22. Бронза: властивості, маркування, призначення.

Бронза – це сплав міді з оловом(Sn), свинцем(Pb), берилієм(Be), алюмінієм(Al), кремнієм(Si), нікелем(Ni), де цинк(Zn) не є основним легуючим елементом.

Сплави міді з різними металами та незначною кількістю цинку, називають­ся бронзами. Для покращення властивостей бронз їх легують Мо, РЬ.

Бронзи поділяють на однофазні та багатофазні, а по кількості легуючих елементів — на прості та складнолеговані.

Бронзи мають високі механічні, антифрикційні та антикорозійні влас­тивості, добре обробляються різанням, мають добрі ливарні властивості.

Вироби з бронз отримують способом лиття. Деякі бронзи, що мають достатню пластичність, обробляються тиском.

Позначаються бронзи буквами Бр, потім ідуть цифри, що вказують їх склад у відсотках. Маркування: Бр. ОСЦ 6-6-3 (6% - олово, 6% - цинк, 3% - свинець, решта – мідь); Бр. С30 (30% - свинець, решта – мідь); Бр. АЖ 5-4 (5% - алюміній, 4% - залізо, решта – мідь).

Бронзи за головним легуючим елементом ділять на олов’яні, свинцеві, алюмінієві, кремнієві, берилієві, кадмієві.

Олов'яні бронзи — сплав міді з оловом, який містить 2-14% олова, все інше мідь. Для покращення властивостей їх легують додатково РЬ, 2п, N4, Р.

Олов'яні бронзи на відміну від латуні і чавунів мають малу усадку (менше 1%), це дозволяє виготовляти з них най­більш складні відливки, в том числі художнє лиття. Ливарна бронза із-за тве­рдих включень евтектоїду відрізняється високою зносостійкістю та малим коефіцієнтом тертя, тому являється найкращим (особливо з 10% 5п) анти­фрикційним (підшипниковим) матеріалом.

Недоліком ливарних бронз є підвищена пористість і невисока герметич­ність відливок. З метою заміни цінного олова, також для зниження пористос­ті, підвищення герметичності, механічних властивостей, для покращення зварювання в олов'яні бронзи добавляють від 2 до 15% 2п, а для підвищення обробки різанням бронз легують 3-5% РЬ. До ливарних бронз відносяться такі бронзи як БрОЦСНЗ-7-5-1 та БрОЦС4-4-17.

З олов'яних бронз виготовляють деталі автомобільної техніки: БрОЦСЗ, 5-6-5 і БрОЦСНЗ-7-5-1 — розпірні втулки між зубчастими колесами і ступицями; з БрОЦС6-6-3 — підшипникові втулки для валиків; з БрОЦС5-5-5 — корпуса клапанів системи охолодження; з БрОЦЮ-2 — деталі привода спі­дометра.

Алюмінієві бронзи — сплави міді з 4-11,5% алюмінію. Їх структура до 9,4% А1 — однофазна (А- твердий розчин), якщо алюмінію більше — двофаз­на, що має а+у — фазу, отриману в результаті розпаду Р-фази в рівноважних умовах. При гартуванні з 900°С у воді Р-фаза бездифузійно перетворюється з утворенням структури голкового мартенситу.

Алюмінієві бронзи на відміну від олов'яних мають більш високі механі­чні властивості при задовільних антифрикційних властивостях і високу коро­зійну стійкість в повітрі та морській воді. їх використовують для виготовлен­ня втулок, шестерен, сідел клапанів та багатьох інших антифрикційних дета­лей.

Свинцеві бронзи являють собою сплави міді з 27-63% свинцю. Їх струк­тура складається з окремих зерен Рb і Сu. Вони мають високі антифрикційні властивості, але поступаються олов'яним бронзам по технологічним власти­востям (схильні до ліквації). Свинцеві бронзи можуть працювати при тиску 2500-3000 МПа.

В машинобудуванні широко використовується бронза БрС-30 (30% РЬ, інше Сu) для виготовлення вкладишів підшипників дизелів.