Tehnik-ast.ru

Электро Техник
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Латунь против бронзы: в чем разница

Латунь против бронзы: в чем разница?

Латунь против бронзы: в чем разница?

Латунь и бронза два популярных металла, которые во многом похожи. Фактически, их обычно называют «красными металлами», поскольку оба кажутся красноватыми по цвету и представляют собой медные сплавы. У них также есть широкий спектр приложений, которые так или иначе связаны между собой.

Итак, в чем разница между бронзой и латунью? Если вы планируете использовать бронзу или латунь, уделите несколько минут, чтобы узнать, чем отличается латунь от бронзы.

История бронзы и латуни

Первое известное существование бронзы датируется примерно 3500 г. до н.э. и, следовательно, шумеры и дали свое название бронзовому веку. Изобретение бронзы позволило людям изготавливать металлические предметы лучше, чем раньше.

Такие изделия, как инструменты, оружие, доспехи и различные строительные материалы, такие как декоративная плитка, сделанные из бронзы, были относительно жестче и долговечнее, чем изделия из камня и меди.

Латунь появилась позже примерно в 500 году до нашей эры. Цинк практически никогда не встречается в чистом виде в природе, но люди поняли, что медь, выплавленная с каламином — цинковой рудой, — дает металл золотистого цвета, устойчивый к потускнению, который может быть полезен для всех видов вещей из-за его низкой температуры замерзания и пластичность. Сам цинк не виден, но выделяется из каламиновой руды при нагревании и сразу же соединяется с медью.

Что такое латунь?

Латунь против бронзы: в чем разница?

Латунь — это в основном сплав, состоящий из меди с добавлением цинка. К латуни можно добавить различное количество цинка или других элементов. Эти различные смеси дают широкий спектр свойств и вариаций цвета.

Повышенное количество цинка придает ткани повышенную прочность и пластичность. Это может сказаться на главном свойстве латуни. Цвет латуни варьируется от красного до желтого, в зависимости от количества цинка, добавленного в сплав.

Если содержание цинка в латуни составляет от 32% до 39%, у нее будет повышенная способность к горячей обработке, но холодная обработка будет ограничена.

Если латунь содержит более 39% цинка (например, Muntz Metal), она будет иметь лучшую прочность и более низкую пластичность (при комнатной температуре).

Свойства латуни

  • Латунь часто имеет ярко-золотой оттенок. Однако он также может быть красновато-золотым или серебристо-белым. Лучшее процентное содержание меди дает розовый оттенок, а большее количество цинка делает сплав серебристым.
  • Латунный сплав имеет более высокую пластичность, чем бронза или цинк.
  • Латунь обладает желательными акустическими свойствами, подходящими для использования в музыкальных инструментах.
  • Металл имеет низкое трение.
  • Латунь может быть мягким металлом, который будет использоваться в случаях, когда вероятность искрообразования низкая.
  • Сплав имеет относительно низкую температуру замерзания.
  • Это хороший проводник тепла.
  • Латунь противостоит коррозии, в том числе гальванической коррозии от соленой воды.
  • Латунь легко отлить.
  • Латунь не ферромагнитна. Помимо прочего, это упрощает отделение других металлов для переработки.

Латунные аппликации

Латунь в основном используется в декоративных целях. Это связано с его эстетической ценностью. Этот медный сплав легко спутать с золотом. Большинство людей используют латунь для изготовления музыкальных инструментов.

Другие применения латуни включают

-При изготовлении электроники, такой как терминалы и компоненты часов.

— Товары для дома и мебели, такие как дверные ручки, застежки, ручки и даже трубы.

-Военные предметы, такие как застежки, рым-болты, гильзы, крючки.

-Морские предметы, такие как рым-болты, шкивы, крепежные детали и защелки для болтов

-Товары для отдыха на открытом воздухе, такие как кнопки для отдыха, карабины и быстросъемные.

-Товары для нефтегазовой промышленности, такие как арматура и клапаны

Что такое бронза?

Латунь против бронзы: в чем разница?

Бронза — это сплав, который, помимо других элементов, состоит в основном из меди. В большинстве случаев олово является предпочтительным добавляемым элементом, но мышьяк, фосфор, алюминий, марганец и кремний также могут использоваться для придания материала другим свойствам.

Все эти ингредиенты производят сплав, намного более твердый, чем чистая медь.

Бронза отличается тускло-золотым цветом. Вы также заметите разницу между бронзой и латунью, потому что бронза будет иметь слабые кольца на поверхности.

