Сплавы меди: названия, состав, химические и физические свойства

Исторический ракурс

Согласно историческим данным, первый медный сплав появился в 7 тыс до н.э. Позже в качестве добавки использовали олово. В это время, называемое бронзовым веком, из такого материала изготавливали оружие, зеркала, посуду и украшения.

Технология производства изменилась. Появились добавки в виде мышьяка, свинца, цинка и железа. Все зависело от требований предмета. Материал для украшений требовал особого подхода. В состав сплава входили медь, олово и свинец.

С 8 века до н.э в Малой Азии была разработана технология производства латуни. В это время еще не научились извлекать чистый цинк. Поэтому в качестве сырья использовалась руда. Со временем производство медных сплавов неуклонно расширялось и до сих пор находится на первом месте.

Особенности бронзы и свойства

Основными свойствами всех бронзовых сплавов являются пластичность и твердость. В зависимости от соотношения между основными и дополнительными компонентами можно добиться ряда новых свойств. Кроме того, количество меди в сплаве определяет цвет.

Так, золотая бронза будет получена, если в составе сплава содержится около 85 % меди, а если количество уменьшить до 50 %, то получится сплав, имеющий серебристый цвет. Уменьшение количества меди до 35 % и ниже приведет к образованию серой и даже черной бронзы, а увеличение количества меди до 90 % и выше приведет к образованию красной бронзы.

Одной из старых марок бронзовых сплавов является часовая бронза, которая до сих пор используется для литья часов. Он содержит 20% олова и 80% меди. Недостатком его является повышенная хрупкость из-за наличия в сплаве большого содержания олова.

Как уже было сказано выше, чаще всего используются сплавы меди и олова с добавлением небольшого количества других компонентов. Широкое применение таких сплавов обусловлено прежде всего историческими причинами, приведшими к вытеснению из производства мышьяковистой бронзы.

Эти причины следующие:

• развития на протяжении многих веков с месторождениями теннантита и других выгоревших руд, богатых медью и мышьяком. Такие руды были наиболее практичными для производства мышьяковой бронзы, так как они были не очень глубокими, что делало процесс производства более дешевым по сравнению с другими источниками меди и мышьяка;
• высокая токсичность производства такой бронзы, обусловленная наличием в месторождениях мышьяка, что неизбежно приводило к потере здоровья и дальнейшей трудоспособности опытных металлургов и кузнецов;
• непригодность металлургических дефектов и поломок изделий из мышьяковистой бронзы для дальнейшей переплавки в сортовой прокат. В лучшем случае такие изделия шли на изготовление украшений или неответственных деталей.

Сплавы меди и олова, пришедшие на смену мышьяковистым бронзам, хотя и были более дорогими в производстве, но были экономически предпочтительнее, так как развитие гужевого транспорта и установление в результате торговых связей между городами и странами привели к увеличению ввоза непродовольственных товаров. -мышьяковистые бронзы.

Виды бронзы и характеристики

Развитие крупного промышленного производства в целом привело к тому, что оловянная бронза стала чуть ли не самым распространенным видом бронзы. И только в последние сто лет этот тип стал заменяться сплавами меди с заменителями олова, такими как алюминий, кремний и особенно бериллиевая бронза.

Поэтому различают следующие виды:

1. без олова. Он включает бронзу, а другими компонентами являются алюминий, кремний, бериллий и другие металлы и неметаллы. Каждый из этих компонентов придает ему особые свойства. Например, алюминий придает сплаву повышенные антифрикционные свойства и высокую коррозионную стойкость, бериллий повышает прочность и твердость, а кремний и цинк улучшают текучесть и износостойкость;
2. банка. Сплав меди с оловом, в котором преобладает медь. Он один из первых, освоенных человеком. Он обладает высокими, по сравнению с чистой медью, твердостью и прочностью, а также более легкоплавок. В таких сплавах олово всегда является вторым по величине после меди и основным легирующим компонентом.

Третьими по количеству являются такие дополнительные компоненты, как мышьяк, цинк и свинец. Из-за очень малой усадки этот металл в основном предназначен для литья, так как с ним трудно работать давлением, резкой и шлифовкой. Даже склонность к ликвации и низкая текучесть не препятствует использованию этого сплава для изготовления конфигурационно-сложных отливок, в том числе искусственных.

