Классификация бронзовых сплавов

     Бронзами называются сплавы на основе меди, в которых основными легирующими элемен-тами являются олово, алюминий, железо и другие элементы (кроме цинка, сплавы с которым относятся к латуням). Маркировка бронз состоит из  сочетания «Бр»,  букв, обозначающих основ-ные легирующие элементы и цифр, указывающих на их содержание.

      По химическому составу бронзы классифицируются по названию основного легирующего элемента. При этом бронзы условно делят на два класса: оловянные (с обязательным присут-ствием олова) и безоловянные.

      По применению бронзы делят на деформируемые, технологические свойства которых допускают производство проката и поковок, и литейные, используемые для литья. В то же время многие бронзы,  из которых производится прокат, используются и для литья.

      Химический состав и марки бронзовых сплавов определены в следующих ГОСТах:

Литейные: оловянные в ГОСТ 613-79,  безоловянные в ГОСТ 493-79.

Деформируемые: оловянные в ГОСТ 5017-2006,  безоловянные в ГОСТ 18175-78

       Многообразие бронз отражает приведенная ниже таблица.  Для  большей наглядности      цветом выделены марки  с хорошими антифрикционными свойствами, бронзы, используемые для изготовления пружин и  высокопрочные электропроводящие сплавы.      Жирным курсивом выде-лены термоупрочняемые сплавы (дисперсионно твердеющие). Бронзы, используемые исключительно как литейные, помечены «звездочкой». В дальнейшем будут рассматриваться преимущественно деформируемые бронзы.

 

ОЛОВЯННЫЕ БРОНЗЫ
БрО 5*	БрОФ 4-0.25	БрОЦ 4-3	БрОС 8-12*	БрОЦС 3-12-5*
БрО10*	БрОФ 6.5-0.4	БрОЦ 8-4*	БрОС 5-25*	БрОЦС 4-4-2.5
БрО19*	БрОФ 6.5-0.15	БрОЦ 10-2*	БрОС 16-5*	БрОЦС 4-4-17*
	БрОФ 7-0.2		БрОС 10-10*	БрОЦС 5-5-5
	БрОФ 10-1		БрОС 1-22*	БрОЦС 6-6-3*
АЛЮМИНИЕВЫЕ БРОНЗЫ
БрА5	БрАМц 9-2	БрАЖ 9-3	БрАЖМц10-3-1.5	БрАЖН 10-4-4
БрА7		БрАЖ 9-4	БрАЖНМц10-4-4-1	БрАЖН 11-6-6*
КРЕМНИСТЫЕ	БЕРИЛЛИЕВЫЕ	КАДМИЕВЫЕ	МАГНИЕВЫЕ	ХРОМОВЫЕ
БрКМц3-1	БрБ2	БрКд1	БрМг0.3	БрХ1
БрКН1-3	БрБ2.5	БрКдХ0.5-0.15	БрМг0.5	БрХКд0.5-0.3
БрКН0.5-2	БрБНТ-1.9		БрМг0.8	БрХ1Цр
СЕРЕБРЯНЫЕ	ЦИРКОНИЕВЫЕ	СВИНЦОВЫЕ	МАРГАНЦЕВЫЕ
БрСр0.1	БрЦр0.2 (0.3, 0.7)	БрС30*	БрМц5	МКБ2.5-0.5

Общая характеристика бронзовых сплавов

      Модуль упругости Е разных марок меняется в широких пределах: от 10000 (БрОФ, БрОЦ) до 14000 (БрКН1-3, БрЦр). Модуль сдвига G меняется в пределах 3900-4500. Эти величины сильно зависят от состояния бронзы (литье, прокат, до и после облагораживания). Для нагартованных лент наблюдается анизотропия по отношению к направлению прокатки.        

       Обрабатываемость резанием практически всех бронз составляет 20% (по отношению к ЛС63-3). Исключение составляют оловянно-свинцовые бронзы  БрОЦС с очень хорошей обраба-тываемостью ( 90% для БрОЦС4-4-2.5).

       Ударная вязкость ( ) меняется в широких пределах  и в основном меньше, чем для меди (для сопоставимости результатов все значения приведены для литья в кокиль):

 

БрОФ 10-1	БрОФ 6.5-0.4	БрАЖ 9-4	БрА5	Медь	БрМц5
БрОЦС 6-6-3	БрОЦС 4-4-2.5	БрАЖМц	БрА7
БрОС 5-25	БрОЦ4-3	БрАМц 9-2	БрКМц3-1
Значение ударной вязкости  увеличение 
1 – 3	4 – 6	6 – 8	15 – 16	16 – 18	20

     Электропроводность большинства бронзовых сплавов существенно ниже, чем у чистой меди и многих латуней (значения удельного сопротивления приведены в мм /м):     

	БрКд
Медь	БрМг	БрКН	Л63	БрОЦ4-3	БрАМц	БрБ2	БрКМц	БрОФ7-0.2
БрСр	БрЦр		ЛС59-1		БрА7			БрАЖМц
	БрХ
Значения электропроводности ( ухудшение )
0.02	0.02 - 0.04	0.08-0.05	0.07	0.09	0.1	0.1-0.07	0.15	0.19

 

Сопротивление серебряной бронзы (медь легированная серебром до 0.25%) такое же как у чистой меди, но такой сплав имеет большую температуру рекристаллизации и малую ползучесть при высоких температурах.      

      Низкое удельное сопротивление имеют низколегированные бронзовые сплавы БрКд, БрМг, БрЦр, БрХ.. Величина электропроводности имеет существенное значение для бронз. используемых для изготовления коллекторных полос, электродов сварочных машин, для пружинящих электрических контактов. Приведенные значения являются ориентировочными, т.к. на величину сопротивления оказывает влияние состояние материала. Особенно сильно оно может измениться под влиянием облагораживания (в сторону уменьшения, это касается БрХ, БрЦр, БрКН, БрБ2 и др.).

     Теплопроводность большинства бронз существенно ниже теплопроводности меди и ниже теплопроводности латуней (значения приведены в кал/ с С):

   

Медь	БрКд	БрКН1-3	Л63	БрАЖН	БрАМц	БрОФ10-1	БрКМц
БрСр	БрМг	БрА5	ЛС59-1	БрБ2	БрАЖ		БрМц5
	БрХ			БрОЦ4-3	БрАЖМц
Значения теплопроводности ( ухудшение )
0.9	0.8-0.6	0.25	0.25	0.25-0.18	0.17-0.14	0.13-0.12	0.1-0.09

     Высокую теплопроводность имеют низколегированные бронзы. Облагораживание улучшает теплопроводность. Высокая теплопроводность особенно важна для обеспечения отвода тепла в узлах трения и в электродах сварочных машин. Низкая теплопроводность облегчает процесс сварки бронзовых деталей.