Бронза — прочная и хрупкая. Он плавится при более высокой температуре — 950 градусов по Цельсию, но это зависит от количества олова, присутствующего в сплаве.

Бронза противостоит коррозии (особенно коррозии в морской воде) и усталости металла, чем сталь, и, кроме того, намного лучше проводит тепло и электричество, чем большинство сталей.

Использование бронзы

Bronze имеет довольно большое количество приложений, включая, но не ограничиваясь:

Искусство Возможно, самое популярное использование бронзы — в искусстве, особенно в качестве основного материала для скульптуры. Это материал, который выбирают скульпторы, специализирующиеся на металлах. В основном это связано с его удивительным свойством, которое позволяет ему медленно расширяться и остывать.

Строительство. Несмотря на то, что сталь вытесняется сталью во многих областях применения, связанных со строительством, бронза по-прежнему сохраняет свое место во многих из них. Например, многие компоненты подвижных мостов, колеса червячных приводов и поворотные столы для мостов изготавливаются из особого сорта бронзы. Современные защитные инструменты, такие как молотки, молотки и гаечные ключи, также сделаны из бронзы.

Машинный дизайн. Существует множество деталей машин, изготовленных из бронзы — прямозубые шестерни, втулки, подшипники, детали клапанов и даже направляющие клапанов в авиационных двигателях — все из-за их высокой электропроводности, термического сопротивления и свойств низкого трения.

Читайте так же:
Герметик для резьбы автомобильный

Бронзовые сплавы

Фосфорная бронза (или оловянная бронза)

Этот сплав обычно имеет содержание олова от 0.5% до 1.0% и диапазон фосфора от 0.01% до 0.35%. Эти сплавы отличаются своей вязкостью, прочностью, низким коэффициентом трения, высоким сопротивлением усталости и мелким зерном. Некоторые типичные области применения этого бронзового сплава — электрические изделия, сильфоны, пружины, шайбы, коррозионно-стойкое оборудование.

Алюминиевая бронза

Он имеет диапазон содержания алюминия от 6% до 12%, содержания железа 6% и содержания никеля 6%. Эти комбинированные присадки обеспечивают повышенную прочность в сочетании с превосходной устойчивостью к коррозии и износу. Эта бронза обычно используется в производстве судового оборудования, подшипников скольжения и насосов или клапанов, которые работают с агрессивными жидкостями.

Кремниевая бронза

Это сплав, который состоит как из латуни, так и из бронзы (красной кремниевой латуни и красной кремниевой бронзы). Обычно они содержат 20% цинка и 6% кремния. Guinea Gold обладает высокой прочностью и устойчивостью к коррозии и обычно используется для стержней клапанов. Красная бронза очень похожа, но в ней меньше цинка. он обычно используется при производстве компонентов насосов и клапанов.

Как отличить латунь от бронзы

Как узнать, латунь это или бронза? Что ж, есть разные способы отличить бронзу от латуни. Эти методы включают:

Состав:

У латуни и бронзы один и тот же базовый элемент — медь, поэтому в каком-то смысле они будут выглядеть и ощущаться одинаково. Однако их легирующие элементы разные — в латуни есть цинк, а в бронзе — олово. Другие элементы добавлены, чтобы сделать варианты, которые хорошо работают в определенных приложениях. Например, бронзу часто легируют фосфором, марганцем, алюминием или кремнием, а латунь часто легируют железом.

Несмотря на различия в составе, оба металла сохраняют присущие им качества, поэтому они не превращаются в совершенно разные материалы.

цвет

Латунь против бронзы: в чем разница?

Возможно, самый простой способ отличить латунь от бронзы — это их цвет. Латунь обычно имеет приглушенный желтый оттенок, очень похожий на тусклое золото, что делает ее идеальным материалом для мебели и светильников.

С другой стороны, бронза почти всегда выглядит как сепия. Эта характеристика может немного измениться при добавлении в смесь других элементов, но их все равно легко сообщить по отдельности.

Механические свойства

Если вы действительно хотите убедиться, что используете правильный материал, то нет лучшего способа, чем проверить их механические свойства. Латунь более пластична и пластична, чем бронза, и это только потому, что олово гораздо лучше закрепляет медную решетку, чем цинк. Это означает, что решетки, которые структурируют латунь, могут более свободно скользить друг над другом при прокатке, прессовании или ковке металла. Из-за этого бронза также намного более хрупкая, чем латунь, но она более долговечна, поскольку латунь окисляется намного быстрее.

