Хим формула бронзы

Бронза используется для отливки скульптур и памятников, поскольку она долговечна, устойчива к атмосферным воздействиям и механическим повреждениям. Бронза также используется для изготовления декоративных предметов в театрах, дворцах и залах (люстры, торшеры, канделябры).

Бронза – это сплав какого металла

Бронза – это сплав на основе меди и других металлов. Состав может быть различным, в зависимости от чего меняются параметры готового материала. В качестве дополнительных ингредиентов могут использоваться марганец, железо, хром и фосфор. Оптимальное содержание сплава в бронзовом сплаве составляет 2,5%.

Цвет материала зависит от количества меди в его составе. Например, заготовки из светло-огненной бронзы содержат более 35% меди. Смесь цинка и меди не может быть классифицирована как разновидность бронзы. Это отдельная смесь, называемая латунью.

История открытия

Первые находки бронзовых сплавов были обнаружены в третьем тысячелетии до нашей эры. В это время люди смешивали медь и олово для получения материала с особыми свойствами и внешним видом. В это время бронза использовалась для изготовления сосудов, статуэток, ювелирных изделий и инструментов. Бронзовый сплав стал очень популярен в Средние века. Из него изготавливали оружие и снаряды.

Структура и состав

Состав бронзового сплава состоит из определенных компонентов. Не каждую смесь можно назвать бронзовым материалом. Например, латунь и мельхиор имеют в своем составе большое количество меди, но не называются бронзой. Таким образом, различные металлы, кроме цинка и никеля, являются дополнительными компонентами. Свойства смеси зависят от количества легирующих металлов. Смеси на основе меди можно разделить на две группы:

1. Оловянные – процентное содержание олова в этих бронзовых сплавах выше, чем других легирующих элементов. Готовый материал характеризуется высокой гибкостью и твердостью. Он легко плавится, что облегчает его обработку. Другие легирующие добавки добавляются для улучшения коррозионной стойкости и литейных характеристик смеси.
2. Специальные – эти смеси не содержат олова. Дополнительными компонентами являются железо, кремний и алюминий. Свойства материала зависят от используемых легирующих элементов.

Некоторые разновидности бронзовых сплавов

Наиболее распространенными являются оловянная, бериллиевая, кремниевая и алюминиевая бронзы.

Оловянная бронза

Оловянная бронза содержит олово в качестве основного легирующего элемента. Она также может содержать фосфор, цинк, свинец и никель.

В таблице ниже приведено максимальное содержание элементов в некоторых марках:

Как видно из таблицы, сплавы содержат не менее 80% меди. По мере увеличения количества олова в сплаве его свойства возрастают:

• увеличивается твердость и прочность металла;
• уменьшается пластичность;
• ударная вязкость уменьшается;
• усталостная прочность увеличивается.

Одним из легирующих элементов является P (фосфор). Этот элемент называется легирующим, если его содержание превышает 0,1%.

При введении в медные сплавы фосфор раскисляет медь. Кроме того, фосфор как легирующий элемент повышает износостойкость металла. Однако у этого состава есть недостаток. При превышении содержания фосфора снижается пластичность металла. Поэтому при добавлении фосфора в качестве легирующего элемента в деформируемую оловянистую бронзу необходимо строгое соблюдение ГОСТа и других нормативных документов.

Другим легирующим элементом является Zn (цинк). Его добавляют в бронзу, не содержащую фосфора. Цинк вводится в количестве, которое может быть растворено. Часто вместе с цинком может вводиться свинец. Свинец плохо растворим, и получаемые сплавы BrOCC4-4-2,5 и BrOCC4-4-4 представляют собой кристаллы твердого раствора и нерастворенные включения свинца. Добавление свинца повышает антифрикционные свойства металла и его режущую способность. Однако свинец как легирующий элемент снижает некоторые другие механические свойства получаемого металла.

Также может быть добавлен Ni (никель). Этот элемент повышает прочность, пластичность и деформируемость.

