Сплавы на медной основе. Бронзы. Строения. Свойства и применение.
Бронзы - сплавы меди с другими элементами, в числе которых, но только наряду с другими, может быть цинк. В зависимости от основного легирующего элемента бронзы разделяются на оловянистые, алюминиевые, бериллиевые и т.д.
1. Алюминиевые бронзы.
Сплавы, содержащие до 9% Al, однофазны и состоят только из - твердого раствора алюминия в меди. При содержании алюминия более 9% в структуре появляемся эвтектоид Фаза пластична, но прочность ее невелика.
Однофазные бронзы, применяют для глубокой штамповки.
Двухфазные сплавы имеют повышенную прочность, но пластичность их заметно ниже. Двухфазные бронзы подвергают горячей деформации, или применяют в виде фасонного литья.Алюминиевые бронзы хорошо сопротивляются коррозии в морской воде и тропической атмосфере, имеют высокие механические и технологические свойства. Алюминиевые бронзы обеспечивают высокую плотность отливок.
2. Кремнистые бронзы.
При легировании меди кремнием (до 3,5%) повышается прочность, а так же пластичность.
Механические свойства и назначение безоловянных бронз. Никель и марганец улучшает механические и коррозионные свойства кремнистых бронз, эти бронзы легко обрабатываются давлением, резанием и свариваются. Благодаря высоким механическим свойствам, упругости и коррозионной стойкости их применяют для изготовления пружин и пружинящих деталей приборов и радиооборудования, работающих при температуре до 2500С, а также в агрессивных средах (пресная, морская вода).
3. Бериллиевые бронзы.
Эти бронзы относятся к сплавам, упрочняемые термической обработкой. Это указывает на возможность упрочнения бериллиевой бронзы методом дисперсного твердения. При закалке бронза обладает малой прочностью , высокой пластичностью и способностью упрочняться при старении как непосредственно после закалки, так и после пластической деформации в закаленном состоянии. Предварительно наклепанная бронза при старении упрочняется сильнее и быстрее. Обладая высокими значениями временного сопротивления, пределами текучести и упругости, бериллиевые бронзы хорошо сопротивляются коррозии, свариваются и обрабатываются резанием. Бериллиевые бронзы применяют для мембран, пружин, пружинящих контактов, деталей.
4. Свинцовые бронзы. Свинец практически не растворяется в жидкой меди. Поэтому сплавы после затвердевания состоит из кристаллов меди и включения свинца.
Такая структура бронзы обеспечивает высокие антифрикционные свойства. Это предопределяет широкое применение бронзы БрС30 для изготовления вкладышей подшипников скольжения. БрС30 хорошо отводит теплоту, возникающую при трении. Из-за невысоких механических свойств бронзу БрС30 наплавляют тонким слоем на стальные ленты (трубы).. Вследствие большой разности значения плотности меди (8,94 г/см3) и свинца (11,3 4 г/см3) и широкого интервала кристаллизации бронза склонна к ликвации по плотности. Нередко свинцовые бронзы легирую никелем и оловом, которые
Сплавы на медной основе. Оловянные бронзы. (Cu-Sn)
На диаграмме состояния Cu-Sn сплошная кривая соответствует состоянию равновесия, которое достигается после большой степени деформации и длительного отжига.. Поэтому на диаграмме проведена дополнительная пунктирная линия, которая показывает состояние сплавов после отливки в металлические формы.
Упрочняются наклепом, т.к. перекристаллизация и дисперсионное твердевание не реализуется. Бронза БрО3Ц12С5 - sв=200МПа, d=5%.
Свойства:
Обладают хорошими литейными свойствами
большая склонность к ликвации
отличаются равномерно распределенной пористостью и малой усадкой
Наименьшая величина металлической усадки.!!!
Точность отливки
Однофазные.
Met- пластической деформацией.
Бр0Ф5-1
Двухфазные.
БрО10Ф1
БрО5Ц5С5
Используются в производстве подшипников качения.
Применения:
для литья деталей сложной формы
для изготовления антифрикционных деталей
Недостаток: Недостатком отливок из оловянных бронз является большая микропористость
Особенность: Особенностью оловянистых бронз является их (большое расстояние между линиями ликвидус и солидус) и медленно проходящий процесс диффузии
С целью уменьшения содержания олова они заменяются более дешевыми сплавами сложного состава.