Долговечность

Бронза также твердая и прочная, но ее нелегко согнуть. Он действительно выдерживает воду, что постепенно делает его невосприимчивым к коррозии. Хотя латунь и прочна, она не такая прочная, как медь или бронза. Латунь уязвима к коррозии и растрескиванию, и она совсем не гибкая.

Приложения / Использование

Латунь используется во многих наших аксессуарах для дома, таких как замки, дверные ручки, шестерни и т. Д., Вы также увидите присутствующую латунь, а также некоторые электрические и сантехнические материалы. Бронза используется во многих деталях и механизмах кораблей и лодок. Это главным образом потому, что, как уже говорилось ранее, бронза выдерживает воду, поэтому она может справиться только с чем угодно.

По этим различиям теперь вы можете сказать, какой металл (латунь или бронза) лучше всего подходит для вашего применения. Вы также можете определить, является ли металл медью или бронзой.

Если вы хотите сделать 3D-печать из латуни или бронзы, позвольте Рош Индастри делать работу за вас. Мы — уважаемая компания в области 3D-печати в Китае.

дело

Rocheindustry специализируется на высоком качестве Быстрое прототипирование, быстрый мелкосерийное производство и крупносерийное производство. Услуги быстрого прототипа, которые мы предоставляем, — это профессиональный инжиниринг, Обработка CNC включая фрезерные и токарные станки с ЧПУ, Изготовление листового металла или прототипирование листового металла, Умрите литье, металлическое тиснение, Вакуумное литье, 3D печать, SLA, Изготовление прототипов методом экструзии пластика и алюминия, Быстрая оснастка, Быстрое литье под давлением, Обработка поверхности закончить услуги и другие услуги быстрого прототипирования Китая, пожалуйста свяжитесь с нами прямо сейчас.

Бронзовый век и его оружие — Сплавы бронзового века

«Бронзовый век»
Долгое время историки считали, что древняя бронза — это только сплав меди и олова. Однако тщательный анализ бронзовых изделий показал, что вопрос этот гораздо сложнее, чем казалось ранее. Были выделены бронзы, полученные добавлением к меди мышьяка, никеля, свинца, сурьмы.
Открытие бронзы таит в себе загадку. Этот металл в природе в свободном виде не встречается, а является продуктом человеческой изобретательности. Что же подтолкнуло человека, научившегося плавить медь, добавлять в этот расплав другие металлы? Ответить на этот вопрос позволяют этнографические исследования, предпринимавшиеся в начале XX века. Было отмечено, что среди племен находящихся на низшем уровне развития процесс получения и обработки металла тесно связан с магией. Посвященные в тайну этих технологий люди совершают целые колдовские обряды. Возможно, в процессе таких обрядов в шихту добавлялись какие-то растения, минералы и руда, свойства которых были пока неизвестны, но им приписывалось благотворное влияние на конечный результат операции.

Читайте так же:
Как подключить бесперебойник к компьютеру схема

Оружие

И действительно, в определенных случаях расплавленная медь становилась более текучей, а температура плавления понижалась, что упрощало производственный процесс. Кроме этого, полученный металл обладал лучшими свойствами, чем медь в чистом виде. Заметив это, древние металлурги стали в дальнейшем целенаправленно воспроизводить столь выгодные действия, опытным путем отыскивая наиболее подходящие для сплава присадки и их количественные пропорции относительно меди. Накопленный при этом опыт позволил получать сплавы более высокого качества. Если учитывать, что во время плавки каких либо контрольных приборов не существовало и древние металлурги могли опираться только на свое умение, опыт и интуицию, становится понятно, почему каждая плавка была индивидуальной, в конечном итоге дающей металл чем-то отличный от полученного ранее. Например, повышение температуры плавки одной и той же руды уменьшает количественный состав в меди одних примесей и увеличивает — других. Поэтому искусство древнего металлурга заключалось в способности интуитивно контролировать происходящий процесс и умении многократно повторять его с возможно более близкими результатами.