Бериллиевая бронза

Этот вид бронзы представляет собой дисперсионно-закаленный сплав меди и бериллия, не содержащий олова. Это означает, что растворимость легирующего элемента напрямую зависит от температуры. Закалка происходит в однофазной области, т.е. непосредственно из сплава. Очень важно выбрать правильную температуру для процесса. Именно от ее значения зависит, насколько хорошо она расплавится в твердый раствор и насколько однородным он будет, что важно для придания металлу определенных свойств. Оптимальная температура закалки составляет 760-800 °C. Повышение температуры выше этого диапазона, скорее всего, приведет к увеличению зернистости металла и, соответственно, к снижению параметров процесса. Температуры ниже этого диапазона не позволяют бериллию должным образом насытить твердый раствор.

Классификация бронз

Они различаются по химическому составу:

Оловянные бронзы – Бронзы – это сплавы, содержащие основной легирующий элемент – олово. Помимо олова, в качестве дополнительных компонентов могут присутствовать свинец, фосфор и цинк. При добавлении олова медь становится более пластичной, упругой и твердой. В результате сплав легче поддается полировке. Дополнительные компоненты улучшают механические, литейные и антифрикционные свойства.

Безоловянные (специальные) бронзы – это сплавы, не содержащие олова в качестве легирующего элемента. По своим свойствам они не уступают оловянным бронзам, а в некоторых отношениях даже превосходят их.

По своим технологическим характеристикам бронзы делятся на:

• Деформируемые – Хорошо поддающиеся механической обработке: штамповке, просечке, ковке. Содержание олова в них не превышает 6%, что обеспечивает необходимую пластичность. Кованая оловянистая бронза используется для производства листового металла, бронзовой проволоки, бронзовых прутков и бронзовой ленты.

• Литье – Оловянистая бронза используется для получения бронзовых отливок. Отливки из оловянной бронзы используются для производства различных деталей для машин, работающих в соленой воде, вкладышей подшипников, зубчатых колес.

Свойства бронзы

По сравнению с латунью бронза обладает более высокой коррозионной стойкостью, прочностью и антифрикционными свойствами. Она достаточно устойчива на воздухе, в соленой воде, растворах углекислого газа и растворах многих органических кислот. Большинство бронз можно сваривать и паять твердыми и мягкими припоями.

В зависимости от количества добавок цвет бронзы варьируется от красного до белого. Давайте рассмотрим, как легирующие элементы влияют на свойства бронзы. Олово, никель, кремний и алюминий повышают прочность, коррозионную стойкость и упругость бронзы. В сочетании со свинцом, цинком и фосфором также повышаются антифрикционные свойства. Никель и железо значительно измельчают зерно и повышают температуру рекристаллизации. Кремний и марганец повышают теплостойкость. Хром, цирконий и бериллий повышают жаропрочность сплавов и несколько снижают электропроводность.

Давайте кратко рассмотрим наиболее часто используемые виды бронзы.

• Бериллиевая бронза – самая твердая из всех медных сплавов. В закаленном состоянии она обладает хорошей пластичностью и легкостью изготовления, а в состаренном состоянии имеет высокие механические свойства. Механические свойства могут быть дополнительно улучшены путем пластической деформации перед старением. Бериллиевая бронза используется для изготовления пружин, диафрагм и инструментов.
• Алюминиевая бронза характеризуется высокой плотностью, устойчивостью к агрессивным агентам окружающей среды и химическим элементам, а также хорошей стойкостью к морской воде. Этот вид бронзы можно обрабатывать режущими инструментами. Ее можно резать с помощью режущих инструментов, и она используется для производства полос и трубных полос.
• Кремний-цинковая бронза позволяет изготавливать детали сложной формы благодаря высокой текучести сплава. Эта бронза обладает высокой прочностью на сжатие и не искрит при механических нагрузках.
• Свинцовая бронза обладает отличными антифрикционными свойствами, хорошо выдерживает ударные нагрузки, имеет высокую прочность и тугоплавкость. Она используется в подшипниках, подвергающихся высоким нагрузкам.
• Оловянная бронза обладает всеми вышеперечисленными свойствами и наиболее часто используется в современной промышленности.

