Кремнистые бронзы

В кремнистых бронзах содержится до 3,0 % Si. Основными ле­гирующими элементами являются Мn и Ni. Применение кремнистых бронз ограничено только однофазными сплавами как более пла­стичными.

Кремнистые бронзы превосходят алюминиевые бронзы и лату­ни по прочности и стойкости в щелочных (в том числе, сточных) сре­дах. Они применяются для изготовления труб и арматуры, эксплуати­руемых в указанных условиях. Кремнистые бронзы, дополнительно легированные марганцем (БрКМцЗ-1), в результате сильной холод­ной деформации приобретают повышенные прочность и упругость и используются в виде ленты (или проволоки), а также для изготовле­ния коррозионно-стойких пружин, втулок и других упругих элементов, являясь в машиностроении заменителем дорогостоящих оловянных и бериллиевых бронз при температурах эксплуатации до 250°С. Крем­нистые бронзы легко обрабатываются давлением, резанием и свари­ваются.

Бериллиевые бронзы

Бериллиевые бронзы содержат 1,8...2,5 % Ве. Они применяются в промышленности после упрочнения путем закалки и отпуска. Структура таких бронз (например, БрБ2) после термической обра­ботки содержит выделения СuВе, очень дисперсные и расположенные определенным образом внутри зерен твердого раствора. Образование высокодисперсных включений СuВе приводит к очень большому уп­рочнению бронз: σ_в = 1200... 1300 МПа, твердость — 350...400 НВ при снижении пластичности до 1,2...2 %. Кроме того, упрочненные берил­лиевые бронзы характеризуются исключительно высокой упругостью и повышенной электропроводностью. Бериллиевые бронзы хорошо обрабатываются резанием и свариваются. Недостаток бронзы БрБ2 — высокая токсичность паров бериллия, что требует соответствую­щей техники безопасности при плавке.

Бериллий отличает очень высокая токсичность. Попадая в легкие, он вызывает тяжелое легочное заболевание (бериллиоз). На коже бериллиевая пыль вызывает зуд, а попадая в ранки — опухоли и язвы. В атмосфере производственных помещений не допускается содержание бериллия более 0,001 мг/ м³.

Основными легирующими элементами бериллиевых бронз яв­ляются Mn, Ni, Fe, Co, Ti и др.

Мn вводится как заменитель бериллия для уменьшения стоимости, a Ti, Ni и др. играют роль упрочнителей, так как образуют различного рода химические соединения.

Ni, Fe и Со замедляют процесс фазовых превращений, что значительно об­легчает технологические процессы закалки. Ni задерживает рекри­сталлизацию бериллиевой бронзы и способствует получению более равномерной структуры.

Введение магния в количестве 0,1 % повы­шает эффект дисперсионного упрочнения, но дальнейшее повышение его концентрации до 0,25 % и более приводит к значительному сни­жению пластичности.

Бериллиевые бронзы из-за высокой стоимости используются для особо ответственных изделий (контрольно-измерительных приборов, специаль­ных инструментов), в качестве контактов, разъемов, штырей, а также раз­личных упругих элементов (ленты, пружины, проволоки и др.) в авиацион­ной аппаратуре, радиотехнике, средствах связи, атомной и космической технике. Антифрикционные свойства этих бронз учитываются при изго­товлении подшипников, эксплуатируемых при больших скоростях, давле­ниях и повышенных температурах, а также шестерен, зубчатых колес, чер­вячных передач и др.

Важной технологической характеристикой бериллиевых бронз, в ча­стности БрБ2, является величина коробления (деформации). Особенно не­желательна эта деформация в точных изделиях особо малой жесткости, на которые устанавливают строгие допуски по размерам. Для уменьшения ве­личины деформации на всех приборостроительных заводах старение изде­лий из бериллиевых бронз проводят в специальных зажимах.