Древние бронзы: составы

Археологические находки в местах, где некогда существовали древние цивилизации, датированные IV — началом II тысячелетия до н. э., обогатили науку предметами из древней бронзы. Спектральный анализ показал, что все они мышьяковые, полученные сплавом меди с мышьяком. В старом русском «Сборнике указов и прописей ремесленных приемов» можно прочесть: «. возьми зеленую медь, прибавь желтый мышьяк (аурипигмент), получишь белую медь. ». Мышьяковые минералы — реальгар и аурипигмент, имеющие ярко-красный и золотистый цвета и при ударе издающие чесночный запах, привлекли внимание древних металлургов искавших колдовские снадобья для своих действ. К тому же эти минералы легко соединяются с расплавленной медью, и этот способ, оче видно, стал первым, с помощью которого древние металлурги получали бронзу.
Даже 0,5% мышьяка улучшает ковкость меди в холодном состоянии и дает возможность получать качественные отливки. Получаемый при холодной ковке мышьяковистых бронз наклеп резко увеличивает твердость изделия. Но если в бронзе более 8% мышьяка, сплав становится хрупким.
Кроме указанной выше бронзы изредка встречаются сплавы меди с сурьмой или свинцом, но и в них чаще всего присутствует мышьяк. Например, спектральный анализ шила, датированного III тысячелетием до н. э., показал, что в металле содержится 14% свинца и 5% мышьяка. Механические свойства таких изделий были не высоки, и чаще всего эта бронза использовалась при изготовлении ритуальных предметов и украшений.
Достаточно редко встречается и еще один вид бронзы, содержащей мышьяк и никель. Из нее изготавливались топоры, кинжалы, мотыги. Содержание никеля доходит до 4,5%, мышьяка до 7%. Никель как легирующий элемент широко применяется в современной металлургии. Очевидно, улучшение качества металла, получаемое при добавлении в расплав никеля и в древности побуждало металлургов использовать во время плавок никелевую руду.
Во II тысячелетии до н. э. бронза, содержащая мышьяк, исчезает, и ей на смену приходят классические медно-оловянные сплавы. Ученые объясняют это тем, что при все более возрастающем количестве выплавляемого металла (в результате усовершенствования и увеличения объема плавильных печей) увеличилось выделение ядовитых паров мышьяка, вызывающих отравление
людей, занятых в металлургическом производстве. Осознание вредного воздействия мышьяка (древнерусское название «мыше-ядь» свидетельствует о применении его в качестве яда против грызунов) заставило искать ему замену, не ухудшающую свойства сплавов.

Оловянистая бронза
Металлом, способным заменить ядовитый мышьяк, стало олово. Мелкие предметы из олова, найденные археологами, датируются примерно 2500-2200 гг. до н. э. К этому же времени относятся единичные находки предметов из бронзы, в состав которой среди других металлов входит также и олово. В основном это украшения, и присадка олова к бронзе в этом случае объясняется тем, что древние металлурги изменяли цвет металла, делая его более привлекательным для потребителя.
При содержании олова до 10% и выше бронза получается золотистого цвета. При 16% сплав приобретает красновато-золотистый оттенок. В промежутке между 16%-25% олова бронза желтовато-белого оттенка. При дальнейшем повышении содержания олова ее цвет изменяется на светло-се- рый, а при 33% становится белым.
Олово получали из его природной окиси — касситерита (касситерит — «оловянный камень» черного, коричневого и красно-коричневого цвета), добавляя его в шихту плавильной печи. Почему люди обратили внимание на касситерит? Одно из предположений — часто касситерит встречается вместе с золотом в речных песках. И так же, как крупинки золота, он остается в лотке при промывании породы водой. Случайно попав как побочный продукт при добыче золота касситерит, скорее всего, был использован в магических обрядах, сопровождающих плавку. В дальнейшем, когда олова для производства бронзы понадобилось очень много, такая его добыча уже не могла отвечать все возрастающим потребностям металлургии. По настоящему богатых месторождений олова немного и, очевидно, что оловянная руда служила предметом международной торговли в древнем мире.
Бронза, пригодная для изготовления оружия при помощи ковки, содержит 4-6% олова, при дальнейшем его увеличении она становиться тверже, но теряет пластичность и может лопнуть. Твердость 6%-ной бронзы сравнима с твердостью прокованной, низкоуглеродистой стали. При этом кованое изделие из такой бронзы, нагретое до красного цвета, а затем медленно охлажденное, становится еще более твердым. А вот ее расплав, залитый в металлическую форму, имеющую повышенную теплоотдачу, необходимо резко охладить, чтобы изделие приобрело такую же повышенную твердость. Эти свойства присущи только оловянистым бронзам. При изготовлении из них оружия и орудий труда свойства эти учитывались древними металлургами, положив начало опытам по закалке металлов в различных средах.