Бронзовый сплав БрОФ

Оловянистая бронза БрОФ – это медный сплав с высокими антикоррозионными, механическими и упругими свойствами. Поскольку олово встречается редко, его используют для изготовления мелких радиотехнических, электрических и механических деталей, способных длительное время выдерживать высокое трение и износ.

Бронза БрОФ относится к медному сплаву, который легируется оловом и фосфором не более 1% по ГОСТ 5017-74. Включения олова улучшают литейные свойства сплава, снижая его температуру плавления и текучести. Фосфор повышает текучесть и трещиностойкость бронзы, а также ее стойкость к коррозии на воздухе.

Никель, измельчая макрозерна, делает бронзу БрОФ более гладкой в расплавленном состоянии и менее хрупкой в горячем. Однако его высокое содержание (более 20%) отрицательно влияет на литейные и механические свойства и затрудняет выдавливание и гравировку отливок.

Обработка бронзы БрОФ

Бронза БрОФ в основном используется для прессования, прокатки и волочения. Только одна марка, BrOF6.5-0.4, может быть подвергнута холодной прокатке под давлением и поэтому подходит для производства очень тонкой проволоки толщиной от 0,07 до 0,3 мм. Другие марки БрОФ прокатываются холодным способом и прессуются через специальные отверстия только в горячем состоянии.

В зависимости от состава оловянно-фосфорные бронзы широко применяются в различных отраслях промышленности:

Бронза БрОФ обладает высокой коррозионной стойкостью и поэтому используется в судостроении. Она используется при изготовлении деталей машин, работающих во влажном воздухе или в контакте с морской водой. Поскольку бронза БрОФ обладает высокой пористостью, ее нельзя использовать в механизмах, работающих под давлением пара.

Со временем оловянная бронза БрОФ приобретает красивый темный налет, что делает ее пригодной для использования в ювелирных изделиях, таких как декоративные булавки, браслеты, серьги и ожерелья. Он также востребован для производства художественных и памятных изделий, обладающих красивым золотистым цветом и долговечностью.

БрОФ10-1 – лучший материал для изготовления монометаллических подшипников скольжения и червячных шестерен, используемых в высокоскоростных роторных передачах. Однако из-за высокой стоимости его применение оправдано только в особо нагруженных и ответственных узлах.

Физические и химические свойства бронзы БрАЖ9-4

Благодаря своему составу алюминиево-железная бронза БрАЖ9-4 обладает отличными механическими, антикоррозионными и антифрикционными свойствами. Образующийся на ее поверхности оксидный слой позволяет ей быть коррозионностойкой в активных, влажных или газообразных средах. Легирующие добавки железа оказывают положительное влияние на структуру бронзового сплава и повышают его износостойкость, прочность и абразивную стойкость.
Бронза БрАЖ9-4 имеет одну положительную особенность, отличающую ее от других алюминиевых сплавов – она способна улучшаться под воздействием высоких температур. Поэтому ее подвергают термической закалке при температуре 950 градусов, а затем закалке при температуре 250-300 градусов в течение 2-3 часов. Это значительно повышает пластичность и твердость бронзового сплава.

Механические свойства при T=20oC материала БрАЖ9-4.

Физические свойства материала БрАЖ9-4.

Бронза БрАЖ9-4 может быть сварена вполне удовлетворительно с использованием активных флюсов. Тонкие листы бронзы можно сваривать без добавления аргона. Более толстые рулоны требуют гелия и нагрева.

Области применения бронзы БРАЖ9-4.

Благодаря своей доступности и отличным антифрикционным свойствам алюминиево-железная бронза БРАЖ9-4 применяется в основном для изготовления деталей, подвергающихся интенсивному трению и истиранию в процессе эксплуатации. В частности, она может быть использована для изготовления

• крышек подшипников;
• клапаны насосов высокого давления
• гребные винты для торпедных катеров
• червячные редукторы
• поршневые колёса
• контактные кольца
• направляющие и резьбовые втулки
• соединительные фланцы;
• принадлежности.

