4.2.2. Бронзы

Название бронзы определяется основным легирующим элементом. Бронзы по химическому составу бывают оловянные, алюминиевые, бериллиевые, свинцовые и т.д. В каждой из этих групп бронзы подразделяют на деформируемые и литейные. Бронзы обозначают буквами Бр, за которыми ставятся буквы и цифры.

В марках деформируемых бронз сначала помещают все буквы-символы легирующих элементов, а затем соответственно числа, указывающие их содержание. Пример: бронза БрАЖ9-4 содержит 9 % Al, 4 % Fe, остальное – Cu.

В марках литейных бронз содержание легирующего элемента указывают после каждой буквы. Пример: бронза БрО6Ц6С3 содержит 6 % Sn, 6% Zn, 3 % Pb, остальное – Cu. При идентичности состава литейной и деформируемой бронзы в конце марки литейного сплава стоит буква Л (например, БрА9Ж3Л).

Оловянные бронзы по структуре бывают однофазными (α – твердый раствор олова в меди) и двухфазными, состоящими из α и δ (Сu₃₁Sn₈) - фаз. Твердая и хрупкая δ - фаза обычно образуется при содержании олова, большем 8 %.

Легирующие элементы в оловянных бронзах улучшают их литейные свойства (P, Zn, Pb), повышают твердость, прочность, износостойкость (Р, Zn), а также антифрикционные свойства ( Pb, P). Механические свойства оловянных бронз представлены в таблице 4.8.

Таблица 4.8

Механические свойства*деформируемых (гост 5017–74) и литейных (гост 613–79) оловянных бронз

Марки сплавов	σв, МПа	δ, %
Деформируемые бронзы
БрОФ6,5-0,15	300	38
БрОЦ4-3	300	38
БрОФ6,5-0,4	300	60
Литейные бронзы
БрО3Ц12С5	210	5
БрО5Ц5С5	170	4
БрО10Ц2	230	10
БрО10Ф1	250	3

*Для деформируемых сплавов – в отожженном состоянии, для литейных – при литье в кокиль.

Деформируемые бронзы БрОФ6,5-0,4, БрОЦ4-3, БрОФ6,5-0,15 и другие являются однофазными сплавами со структурой α-твердого раствора, т.к. содержат менее 7 % Sn. Они отличаются высокими значениями предела упругости и предела выносливости, пластичностью, вязкостью, их широко применяют для изготовления круглых и плоских пружин в точной механике, электротехнике. Высокая коррозионная стойкость позволяет использовать сплавы в химическом машиностроении и морском судостроении. По коррозионной стойкости в морской воде оловянные бронзы превосходят латуни.

Литейными сплавами являются двухфазные (α + δ) оловянные бронзы. По сравнению с другими литейными сплавами на медной основе оловянные бронзы обладают наилучшим сочетанием литейных и механических свойств. По назначению литейные оловянные бронзы делятся на две группы. В первую группу входят бронзы БрО3Ц12С5, БрО5Ц5С5, БрО4Ц7С5 и др., предназначенные для получения разных деталей машин. Эти сплавы имеют высокие коррозионные и механические свойства, хорошо обрабатываются резанием.

Ко второй группе относятся бронзы БрО10Ц2, БрО10Ф1, БрО5С25, БрО8Ц4, БрО6Ц6С3 ответственного назначения, обладающие высокими антифрикционными свойствами и хорошим сопротивлением истиранию. Эти сплавы применяют для изготовления подшипников скольжения и других деталей, работающих в условиях трения.

Алюминиевые бронзы занимают одно из первых мест среди медных сплавов. Преимущества алюминиевых бронз определяются меньшей стоимостью (из-за отсутствия дефицитного олова), более высоким уровнем механических свойств (табл. 4.9), повышенной коррозионной стойкостью.

Таблица 4.9