Читайте так же:
Как быстро сдуть надувной матрас

Мышьяковая бронза

Мышьяковая бронза

Существует большое количество видов бронз: свинцовая, сурьмяная, мышьяковая, никелевая, висмутная, бериллиевая и пр. Наиболее известна оловянная бронза, и долгое время считалось, что именно она была первым медным сплавом, который научился производить человек. Однако в настоящее время достоверно установлено, что первые бронзы были мышьяковыми.

Минералы мышьяка (как правило, это сульфиды) часто присутствуют в медных месторождениях. Они обладают ярким цветом и были известны человеку еще в каменном веке. Реальгар (от арабского «рахьял-чхар» – рудный порох) из-за ярко-красного цвета считался магическим камнем, а аурипигмент (от латинских «аурум» – золото и «пигмент» – цвет) ассоциировался с солнцем. Сплав с некоторым содержанием мышьяка получался естественным путем уже при производстве меди. Вероятно, положительное влияние на качество металла присутствия в шихте минералов мышьяка было рано замечено древними металлургами. Возможно, их добавление в шихту носило ритуальный характер, но в отдельных регионах производство мышьяковых бронз началось еще в 5-м тысячелетии до н. э.

Предположение о применении древними металлургами реальгара и аурипигмента было подтверждено многочисленными опытными плавками. Мастер не мог не заметить, что добавка (присадка) этих минералов в шихту позволяет получить сплав лучшего качества. Изменяя доли используемых минералов, он получал сплавы различных цветов и с хорошими механическими свойствами. Присутствие мышьяка в бронзе в количестве до 6 % масс. существенно (более чем в 2 раза) повышает ее прочность и твердость, улучшает ковкость в холодном состоянии, дает возможность получить более плотные отливки, а также увеличивает жидкотекучесть сплава. Таким образом, использование мышьяковой бронзы облегчало получение плотных отливок в рельефных литейных формах.

Немаловажное значение в древности имел цвет сплава. При добавлении к меди 1–3 % масс. мышьяка получается металл красного цвета, 4–12 % – золотистого, более 12 % – серебристо-белых тонов. Следовательно, из мышьяковой бронзы можно было получать изделия похожие на золотые и серебряные. Особенно часто этим приемом пользовались при производстве украшений: археологами найдены литые бусы, подвески, кольца, содержащие до 30 % мышьяка. Древнее оружие из бронзы никогда не содержит более 6 % мышьяка.

В 3-м тысячелетии до н. э. бронзы производились в металлургических центрах Евразии и Северной Африки практически повсеместно. Поражает сходство технологии производства бронз, способов литья орудий и оружия, а также внешнего вида металлических изделий на всей этой огромной территории в условиях существования в ее пределах резко различающихся земледельческих и скотоводческих культур. Из-за неравномерного распределения по различным географическим регионам металлических руд выделяются народы – производители и народы – потребители металлов, зависевшие от их поставок. Таким образом, важнейшим следствием становления металлургии стало формирование международного разделения труда еще в доисторическую эпоху. А ведь ранее его возникновение относили к эпохе великих империй Древнего мира – Римской и Китайской.

Металлургия мышьяковой бронзы в 3-м тысячелетии до н. э.

Международное разделение труда в Европе при производстве металлов было развито столь сильно, что в раннем бронзовом веке около половины всего выплавленного земледельцами юга металла, как показали расчеты, экспортировалось на север степным скотоводам. При этом отливка и металлообработка тяжелых орудий и оружия на севере велась более совершенными методами. По этой причине именно степным кочевникам мир обязан изобретением колесной повозки, для изготовления которой требовались высококачественные металлические инструменты. О широком распространении в степной зоне древнейшего колесного транспорта теперь хорошо известно по многим десяткам курганных погребений знати.

В начале 3-го тысячелетия до н. э. на территориях, некогда занятых неолитическими культурами, быстро вошли в употребление бронза, колесный транспорт, получило развитие коневодство. Человечество вступило в бронзовый век и эпоху Древнего мира.

Медь и ее сплавы

Помощь студентам

Медь относится к группе цветных металлов, наиболее широко применяемых в промышленности. Порядковый номер меди в периодической системе Д. И. Менделеева — 29, атомный вес А = 63,57. Медь имеет гранецентрированную кубическую решетку (ГЦК) с периодом а = 3,607 Å.

Удельный вес меди g = 8,94 г/см 3 , температура плавления — 1083 0 С. Чистая медь обладает высокой тепло — и электропроводностью. Удельное электрическое сопротивление меди 0,0175 мкОм×м, теплопроводность l = 395 Вт/(м×град). Предел прочности sв = 200…250 МПа, твердость 85…115 НВ, относительное удлинение d = 50 %, относительное сужение y = 75 %.

