutvmesto-le mai scumpe în fabricarea de staniu bronzurilor antifriktsionnyhdetaley (BrKN1-3) (BrKMts3-1), precum și pentru înlocuirea arcurilor priproizvodstve beriliu bronz, membrane și alte părți ale vpresnoy dispozitive de operare și apa de mare.
bronz permanganic obținut prin topirea fierului mangan (ferromangana) cu cupru și apoi cu cupru și zinc sau cupru, zinc și staniu. In Angliiizgotovlyaetsya cinci clase, care diferă unele de altele în svoimsvoystvam (duritate, vâscozitate, rezistență la tracțiune) și primenyayutsyadlya diverse scopuri.
Beriliu bronz harakterizuyutsyachrezvychayno limită înaltă elasticitate, rezistență maximă, duritatea și rezistența la coroziune, în combinație cu oboseală povyshennymisoprotivleniyami, fluaj și uzură. berillivyebronzy dublă conține o medie de 2,0-2,5% Be (BrB2, BrB2,5). Conform diagramei cubului sistemului (ris.10.15a), acestea au o structură formată din α-tverdogorastvora beriliu de cupru și y-faze - elektronnogosoedineniya CuBe Sotskaya zăbrele. Concentrația-α solid znachitelnoumenshaetsya soluție cu scăderea temperaturii (de la 2,75% Be la 870 ° C și 0,2% la 300 ° C). Acest lucru dă vozmozhnostpodvergat bronz beriliu întărire termică călire obrabotke- și îmbătrânire artificială.
Modificări ale proprietăților mecanice ale aliajelor de cupru cu beriliu (ris.10.15b) arată că lor crește vremennoesoprotivlenie brusc în intervalul 1,5-2,0% Binevoiește .Dacă beriliul de mai mult de 2,0% crește ușor vremennoesoprotivlenie și ductilitate bolshogokolichestva datorate γ faze dure și casante devine foarte scăzută.
Cea mai înaltă Ductilitatea (δ = 30 ... 40%) au bronz de beriliu după călire 770-780 ° stare C. Vzakalennom ei deforma bine. deformatsiyana Plastic 40% crește rezistența la tracțiune bronz BrB2 aproape 2 ori (450-850 MPa). Proprietățile mecanice ale bronz beriliu dostigayutochen valori ridicate după călire și îmbătrânire.
Materiale de bronz beriliu sunt rezistente la căldură, stabil la temperaturi de până la 310-340 ° C. La 500º C ei au aproximativ aceeași rezistență la tracțiune ca și bronz-staniu fosfor și aluminiu la komnatnoytemperature. bronz beriliului ielektricheskoy posedă o conductivitate termică ridicată; nu se formează atunci când izbește de scântei. Ei horoshoobrabatyvayutsya tăierea, pătarea sudate și cusături de sudură, dar o gamă largă de temperaturi de cristalizare de sudare ihdugovuyu dificil.
Beriliu bronz produs de preferință sub formă de benzi, fâșii, sârmă și alte semi deformate. Împreună cu Temiz ei pot obține piese turnate în formă de calitate. De la berillievyhbronz articole fabricate otvetsvennost destinație: (. Arcuri plate, contactele elastice membrana) dispozitive elastice elementytochnyh, componente care rulează pe uzura (came, roți dințate, angrenaje melcate) rulmenți care funcționează la viteze mari, presiuni ridicate temperaturi ipovyshennyh.