Бронза с добавлением цинка носит название «адмиралтейская» и используется для производства деталей, имеющих частый или постоянный контакт с морской водой (судостроение). Это свойство связано с тем, что цинк придает сплаву повышенную коррозионную стойкость в этой среде.

Но чтобы сделать бронзу устойчивой к коррозии в соленой морской воде, ее все чаще обогащают алюминием и никелем. Такие сплавы, часто называемые «морскими», используются для изготовления элементов нефтяных платформ, работающих на океанском и морском шельфе.

Для придания бронзе дополнительных свойств в нее сплавляют небольшое количество фосфора, серебра, цинка, мышьяка, марганца и других компонентов. Так, введение небольшого количества серебра увеличивает электропроводность бронзы и делает ее сравнимой с электропроводностью меди.

Способность бронзы сопротивляться коррозии

Одним из важнейших свойств сплава является его коррозионная стойкость. Особенно это касается тех составов, где имеется значительное содержание марганца и кремния (более 2%).

Установлено, что высокая коррозионная стойкость проявляется при контакте бронзы с водой (морской и пресной), концентрированными щелочами и кислотами, сульфатами и хлоридами легких металлов, а также при контакте с сухими газами (безоловянные бронзы).

В целом, конечно, коррозионные свойства сплава зависят от легирующих элементов. Таким образом, высокое содержание свинца снижает способность противостоять коррозии, а никель увеличивает это свойство.

Немного истории

Древнейшая находка бронзовых предметов была обнаружена у реки Топлица в южной части современной Сербии. Он датируется V веком до нашей эры. В нашей стране открытие древнейшего бронзового артефакта произошло в 1897 году и относится к так называемой майкопской культуре, существовавшей в IV веке до нашей эры. Продукция в основном представлена ​​в виде сплава бронзы и мышьяка. Постепенно о существовании мягкого эластичного металла узнали на Ближнем Востоке, в Египте.

Бронзовые находки, сохранившиеся на десятки вековИсточник ds02.infoourok.ru

Вышеупомянутая мышьяковистая бронза считается первым типом этого металла. Однако сплав имел широкий спектр недостатков, связанных с вредным для здоровья процессом производства и относительно высокой стоимостью, что объяснялось дороговизной мышьяка. Это послужило причиной постепенного вытеснения с мирового рынка и использования более экологичного и дешевого состава – оловянной бронзы (это сплав олова и меди).

Если металл вида использовался для изготовления предметов быта и работы, то в 5 веке никакой Древней Греции его стали использовать для отливки скульптур. Позже сплав стал основным сырьем денежной промышленности — из него отливали монеты.

Только в Средние века бронзу стали использовать в производстве оружия и церковных колоколов.

Изготовление церковных колоколов

Звон колоколов должен быть мелодичным, а звук должен радовать слух с большого расстояния. Как ни странно, но такие музыкальные таланты есть у бронзы. Для улучшения звучания колокола его изготавливают из сплава с высоким содержанием олова (от 20 до 22%). Иногда также добавляют немного серебра. Марки бронзы, применяемые при изготовлении часов и других ударных инструментов, абсолютно непригодны для практического применения в других отраслях промышленности. Это связано с тем, что такой сплав имеет мелкозернистую структуру и повышенную хрупкость.

Сплавы химического элемента меди

Медь в сочетании с другими металлами образует сплавы с новыми свойствами. В качестве основных добавок используются олово, никель или свинец. Каждый тип подключения имеет свои особенности. Отдельно медь применяют редко, так как она имеет низкую твердость.

Немного о бронзе

Бронза — это название сплава меди и олова. В состав соединения входят также кремний, свинец, алюминий, марганец, бериллий. Полученный материал имеет более высокие показатели прочности, чем медь. Обладает антикоррозийными свойствами.

Для улучшения свойств в сплав добавляют легирующие элементы: титан, цинк, никель, железо, фосфор.

Бронза бывает нескольких видов:

1. Деформируемый. Количество олова не превышает 6%. Благодаря этому металл обладает хорошей пластичностью и может обрабатываться давлением.
2. Литейный завод. Высокая прочность позволяет использовать материал для работы в сложных условиях.