Медь — немагнитный металл. Она обладает хорошей технологичностью: обрабатывается давлением, резанием, легко полируется, хорошо паяется и сваривается, имеет высокую коррозионную стойкость. Основная область применения — электротехническая промышленность.

Электропроводность меди существенно понижается при наличии даже очень небольшого количества примесей. Поэтому в качестве проводникового материала применяют в основном особо чистую медь М00 (99,99 %), электролитическую медь М0 (99,95 %), М1 (99,9 %). Марки технической меди М2 (99,7 %), М3 (99,5 %), М4 (99,0 %).

Читайте так же:
Как измерить плотность акб

В зависимости от механических свойств различают медь твердую, нагартованную (МТ) и медь мягкую, отожженную (ММ).

Вредными примесями в меди являются висмут, свинец, сера и кислород. Действие висмута и свинца аналогично действию серы в стали; они образуют с медью легкоплавкие эвтектики, располагающиеся по границам зерен, что приводит к разрушению меди при ее обработке давлением в горячем состоянии (температура плавления эвтектики соответственно 270 0 С и 326 0 С).

Сера и кислород снижают пластичность меди за счет образования хрупких химических соединений Сu2O и Сu2S.

В качестве конструкционного материала технически чистую медь применяют редко, так как она имеет низкие прочностные свойства, твердость. Основными конструкционными материалами на основе меди являются сплавы латуни и бронзы. Для маркировки медных сплавов используют следующее буквенное обозначение легирующих элементов:

  • О — олово; Ц — цинк; Х — хром;
  • Ж — железо; Н — никель; С — свинец;
  • К — кремний; А — алюминий; Ф — фосфор;
  • Мц — марганец; Мг – магний; Б – бериллий.

Латуни

Латуни — это медные сплавы, в которых основным легирующим элементом является цинк.

В зависимости от содержания цинка латуни промышленного применения бывают:

  1. однофазные a — латуни, содержащие до 39 % цинка (это предельная растворимость цинка в меди);
  2. двухфазные (a+b|)- латуни, содержащие до 46 % цинка;
  3. однофазные b|- латуни ,содержащие до 50 % цинка.

Однофазные a- латуни пластичны, хорошо обрабатываются резанием, давлением при температурах ниже 300 0 С и выше 700 0 С (в интервале от 300 0 С до 700 0 С — зона хрупкости). С увеличением содержания цинка прочность латуней повышается. В латунях b|- фаза представляет собой упорядоченный твердый раствор на базе электронного соединения СuZn с решеткой ОЦК, она хрупкая и прочная. Поэтому, чем больше в латунях b|- фазы, тем они прочнее и менее пластичны. Практическое применение имеют латуни с содержанием цинка до 42…43 %.

Латуни, обрабатываемые давлением, маркируются буквой Л (латунь), после которой ставятся буквенные обозначения легирующих элементов; цифры, следующие за буквами, указывают содержание меди и количество соответствующего легирующего элемента в процентах. Содержание цинка определяется по разности от 100 %. Например, латунь Л62 содержит 62 % Сu и 38 % Zn. Литейные латуни маркируются буквой Л, после которой ставится содержание цинка и других легирующих элементов в процентах. Количество меди определяется по разности от 100 %. Например, латунь ЛЦ36Мц20С2 содержит 36 % Zn, 20 % Mn, 2 % Pb и 42 % Сu.

К однофазным a — латуням относятся Л96 (томпак), Л80 (полутомпак), Л68, имеющая наибольшую пластичность (d = 56 %). Двухфазные (a+b|) — латуни марок Л59 и Л60 имеют меньшую пластичность в холодном состоянии, но большую прочность и износостойкость. Однофазные имеют после отжига sв = 250…350 МПа и d = (50…56) %, двухфазные — sв = 400…450 МПа и d = (35… 40 %).

Для повышения механических свойств и коррозионной стойкости латуни могут легироваться оловом, алюминием, марганцем, кремнием, никелем, железом и др.

Введение легирующих элементов (кроме никеля) уменьшает растворимость цинка в меди и способствует образованию b|- фазы, поэтому такие латуни чаще двухфазные (a+b|). Никель увеличивает растворимость цинка в меди, и при достаточном его содержании латунь из двухфазной становится однофазной. Свинец облегчает обрабатываемость резанием и улучшает антифрикционные свойства. Сопротивление коррозии повышают Al, Zn, Si, Mn, Ni, Sn.

В морском судостроении применяются оловянистые ”морские” латуни, например, ЛО70-1 (70 % Сu, 1 % Sn, 29 % Zn). Она используется для изготовления конденсаторных трубок, деталей теплотехнической аппаратуры.

Алюминиевые латуни используют для изготовления конденсаторных трубок, цистерн, втулок, а также для изготовления коррозионно-стойких деталей, работающих в морской воде. Марки латуней: ЛА77-2, ЛАЖ60-1-1, ЛАН59-3-2 (в электрических машинах, в хим. машиностроении). Из латуни ЛАНКМц75-2-2,5-0,5-0,5 изготовляют цельнотянутые круглые трубы для производства манометрических трубок и пружин в приборах повышенного класса точности. С помощью закалки и старения sв достигает 700 МПа.

Марганцевые латуни кроме хороших механических и технологических свойств (обрабатываются давлением в холодном и горячем состоянии) обладают высокой коррозионной стойкостью в морской воде, хлоридах и перегретом паре. Латуни ЛМц 58-2 и ЛМцА 57-3-1 применяются в основном для изготовления крепежных изделий арматуры.

Кремнистые латуни характеризуются высокой прочностью (sв до 640 МПа), пластичностью и вязкостью до минус 183 0 С. Латунь ЛК80-3 применяют для изготовления арматуры, деталей приборов в судо- и общем машиностроении.

Свинцовистые латуни отлично обрабатываются резанием и обладают высокими антифрикционными свойствами. Латуни ЛС60-1, ЛС59-1 применяют для изготовления крепежных деталей , зубчатых колес, втулок.

Никелевая латунь обладает повышенными механическими (sв до 785 МПа) и коррозионными свойствами, обрабатывается давлением в холодном и горячем состоянии. Латунь ЛН65-5 применяется для изготовления манометрических и конденсаторных трубок, различного вида проката.

Литейные латуни содержат те же элементы, что и латуни, обрабатываемые давлением; от последних литейные отличает, как правило, большее легирование цинком и другими металлами. Вследствие этого они обладают хорошими литейными характеристиками.

Бронзы

Бронзы — это сплавы меди с оловом, алюминием, кремнием и другими элементами.

По технологическому признаку бронзы делятся на деформируемые и литейные. Деформируемые маркируются буквами Бр, после которых перечисляются легирующие элементы, а затем соответственно содержание этих элементов в процентах. Содержание меди определяется по разности от 100 %. Например, БрОЦС 8-4-3 содержит 8 % Sn, 4 % Zn, 3 % Pb, 85 % Сu.

Читайте так же:
Как определить растяжение пружины формула

Литейные бронзы маркируются аналогично литейным латуням. Например, бронза Бр06Ц3Н6 содержит 6 % Sn, 3 % Zn, 6 % Pb, 85 % Сu.

Бронзы по сравнению с латунью обладают лучшими механическими, антифрикционными свойствами и коррозионной стойкостью.

Оловянные бронзы. Наибольшее практическое значение имеют сплавы, содержащие до 10…12 % Sn. Предельная растворимость олова в меди 15,8%, однако в реальных условиях кристаллизации и охлаждения предельная растворимость снижается примерно до 6 %. К однофазным сплавам относятся бронзы с содержанием олова до 5…6 % и a — фаза, представляет твердый раствор олова в меди с ГЦК — решеткой. При большем содержании олова наряду с a — раствором присутствует эвтектоид (a + Сu31Sn8). Предел прочности бронзы возрастает с увеличением олова, но при его высоких концентрациях резко снижается из-за большего количества хрупкого интерметаллида Сu31Sn8.

Оловянные бронзы обычно легируют Zn, Pb, Ni, P. Цинк улучшает технологические свойства бронзы и удешевляет ее. Фосфор улучшает литейные свойства. Для изготовления художественного литья содержание фосфора может достигать 1 %. Свинец (до 3…5 %) вводится в бронзу для улучшения ее обрабатываемости резанием. Никель повышает механические свойства, коррозионную стойкость и плотность отливок, уменьшает ликвацию. Среди медных сплавов оловянные бронзы имеют самую низкую линейную усадку (0,8 % при литье в землю и 1,4 % — в металлическую форму).

Для проведения пластичности проводится гомогенизация сплавов при температурах 700…750 0 С с с быстрым охлаждением. Остаточные напряжения снимаются отжигом при 550 0 С.

Оловянные деформируемые бронзы Бр0Ф7-0.2, БрОЦС4-4-4, БрОЦ4-3 и другие имеют более высокую прочность, упругость, сопротивление усталости, чем литейные. Их используют для изготовления подшипников скольжения, шестерен, трубок контрольно — измерительных и других приборов, манометрических пружин и т.д.

Литейные оловянные бронзы. По сравнению с деформируемыми они содержат большее количество легирующих элементов, имеют ниже жидкотекучесть, малую линейную усадку, склонны к образованию усадочной пористости. Бронзы БрОЗЦ7С5Н, БрО10Ф1, БрО6Ц6С3, БрО5С25 и другие применяются для изготовления арматуры, работающей в воде и водяном паре, подшипников, шестерен, втулок.

Алюминиевые бронзы отличаются высокими механическими антикоррозионными свойствами, жидкотекучестью, малой склонностью к дендритной ликвации. Из-за большой усадки трудно получить сложную фасонную отливку. Они морозостойки, немагнитны, не дают искры при ударах. По коррозионной стойкости превосходят латуни и оловянистые бронзы.

Алюминий растворяется в меди, образуя a — твердый раствор замещения с пределом растворимости 9,4 %. При большем содержании в структуре появляется эвтектоид (a + g|); g| — интерметаллид Сu32Al9.

Однофазные бронзы БрА5, БрА7 имеют хорошую пластичность и относятся к деформируемым. Обладают наилучшим сочетанием прочности и пластичности: sв = 400…450 МПа, d = 60 %.

Двухфазные бронзы (a + g|) имеют повышенную прочность до 600 МПа, но пластичность заметно ниже d = (35…45) %. Эти сплавы упрочняются термообработкой и дополнительно легируются Fe, Ni, Mn.

Железо измельчает зерно и повышает механические и антифрикционные свойства алюминиевых бронз. Никель улучшает механические свойства и износостойкость, температуру рекристаллизации и коррозионную стойкость. Марганец повышает технологические и коррозионные свойства.

Бронзы БрАЖН10-4-4, БрАЖМц10-3-1-5 и др. применяются для изготовления зубчатых колес, деталей турбин, седел клапанов и других деталей, работающих в тяжелых условиях износа при повышенных температурах до 400 0 С, корпуса насосов, клапанные коробки и др.

Закалка проводится с температуры 950 0 С, после чего бронзы подвергают старению при 250…300 0 С в течение 2…3 ч.

Кремнистые бронзы применяются в качестве заменителей оловянистых бронз. До 3 % кремний растворяется в меди, и образуется однофазный a-твердый раствор. При большем содержании кремния появляется твердая и хрупкая g-фаза. Никель и марганец улучшает механические и коррозионные свойства. Они не теряют пластичности при низких температурах, хорошо паяются, обрабатываются давлением, немагнитны и не дают искры при ударах. Их используют для деталей, работающих до 500 0 С, а также в агрессивных средах (пресная, морская вода).

Бронзы БрКН1-3, БрКМц3-1 применяют для изготовления пружин, антифрикционных деталей, испарителей и др.

Бериллиевые бронзы. Содержат 2…2,5 % Ве. Эти сплавы упрочняются термической обработкой. Предельная растворимость бериллия в меди при 866 0 С составляет 2,7 %, при 600 0 С — 1,5 %, а при 300 0 С всего 0,2 %. Закалка проводится при 760…800 0 С в воде и старение при 300 0 С в течение 3 ч. Сплав упрочняется за счет выделения дисперсных частиц g-фазы СuBe, что приводит к резкому повышению прочности до 1250 МПа при d = 3…5 %. Бронзы БрБ2, БрБНТ1,9 и БрБНТ1,7 имеют высокую прочность, упругость, коррозионную стойкость, жаропрочность, немагнитны, искробезопасны (искра не образуется при размыкании электрических контактов). Применяются для изготовления мембран, пружин, электрических контактов.

Свинцовые бронзы. Свинец практически не растворяется в жидкой меди. Поэтому сплавы после затвердевания состоят из кристаллов меди и включений свинца. Такая структура обеспечивает высокие антифрикционные свойства. Бронза БрС30 применяется для изготовления вкладышей подшипников скольжения, работающих при повышенных давлениях и с большими скоростями. По сравнению с оловянистыми бронзами, теплопроводность ее в 4 раза больше, поэтому она хорошо отводит теплоту, возникающую при трении. Прочность этих бронз невысокая sв = 60 МПа, d = 4 %.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector