Олов'яні бронзи

Олов'яні бронзи є найстарішими серед металевих етапів. Двокомпонентні олов'яні бронзи мають підвищену схильність до ліквації, низьку рідкоплинність й розсіяну пористість, проте вони відзначаються дуже низькою лінійною усадкою (0,8 %) й добрими протикорозійними властивостя­ми. Ці бронзи дорогі. Щоб здешевити олов'яні бронзи й покращити технологічні та механічні властивості, їх додатково легують цинком, свинцем, нікелем і фосфором.

Нікель сприяє здрібненню зерна, збільшує міцність та пластичність й під­щипує корозійну тривкість бронз.

Свинець знижує механічні властивості, проте підвищує щільність відливок, покращує антифрикційні властивості й оброблюваність різанням.

Фосфор підвищує міцність і рідкоплинність бронз.

Бронзи маркують літерами Бр (бронза), за якими проставляють літери, що показують, які компоненти, крім міді, входять до складу бронзи. Числа показують середню масову частку відповідних легувальних елементів. Наприклад, бронза марки БрОФ10-1 містить 10% олова (О), 1 % фосфору (Ф), а решта 89% — мідь.

Розрізняють деформівні й ливарні олов'яні бронзи.

Деформівні бронзи мають до 8 % олова, до 5 % цинку, до 4,5 % свинцю та до 0,35 % фосфору. Щоб забезпечити добру пластичність, масова частка олова в деформівних бронзах не повинна перевищувати 6 %. Вироби з таких бронз (стрічки, прутики, дріт) постачають у нагартованому (твердому) й підпаленому (м'якому) стані. Відпалюють при температурі 700...750 °С, щоб наблизити структуру до рівноважної.

Ливарні бронзи відзначаються низькою пластичністю. З підвищенням вмісту олова до 9... 11 % в нерівноважній структурі появляється крихка фаза, яка Істотно знижує пластичність. Додавання до ливарних бронз цинку й свинцю підвищує їх рідкоплинність.

Отже, олов'яні бронзи з двофазовою (а + ^-структу­рою є типовим антифрикційним матеріалом. З литих бронз виготовляють переважно арматуру, а також деталі, що працюють в умовах тертя (втулки, вкладки підшипників, вінці черв'ячних коліс).

Алюмінієві бронзи

Алюмінієві бронзи відзначаються високою рідкоплинністю, добрими механіч­ними властивостями й корозійною тривкістю, проте вони мають дещо більшу усадку порівняно з олов 'якими бронзами. При нормальній температурі в міді розчиняється до 9,4 % алюмінію, утворюючи пластичний і маломіцний а-твердий розчин.

Двокомпонентні однофазові бронзи (БрА5, БрА7) найкраще поєднують міцність і пластичність. Вони належать до деформівних бронз. З бронзи БрА5 штампуванням виготовляють медалі, розмінні монети й деталі хімічного машинобудування. До недоліків двокомпонентних алюмінієвих бронз зараховують підвищену усадку, схильність до насичення газами й до утворення оксидів під час розтоплювання, а також низьку здатність до паяння. Перелічені недоліки можна у значній мірі усунути, легуючи бронзу залізом, марганцем і нікелем.

Залізо відіграє роль модифікатора, підвищуючи міцність й антифрикційні властивості алюмінієвих бронз при деякому зниженні їх механічних показників.

Марганець підвищує міцність, пластичність, антифрикційні властивості й корозійну тривкість. Він добре розчиняється (до 10 %).

Нікель покращує технологічні й механічні властивості алюмінієво-залізних бронз, до того ж при підвищених температурах.

Бронза марки БрАЖН10-4-4 під час гартування й подальшого старіння отримує твердість 4000 НВ. Із алюмінієво-залізних бронз рекомендують виго­товляти деталі, що працюють в умовах тертя при температурі до 500 °С (сідла клапанів, деталі насосів, зубчасті колеса).

Окремі марки бронз (БрМц9-2, БрАЖН 10-4-4 та ін.) використовують і як деформівні, і як ливарні, з тією лише різницею, що в ливарних—більша частка домішок. Щоб відрізнити ливарні бронзи від деформівних, в кінці марки ливарної бронзи дописують літеру Л (ливарна).