Сплав никель и медь

В этом соединении используются медь и никель. Если к этой паре добавляются другие элементы, соединения именуются следующим образом:

1. Куниали. К 6–13% никеля добавляют 1,5–3 % алюминия. Остальное медь.
2. Нейзильбер. Содержит 20% цинка и 15% хрома.
3. Мельхиор. Присутствует 1% марганца.
4. Копель. Сплав, содержащий 0,5% марганца.

Латунь

Это сплав меди и цинка. Колебание количественного содержания цинка вызывает изменение свойств и цвета сплава.

Помимо этих двух основных элементов, сплав содержит легирующие добавки. Их ставка составляет небольшой процент.

Латунь обладает высокими прочностными свойствами, пластичностью и способностью противостоять коррозии. Также характеризуется немагнитными свойствами.

Латунь

Физические и химические свойства сплавов

Химический состав и механические свойства медных сплавов придают им не только прочность, но и хорошую электро- и теплопроводность. Особенно это относится к латуни.

Все медные сплавы характеризуются хорошими антифрикционными свойствами. Отдельно стоит отметить бронзу.

Благодаря хорошим антифрикционным свойствам бронзы материал используют для изготовления вкладышей в качестве подшипников скольжения. Такое изделие не требует смазки, так как все шероховатости сминаются с внутреннего диаметра, по которому происходит скольжение. Это источник смазки. Установка таких подшипников осуществляется даже на высокоточном оборудовании – координатно-сверлильных и координатно-шлифовальных станках.

Температура плавления меди без добавок 1083 градуса. В зависимости от количества добавки цинка и олова этот показатель меняется. Величина температуры плавления латуни составляет 900-1050 градусов, а бронзы — 930-1140 градусов.

Коррозионные свойства медных сплавов устойчивы. Это связано с тем, что медь не является активным элементом. Специально отполированные поверхности не подвержены коррозии.

Читайте также: Топ-10 самых плотных тканей

Коррозионная стойкость соединений меди проявляется в пресной воде и ухудшается в присутствии кислоты, препятствующей образованию защитной оболочки.

Как добавить цвет в олово?

Олово – это металл, который широко распространен и используется во многих промышленных сферах, но в то же время этот материал во многом скрыт от глаз человека. То есть олово чаще всего используют в качестве припоя для соединения деталей, для их покрытия и изготовления из него различных емкостей для пищевых продуктов.

Если олово используется как самостоятельный металл и из него изготавливаются различные предметы или детали, рано или поздно перед вами может встать вопрос об изменении цвета или о том, как добавить красок в олово, чтобы сделать изделие визуально привлекательным. Само по себе олово имеет серебристо-белый цвет. Чтобы изменить его естественный цвет, нужно сначала покрыть его медью гальваническим способом, и только потом красить.

Это рецепт покрытия олова медью. Для него нужно по 5 г железа и медного купороса, которые необходимо растворить в воде (100 мл). В этот раствор необходимо добавить олово. Если изделие из жести имеет нестандартные размеры и его сложно погрузить в этот раствор, можно протереть поверхность этим раствором ватным тампоном.

После того, как изделие покрыто медью, можно приступать к его покраске. Однако необходимо очистить изделие от загрязнений и обезжирить поверхность.

Основным рецептом для придания меди золотистого или черного оттенка является этот рецепт. Для этого используют 4 г молочного сахара или лактозы и 4 г едкого натра, которые необходимо растворить в 100 мл чистой воды. Этот раствор кипятят, после того как раствор прокипит несколько минут, необходимо постепенно добавить туда немного концентрированного раствора медного купороса. Вам нужно всего 4 мл.

Теперь раствор готов и можно поместить туда омедненное жестяное изделие. В зависимости от того, как долго этот продукт будет находиться в этом растворе, будет зависеть и окончательный цвет. При коротком времени пребывания в растворе можно получить желтую или зеленую окраску, а при увеличении времени можно получить красную, коричневую или даже черную окраску. Важно, чтобы температура раствора была высокой, но не кипящей.

Применение сплавов

Благодаря своим свойствам медь и ее сплавы нашли применение не только в промышленности, но и в ювелирном деле.

Соединения меди также используются для изготовления следующих продуктов:

• проволока, благодаря хорошей электропроводности;
• трубы, материал которых не вступает в реакцию с водой;
• посуда, в которой не развиваются бактерии;
• толь для кровли, которая служит долго;
• в качестве мебельной фурнитуры.

Работа с медным сплавом

+Плюсы и минусы

Латунь имеет множество преимуществ:

• стойкость к коррозии и увеличивается с увеличением доли меди в сплаве;
• по сравнению с медью – пониженная теплопроводность;
• высокая пластичность при относительно приличной твердости – это позволяет изготавливать детали сложной формы;
• малый вес – пригодится для транспортных и инженерных сооружений;
• значительная эстетика металла, его цвета и отражений.

Но есть и недостатки:

• высокая склонность к деформации при небольших усилиях;
• себестоимость — за счет цен на медь и лигатуру.

Несмотря на это, латунь прочно вошла в жизнь человека.

Инструменты для пайки

Перед началом работы нужно подготовить специальные инструменты и оборудование для пайки медных соединений. Тебе понадобится:

1. Газовая или кислородная горелка для пайки меди (с азотом, ацетатом и т.д.);
2. Припой металлический (для капиллярной пайки по ГОСТ Р 52955-2008);
3. Щетка (жесткая, но не металлическая) и наждачная бумага для удаления медных стыков;
4. Фитинги или другие соединительные элементы;
5. Флюс припой.

Следует отметить, что при работе с соединениями труб все же может понадобиться кромкорез, расширитель и специальное приспособление для резки. Все эти приспособления можно найти у профессионального сантехника, поэтому покупать их не обязательно.

Фото — сжигание

Горелки для меди бывают: профессиональные (для работы с твердыми припоями), для нагрева труб и пайки мягкими пастами, полупрофессиональные или комбинированные. Также существуют специальные фены, производящие мягкую пайку. Они позволяют быстро разогреть место соединения с температурой до 650 градусов.

1. Твердый. Они представлены стержнями определенного диаметра, которые подбираются исходя из определенного зазора при их соединении. Применяется при соединении меди с железом в системах водоснабжения, газоснабжения и кондиционирования. Этот припой может быть с фосфором или серебром; Фото — хардбол
2. Мягкая может быть как в виде пасты, так и в виде тонкой нити до 3 мм в диаметре. Они сделаны со свинцом, оловом. Также иногда процесс проводят с фосфорной кислотой.

Кроме того, для соединения медных сплавов необходимо использовать флюс. Он выполняет несколько полезных функций: способствует лучшему растеканию припоя по металлу, защищает место обработки от кислородной пленки и очищает шов от окиси. Флюсы бывают с бурой (для различных высокотемпературных припоев), применяются для среднеплавких соединений золота, меди, бронзы, чугуна, нержавеющей стали. Внешне они выглядят как паста, наносимая специальной кистью.

Фото – флюсовая паста

Щетки и шлифовальные листы (наждачная бумага) нужны для удаления остатков припоя из шва после окончания работ. Фитинги подбираются исходя из требуемых соединений (они могут быть разветвленными, угловыми, криволинейными и так далее).

Фото — паяльник

Способы получения металла

Наиболее важными сплавами на основе меди являются латунь и бронза. Процесс их изготовления выглядит следующим образом:

1. Латунь. Сначала плавится медь. Затем цинк нагревают до 100 градусов и добавляют на заключительном этапе для получения латуни. Уголь используется как источник тепла.
2. Бронза. Для производства используются индукционные установки. Сначала плавится медь, а затем добавляется олово.

В обоих случаях образуются слитки, которые поступают в прокатный цех, где обрабатываются давлением в горячем и холодном виде.

Плавление меди в домашних условиях

Чтобы получить медный сплав в домашних условиях, необходимо изготовить самодельное плавильное оборудование. Процесс осуществляется следующим образом:

1. Опора выполнена из силикатного кирпича.
2. Сверху укладывается металлическая сетка с мелкими ячейками.
3. Уголь насыпают и нагревают газовой горелкой. Чтобы огонь лучше разгорелся, из пылесоса направляют струю воздуха.
4. На огонь ставится тигель с мелкими кусочками металла.
5. В конце процесса жидкий металл заливают в форму.

Тест на плавку меди в домашних условиях
Физические свойства медных сплавов сделали их незаменимыми во многих сферах хозяйственной деятельности. Без них авиастроение и судостроение не выживут. Без такого металла невозможно представить часовые механизмы. Любая конструкция, в которой детали работают парами, нуждается в антифрикционном материале.

Фосфорная и алюминиевая бронза

Впервые сплав, состоящий из 90 % меди, 9 % олова и 1 % фосфора, применил Кюнцель в 1871 г. Он получил название фосфористой бронзы, и материал нашел свое применение в основном в машиностроении. Из него отливают различные детали машин, которые подвержены повышенному трению. Фосфор нужен для повышения эластичности и улучшения антикоррозийных свойств. Главное преимущество этого металла в том, что он идеально заполняет любые углубления при литье.

Алюминиевая бронза, состав которой характеризуется высоким содержанием меди (до 95%), очень похожа на золото. Помимо красоты, он имеет ряд других неоспоримых достоинств. Так, например, добавка 5% алюминия позволяет сплаву выдерживать длительное воздействие агрессивных сред, например, повышенной кислотности.

В качестве материала для изготовления различных деталей машин этот металл почти повсеместно заменил фосфористую бронзу на бумажных фабриках и в пороховом производстве из-за более высокой прочности на разрыв.

Мировой рынок

Промышленность сильно заинтересована в готовой латуни и компонентах для производства. Несмотря на колебания цен, сплав продолжает использоваться и даже находит новые горизонты для работы.

Однако проблема готового материала заключается в дороговизне добычи, переработки и металлургии отдельных его компонентов. Производство латуни дорого, а ресурсная база ограничена. По этой причине лом особенно важен: латунный лом имеет приличную стоимость.

Потребителями соединений меди и латуни являются, прежде всего, промышленно и экономически развитые страны. Поставки сырья осуществляются из стран Африки, Южной Америки и России.

Методы лужения

Технология лужения осуществляется путем плавления припоя, смачивания поверхности припоем и дальнейшей его кристаллизации на поверхности. Согласно ГОСТ 17325-79 под припоем следует понимать материал с более низкой температурой плавления по сравнению с материалом, из которого изготовлена ​​деталь. Лужение меди, алюминия и стали осуществляется оловом. Для справки в таблице приведены температуры плавления этих металлов.

Металл	Температура плавления, градусов Цельсия
Банка	232
Алюминий	660
Медь	1085
Стали	1300-1500

Различают два вида лужения:

1. Гальванический. Этим способом в производственных условиях лужят изделия разной формы и размера. При наличии специального оборудования можно залудить радио- и электротехнические детали в домашних условиях.Гальваническое лужение проводится в электролите:
   • щелочной;
2. кислый.
3. Теплее. Древнейший способ нанесения полуда. Он используется для крупных отдельных деталей или проводов и кабелей при подготовке к пайке. Виды горячего лужения:
   • лужение натиранием;
4. лужение погружением.

Гальваническая технология

Процесс основан на использовании электрического тока и протекании электрохимических реакций. Лужение производят погружением деталей в ванну с щелочным или кислым электролитом.

Основные преимущества гальванического или полунапыления:

• обеспечить прочное сцепление пола с металлической поверхностью;
• равномерность нанесенного слоя;
• возможность контроля толщины покрытия, в том числе на изделиях сложной формы;
• получить слой с низкой пористостью;
• экономичный расход полутвердого и припоя.

Основным недостатком является высокая стоимость из-за потребления электрического тока. Для этого процесса требуется специальное оборудование и высококвалифицированный специалист. Лужение электролитом связано со сложностью приготовления раствора. В процессе необходимо постоянно контролировать концентрацию щелочи или кислоты в электролите, а также состояние анодов и поверхности ванны.

При проведении некоторых работ в радио- и электротехнике возникает необходимость лужения медных поверхностей плат перед пайкой. Самый простой способ – химическое лужение.

Это гальваническая технология. Суть его заключается в том, что в ходе электрохимической реакции ионы меди на поверхности замещаются ионами олова из оловосодержащего раствора. Чтобы провести такое лужение в домашних условиях, вам понадобится паяльная ванна для лужения (людилка). Ванны недорогие, компактные (диаметр около 80 мм, глубина 35-40 мм), мощность 150-300 Вт. Их можно использовать для подготовки медных листов к пайке путем погружения их в припой, для нанесения полуфабрикатов на электронные компоненты, для разборки электронных компонентов.

Раствор при гальванической обработке

Для лужения используют два типа электролитов:

• кислая, содержит олово в форме Sn2+ ;
• щелочная, олово содержится в виде аниона SnO8 2- .

Из-за того, что олово имеет разную валентность в этих электролитах, скорости его осаждения различаются. В щелочном электролите олово осаждается вдвое медленнее, чем в кислом.

Из кислых электролитов наиболее распространены:

• хлористый;
• гидробур;
• сульфат.

ПАВ должны присутствовать в кислых электролитах. Это может быть клей, фенол или желатин. Если ПАВ не добавлять, олово на катоде будет осаждаться в виде кристаллов и не будет образовывать сплошного слоя. Они также должны содержать достаточно свободной кислоты, чтобы ингибировать гидролиз солей олова. В противном случае появятся основные соли двухвалентного олова или малорастворимые гидраты. Кроме того, для повышения электропроводности в состав раствора необходимо вводить токопроводящие соли (например, в сульфатном электролите это сульфат натрия). При учете всех этих требований можно повысить дисперсность кислого электролита.

Щелочные электролиты обладают лучшей дисперсионной способностью. Их рекомендуется использовать для лужения деталей средних размеров и деталей сложной формы.

Существует множество способов приготовления щелочных растворов. Считается, что электролит, полученный из соли станната натрия, легко приготовить. Не содержит ионов хлора, что снижает риск коррозии стальных стенок в оловянной ванне. Если при работе ванн возникают неисправности, их легко устранить, отрегулировав свойства электролита.

Преимущества и недостатки электролитов приведены в таблице.

Электролит	Преимущества	Ошибка
Кислый	высокая выработка металла электричеством; · низкие затраты; · Безопасность.	· слабая рассеивающая способность; использовать для лужения деталей простой формы; необходимость введения в электролит дополнительных веществ для достижения качественного покрытия.
Щелочной	использование для консервирования изделий любой формы; высокая рассеивающая способность; добиться плотного непористого мелкозернистого покрытия; процесс можно проводить в ванне без специальной футеровки.	· низкая выработка металла электричеством; · низкая плотность тока; потребность в дополнительном оборудовании для отопления и вентиляции.

Раствор для химического лужения меди называется «жидкое олово». Его готовят таким образом. В 1 л дистиллированной воды добавляют 20 г хлористого олова, 40 г концентрированной H2SO4 и затем 80 г тиомочевины для уменьшения мутности. Для предотвращения образования кристаллов олова на поверхности растворяют еще 5 г ОС-20 в 200 мл воды. Затем растворы смешивают. Оставить примерно на три часа. Затем в раствор погружают подготовленное и очищенное медное изделие, например лоток. После появления на поверхности блестящего слоя олова раствор сливают.

Часто применяют метод кислотной пайки медных или алюминиевых проводов разного сечения. В этом случае в качестве флюса используется паяльная кислота. Благодаря ему создается надежное соединение металла и припоя, удаляются отложения и окислы с поверхности изделий. Наиболее распространенной кислотой является водный раствор хлорида цинка.

При необходимости заменить паяльную кислоту можно:

• растворенный в воде аспирин (1 таблетка на стакан воды);
• концентрированная уксусная или лимонная кислота;
• концентрированная соляная кислота (не подходит для пайки тонких деталей, так как может их повредить);
• паяльная смазка;
• фосфорная кислота.

Отличие видов, классификация

Деление на виды осуществляется исходя из конкретных компонентов состава. Например, олово, изготовленное с более низким процентным содержанием свинца или фосфора, способствует эффективному легированию. Это увеличивает прочность и твердость сплава. Он лучше выдерживает плавление, хорошо держит заданную форму. Поверхность идеально подходит для шлифовки, улучшаются рабочие и визуальные показатели.

Однако сплав бронзы — это не просто концентрация меди и олова. Есть виды, состав которых построен по новой формуле, кардинально отличающейся от приведенной выше. Эта группа сплавов называется безоловянной бронзой. По техническим и эксплуатационным характеристикам они ничем не уступают оловянным, а по некоторым параметрам даже превосходят их.

Деление осуществляется также по технологическому параметру. По этому признаку бронзы могут быть деформируемыми и литейными.

• Деформируемый — используется для механической обработки. Идеально отполированы, выкованы, вырезаны. Процент олова в составе не превышает 5 единиц, что способствует нужной пластичности. Применяется для производства металлических листов, проволоки, прутков, полос – изделий, применяемых в строительстве.
• Литейный – используется для производства литейных изделий. В основном используется для производства литых изделий: шестерен, вкладышей подшипников, трубопроводов.

Оловянная

Оловянная бронза представляет собой сплав с преобладающим количеством меди в смеси с оловом. Исторически доказано, что это сочинение одним из первых осваивается здравомыслящим человеком. Она отличается большей (по сравнению с обычной медью) твердостью, прочностью, лучше и легче плавится.

Недостаток бронзы в том, что она практически не меняется под давлением. Это условие не позволяет использовать его в других популярных видах металлообработки: ковке, штамповке, прокатке, резке, заточке.

Эта особенность относит его непосредственно к группе литейных металлов. К тому же по этим характеристикам он ничем не уступает другим. Например, бронза имеет минимальный процент усадки (1%), для латуни и чугуна этот показатель составляет 1,5%, сталь показывает еще большее значение – 2%.

Исходя из этих критериев, несмотря на склонность к ликвации и относительно низкую текучесть, бронза востребована для получения отливок сложной формы, в том числе относящихся к художественному литью.

Здоровый! Сегрегация – это неоднородный состав химических элементов, возникающий в результате превращения последних в кристаллы с определенной структурой (кристаллизация).

Безоловянная

Термин «бронза» может относиться к другим медным сплавам, не содержащим олова. Это латунь, константан и алюминиевая бронза. Последний лидирует по механическим качествам, более устойчив к химическому воздействию.

Здоровый! При добавлении кремния к меди образуется сплав, обладающий отличной текучестью.

Популяризация бронзового сплава для современного человека Источник epilot.ru

Наилучшие показатели упругости характерны для бериллиевой бронзы. Кроме того, этот сплав имеет высокую твердость. Хорошо обрабатывается (режется), часто используется для изготовления пружин, диафрагм, пружинных контактов.

Разновидности

По соотношению содержания основных компонентов бронзы — меди и олова известны два основных вида: оловянные, когда основным наполнителем является олово, и безоловянные, если олово присутствует в очень незначительном количестве.

Оловянная бронза

Классическая или оловянная бронза – универсальный материал не только в промышленности, но и в других сферах жизни человека. В этом сплаве 80 частей меди составляют 20 частей олова, он хорошо плавится, обладает высокой прочностью, достаточно тверд, не подвержен коррозии, долговечен и способствует уменьшению трения металлов.

Эти преимущества оловянной бронзы приводят к трудностям в ряде других отношениях: сплав трудно ковать и резать, затачивать острые кромки и штамповать, но из него легко изготавливать отливки. Осадок при остывании отливки не превышает одного процента, а это значит, что материал можно использовать в художественных изделиях с высокой точностью.

Для придания сплаву дополнительных свойств в состав могут быть включены добавки других металлов и неметаллов:

• цинк в количестве до 10% улучшает антикоррозийные свойства, детали из такого сплава используются в судостроении, где соленая вода является агрессивной средой;
• свинец и фосфор способствуют лучшему скольжению бронзовых изделий по другим металлам, такой сплав легче режется и штампуется.

Безоловянная

Бронза без олова — иногда использование олова в сплаве не допускается, а необходимые свойства получаются добавлением других металлов. Современные технологии позволяют подобрать добавки таким образом, чтобы изделия из бронзы без олова заменили классические изделия из бронзы.

Свинцовая бронза — это сплав, который хорошо скользит по металлу, выдерживает большое давление, очень прочен и трудно плавится. Область его применения – подшипники, работающие под высоким давлением.

Кремний — 97% меди, немного олова и пять сотых процента кремния, его добавляют для повышения электропроводности и такую ​​бронзу используют в качестве жил телефонных кабелей. Он немагнитен, хорошо паяется, эластичен и устойчив к низким температурам. Кроме того, он может содержать марганец.

Бериллий самый твердый. Этот сплав обладает высокой устойчивостью к коррозии и экстремальным температурам, как положительным, так и отрицательным. Это немагнитный металл и при столкновениях от него не возникает искр. Кроме того, могут быть добавлены никель или кобальт. Из сплава изготавливают эластичные изделия – пружины, мембраны, пластины.

Алюминий — состав простой, алюминий пять процентов, остальное — медь. Цвет бронзы блестяще-золотистый, она устойчива к химическим веществам – кислотам. Он прочный по твердости и термостойкий, сохраняя свои свойства даже при экстремально низких температурах. Он слабо противостоит коррозии и дает значительную усадку при литье. Из-за красивого цвета его используют в ювелирном производстве, изготовлении монет и медалей. Физические свойства предопределяют использование сплава в деталях автомобильных изделий, пороховом и пиротехническом производстве.

Медные сплавы, их свойства, характеристики, марки

Производство медных сплавов позволяет улучшить свойства меди без потери основных достоинств этого металла, а также получить дополнительные полезные свойства.

К медным сплавам относятся: бронза, латунь и медно-никелевые сплавы.

Бронза

Сплав меди и олова. Но с развитием техники появилась и бронза, у которой вместо олова в сплав вводили алюминий, кремний, бериллий и свинец.

Бронза тверже меди. Имеют более высокие показатели прочности. Они больше подходят для обработки металлов давлением, особенно для ковки.

Маркировка бронз производится буквенно-цифровыми кодами, где первыми стоят буквы Бр, что означает саму бронзу. Дополнительные буквы обозначают легирующие элементы, а цифры после букв указывают процентное содержание таких элементов в сплаве.

Буквенные обозначения элементов из сплава бронзы:

• А это алюминий
• Б — бериллий,
• Ф — железо,
• К — кремний,
• Мц — марганец,
• Н — никель,
• о — жесть
• С — свинец
• С — цинк,
• Ф — фосфор.

Пример маркировки оловянной бронзы: БрО10С12Н3. Расшифровывается как «оловянная бронза с содержанием олова до 10%, свинца — до 12%, никеля — до 3%».

Пример расшифровки алюминиевой бронзы: БрАЖ9-4. Расшифровывается как «алюминиевая бронза с содержанием алюминия до 9% и железа до 4%».

Латунь

Это сплав меди и цинка. Помимо цинка, в его состав входят и другие легирующие добавки, а также олово.

Латунь – это устойчивый к коррозии сплав. Они обладают антифрикционными свойствами, что делает их устойчивыми к вибрациям. Они обладают высокими показателями текучести, что придает изделиям из них высокую степень устойчивости к большим нагрузкам. В латунных отливках практически отсутствуют ликвационные зоны, поэтому изделия имеют однородную структуру и плотность.

Латунь маркируется набором буквенно-цифровых кодов, первым из которых всегда является буква L, что означает саму латунь. Затем следует цифровой индикатор процентного содержания меди в латуни. Остальные буквы и цифры показывают процентное содержание легирующих элементов. Латунь использует те же буквенные обозначения легирующих элементов, что и бронза.

Пример двойной латунной маркировки: L85. Это означает «латунь с содержанием меди до 85%, остальное — цинк».

Пример маркировки латуни многокомпонентной: ЛМцА57-3-1. Расшифровывается как «латунь с содержанием меди до 57 %, марганца — до 3 %, алюминия — до 1 %, остальное — цинк».

Медно-никелевые сплавы

• Мельхиор — это сплав меди и никеля. Железо и марганец могут присутствовать в сплаве в качестве добавок. Частные случаи технических сплавов на основе меди и никеля:
• Нейзильбер — также содержит цинк,
• Константан – дополнительно содержит марганец.

Мельхиор обладает высокой коррозионной стойкостью. Он хорошо подходит для любого вида механической обработки. Немагнитный. Имеет приятный серебристый цвет.

Благодаря своим свойствам мельхиор является в первую очередь декоративно-прикладным материалом. Из него делают украшения и сувениры. В декоративных целях это отличный заменитель серебра.

Выпускается 2 марки мельхиора:

• МНЖМц — сплав меди с никелем, железом и марганцем;
• МН19 представляет собой сплав меди и никеля.