Бронзовые червячные передачи идеально подходят для средних скоростей скольжения до 8 м/с. Их зубья обладают необходимой стойкостью к истиранию и задирам, что увеличивает срок службы червячных передач. Червячные передачи малого диаметра изготавливаются полностью из бронзы, а червячные передачи большего диаметра устанавливаются с бронзовым кольцом на чугунную или стальную ступицу.

Алюминиево-железная бронза БрАЖ9-4 также используется в производстве твердых деталей, таких как обода, ступицы и гайки крепления. Они отливаются в песчаные и глиняные формы, в результате чего получаются полуфабрикаты весом более 2 тонн и диаметром более 2 метров. Поскольку бронза БрАЖ9-4 очень хрупкая, отливки, которые в будущем будут подвергаться ударным нагрузкам, полностью отжигают. Это снимает внутренние напряжения в сплаве и повышает прочность готовых отливок.
Бронза БрАЖ9-4, обладающая высокой коррозионной стойкостью, используется для изготовления арматуры и различных изделий, одобренных СанПиН для применения в пищевом производстве. В ее составе нет вредных примесей, и она обладает отличной стойкостью к различным агрессивным средам при нормальных и повышенных температурах.
Бронза БрАЖ9-4 также используется в производстве полуфабрикатов – прутков, труб и поковок. Готовая продукция отлично поддается обработке резанием и фрезерованием, в результате чего получаются износостойкие детали сложной формы.
Мы предлагаем широкий ассортимент заготовок, ступиц, колес и труб из бронзы БрАЖ9-4 по привлекательным ценам. Чтобы сделать заказ, просто свяжитесь с нашими менеджерами или оформите заказ
.

Бронзы без олова

Бронзы может также относиться к другим подобным традиционные бронзы Медные сплавы, не содержащие олова. Наиболее известными являются латунь (сплав Cu-Zn) и константан (Cu-Ni), которые не называются бронзами, а также алюминиевая бронза. В прошлом (например, в Древнем Риме) латунь и константан назывались spyatrum и считались подделками.

Существуют также многокомпонентные бронзы – сплавы с алюминием, кремнием, бериллием, свинцом и другими элементами.

Следует упомянуть также сплавы меди и фосфора. Они не могут служить инженерным материалом, поэтому их нельзя отнести к бронзам. Однако они являются товаром на мировом рынке и предназначены в качестве лигатур при производстве многих фосфористых бронз, а также для раскисления сплавов на основе меди.

Блок: 5/10 | Количество знаков: 805
Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D1%80%D0%BE%D0%BD%D0%B7%D0%B0

Видео – Как сделать бронзовые фигурки

Блок: 7/7 | Количество символов: 86
Источник: https://cu-prum.ru/bronza.html

Количество блоков: 19 | Общее количество символов: 18719
Количество использованных доноров: 6
Информация о каждом доноре:

1. https://stanok.guru/cvetnye-metally-i-splavy/bronza/sostav-svoystva-i-primeneniya-bronzy.html: 1 блок из 5, использовано 3 167 символов (17%)
2. https://cu-prum.ru/bronza.html: 2 блока по 7 символов, количество использованных символов: 1,237 (7%)
3. http://met-all.org/cvetmet-splavy/bronza/bronza-sostav-splava-svojstva-marki-primenenie.html: 2 блока по 5 символов, использовано 2,857 символов (15%)
4. https://obrabotkametalla.info/splavy/sostav-splava-bronzy-ego-komponenty: 3 блока по 4 символа, использовано 5324 символа (28%)
5. https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D1%80%D0%BE%D0%BD%D0%B7%D0%B0: 2 блока по 10 символов, использовано 4724 (25%)
6. http://stroyres.net/metallicheskie/vidyi/tsvetnyie/bronza/osobennosti-splava.html: Использовано 2 блока по 6 символов, учтено 1410 символов (8%)

Поделиться в социальных сетях: