Бро́нза — сплав меди, обычно с оловом в качестве основного компонента, но к бронзам также относят медные сплавы с алюминием, кремнием, бериллием, свинцом и другими элементами, за исключением цинка (это латунь) и никеля (это мельхиор). Как правило, в любой бронзе в незначительных количествах присутствуют добавки: цинк, свинец, фосфор и другие.
Традиционную оловянную бронзу человек научился выплавлять ещё в начале Бронзового века, и очень длительное время она широко использовалась. Даже с приходом века железа бронза не утрачивала своей важности.
Плотность бронзы в зависимости от марки (и включения примесей) составляет 7800-8700 кг/м³; температура плавления 930—1140 °C.
Содержание
Этимология [ править | править код ]
Современные лингвисты выдвигают следующие гипотезы происхождения слова «бронза»:
- Романскую, согласно которой слово пришло в романские языки, либо от персидского «berenj», означающего «медь», либо от названия города Бриндизи, из которого этот материал доставлялся в Рим; [1]
- Протославянскую, согласно которой слово имеет протославянское происхождение, и буквально означает «бранный металл» (общеславянские корень «bron», особенно характерный для южнославянских языков, и суффикс «za», который по всей вероятности обозначал либо непосредственно литой сплав, либо технологический процесс его отливки и остывания; как в случае с общеславянским же словом «железо» — «zelé(želě)-zo»), что так или иначе сохранилось практически во всех славянских языках, [2] а в словенском языке слово «bron» (без каких-либо постфиксов) до сих пор означает бронзу;
История [ править | править код ]
Самые древние бронзовые изделия, датируемые 5-м тысячелетием до н. э., были обнаружены на Иранском нагорье и у деревни Плочник в Сербии.
В России наиболее древние бронзовые артефакты были обнаружены русским археологом Николаем Веселовским в 1897 году в районе реки Кубани (так называемая Майкопская культура, вторая половина 4-го тысячелетия до н. э.). Бронза майкопских курганов в основном представлена сплавом меди с мышьяком.
Постепенно знания о прочном и пластичном металле распространились на Ближний Восток и Египет. Здесь, после перехода к оловянно-медному сплаву, бронза обрела положение одного из важнейших декоративных материалов.
Исторически первой бронзой был сплав меди с мышьяком — так называемая мышьяковистая бронза. По своим технофизическим свойствам мышьяковая бронза не уступала оловянной, а по разнообразию сортов, пригодных для тех или иных видов хозяйственной деятельности — от ответственных деталей до ювелирных изделий — даже превосходила её.
Как явствует из археологических данных, в начале и даже в середине бронзового века мышьяковая бронза почти безраздельно господствовала на всём евразийском пространстве, за исключением, быть может, нескольких регионов, богатых «оловянным камнем» (современные Англия, Притяньшанье) или одновременно медными и свинцовыми рудами (Этрурия на северо-западе современной Италии).
Повсеместное вытеснение к концу бронзового века мышьяковой бронзы более дорогими сортами, в том числе оловянной, по-видимому, было связано сразу с несколькими причинами, в зависимости от региона действовавшими совместно или порознь. Среди них:
- высокая токсичность производства мышьяковой бронзы, с неизбежностью приводившая к инвалидизации металлургов и кузнецов со стажем (этот факт отразился в античном образе бога металлургии Гефеста, а также в древнерусском образе «старого хрыча», то есть старого кузнеца);
- непригодность мышьяковой бронзы для металлургического передела: металлургический брак из такой бронзы, равно как и сломанные изделия из неё, переплавке на сортовой металл не подлежали, так как при переплавке часть мышьяка просто испарялась или выделялась в виде шлака, и бронза становилась очень хрупкой, и в лучшем случае могли быть использованы для изготовления бижутерии или неответственных деталей;
- выработка за многие века поверхностно залегающих, богатых медью и мышьяком месторождений теннантита и других блеклых руд, наиболее удобных для выделки мышьяковой бронзы (использование других источников мышьяка и меди значительно усложняло процесс и делало его более дорогостоящим);
- мышьяк встречался реже, чем олово или некоторые другие металлы, использующиеся для создания бронзы, поэтому изготовление бронзы при помощи мышьяка было дороже.
Поэтому с развитием гужевого транспорта, а вместе с ними и международных экономических связей, во многих регионах стало рентабельнее импортировать немышьяковые сорта бронзы, чем производить собственную мышьяковую.
А с развитием крупного промышленного производства самым массовым видом бронзы стала оловянная, которую лишь в последнее столетие стали теснить конкуренты на основе ранее недоступных заменителей олова. По некоторым свойствам такие (безоловянные) бронзы превосходят оловянные.
Например, алюминиевые, кремниевые и особенно бериллиевые бронзы — по механическим свойствам, алюминиевые — по коррозионной стойкости, кремнецинковые — по текучести.
Алюминиевая бронза благодаря красивому золотисто-жёлтому цвету и высокой коррозионной стойкости иногда также применяется как заменитель золота для изготовления бижутерии и монет. Прочность алюминиевой и бериллиевой бронз может быть дополнительно увеличена при помощи специальной термической обработки.
Классической маркой бронзы, применяемой издревле и до сих пор для литья колоколов, является колокольная бронза: 80 % меди и 20 % олова с разбросом соотношения 3 %. Его недостатком является повышенная хрупкость, которой способствует большое содержание олова.
Читать также: Омеднение в медном купоросе
Оловянная бронза [ править | править код ]
Оловянная бронза — сплав меди с оловом (медь преобладает), один из первых освоенных человеком сплавов металлов. Она обладает значительно большей, по сравнению с чистой медью (освоенной ранее бронзы), твёрдостью, достаточной прочностью и более легкоплавка.
Открытие бронзы сыграло огромную роль в освоении металлов человеком.
Олово в любых марках оловянистой бронзы всегда является вторым по количеству и основным легирующим компонентом сплава (тогда как медь — первым); третье место отводится дополнительным добавкам: свинцу, цинку, мышьяку.
Оловянная бронза (кроме марок с низким содержанием олова — т. н. деформируемой бронзы) с трудом поддаётся обработке давлением (ковка, штамповка, прокатка и пр.), резанию и заточке. Благодаря этому бронза в целом — литейный металл, и по литейным качествам не уступает любому другому металлу.
Она обладает очень малой усадкой — 1 %, тогда как усадка латуней и чугуна составляет около 1,5 %, а стали — более 2 %. Поэтому, несмотря на склонность к ликвации и сравнительно невысокую текучесть, бронзы успешно применяют для получения сложных по конфигурации отливок, включая художественное литьё.
Бронзы обладают высокой антикоррозионной стойкостью и хорошими антифрикционными свойствами. Этим обусловливается применение бронз в химической промышленности для изготовления литой арматуры, а также в качестве антифрикционного материала в других отраслях.
Оловянные бронзы могут быть дополнительно легированы цинком, никелем, фосфором, свинцом, мышьяком и другими металлами.
Цинка добавляют не более 10 % (в этом количестве он почти не изменяет свойств бронз, но делает их дешевле); бронза с добавлением цинка называется «адмиралтейской бронзой» и обладает повышенной коррозионной стойкостью в морской воде. Свинец и фосфор улучшают антифрикционные свойства бронзы и её обрабатываемость резанием и давлением.
Безоловянные бронзы [ править | править код ]
Бронзами также могут называть некоторые другие подобные традиционной бронзе сплавы меди, в которых олово отсутствует. Самые известные из них — латунь (сплав Cu-Zn) и константан (Cu-Ni), бронзой не называемые, и алюминиевая бронза. В прошлом (Древний Рим, к примеру) латунь и константан носили собирательное название шпиатр и считались подделкой.
Существуют также многокомпонентные бронзы — сплавы с алюминием, кремнием, бериллием, свинцом и другими элементами.
Также необходимо упомянуть сплавы меди и фосфора. Они не могут служить машиностроительным материалом, поэтому их нельзя отнести к бронзам. Однако они являются товаром на мировом рынке и предназначаются в качестве лигатуры при изготовлении многих марок фосфористых бронз, а также и для раскисления сплавов на медной основе.
Использование [ править | править код ]
Бронза используется в современном машиностроении, ракетной технике, авиации, судостроении и других отраслях промышленности.
Благодаря устойчивости к механическому истиранию и высокой коррозионной стойкости бронзовая продукция применяется для изготовления деталей машин и приборов, участвующих в подвижных узлах в процессе трения. Детали из бронзы требуют периодической замены, то есть являются расходными.
Из безоловянных бронзовых сплавов изготавливают прокат для составляющих химических приборов, регулирующей арматуры отопительных систем и трубопроводов другого назначения.
Бронзу используют для литья скульптур и памятников, так как материал долговечен, не подвергается атмосферным влияниям и устойчив против механических повреждений. Изделия высокохудожественных форм в театрах, дворцах, залах (люстры, торшеры, канделябры) также изготавливаются из бронзы.
Патенты в данной категории
2501886 патент выдан:
опубликован: 20.12.2013
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОТЛИВОК ИЗ СВИНЦОВИСТЫХ БРОНЗ
Изобретение может быть использовано в литейном производстве при литье мелкогабаритных и среднегабаритных изделий из свинцовистых бронз. Литейную форму, изготовленную из графита, нагревают до температуры 850-950°С в муфельной печи.
Литейную форму извлекают из печи, производят заливку расплава свинцовистой бронзы в форму и снова помещают форму в печь. Печь отключают и отливку охлаждают вместе с печью до комнатной температуры.
Увеличение времени нахождения металла в расплавленном состоянии в форме приводит к более эффективному удалению газов из расплавленного металла, выравниванию структуры по сечению отливки, сфероидизации свинцовых включений, увеличению прочностных свойств отливок. 1 ил., 1 пр.
2472599 патент выдан:
опубликован: 20.01.2013
ПОРОШКОВЫЙ КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к порошковым композиционным материалам на основе меди. Может быть использовано при получении деталей узлов трения, работающих при температуре до 350°С.
Порошковый композиционный материал содержит матрицу на основе медного сплава и упрочнитель, содержащий квазикристаллы системы Al-Cu-Fe, допированные В, и Al 2 O 3 , при следующих соотношениях компонентов, мас.%: квазикристаллы 5,0-6,0; Al 2 O 3 1,0-1,5; матрица – остальное.
Матрица может содержать, мас.%: олово 0,9-1,2; свинец 18,0-22,0; медь – остальное.
Материал имеет высокую износостойкость, низкий коэффициент трения, высокую прочность на растяжение, а также обеспечивает работоспособность деталей трения в воздушной среде при температуре до 350°С. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.
Читать также: Как отпустить металл в домашних условиях видео
2436857 патент выдан:
опубликован: 20.12.2011
СПЕЧЕННЫЙ СПЛАВ НА ОСНОВЕ МЕДИ ДЛЯ ДЕТАЛЕЙ, РАБОТАЮЩИХ В УСЛОВИЯХ ТРЕНИЯ
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к спеченным сплавам на основе меди.
Может использоваться для изготовления простых по конфигурации деталей, работающих в условиях трения. Спеченный сплав содержит, мас.
%: олово 4,0-6,0; цинк 4,0-6,0; свинец 4,0-6,0; никель 1,8-2,2; железо 0,4-0,6; марганец 4,0-6,0; кремний 0,4-0,6; бор 0,1-0,3; медь – остальное. Сплав имеет высокую твердость. 1 табл.
2337982 патент выдан:
опубликован: 10.11.2008
СПЕЧЕННЫЙ АНТИФРИКЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ НА ОСНОВЕ МЕДИ
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к спеченным материалам на основе меди.
Может использоваться при производстве подшипников скольжения, втулок. Материал содержит, мас.
%: олово 1,5-3,0; никель 0,5-1,0; цинк 1,5-3,0; железо 0,1-0,3; кремний 4,5-6,5; свинец 4,5-6,5; бор 0,05-0,15; медь – остальное. Материал обладает высокой износостойкостью. 1 табл.
2330078 патент выдан:
Медь и ее сплавы
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/см3, температура плавления — 1083 0С. 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 %).
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 0С и 326 0С).
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:
- однофазные a — латуни, содержащие до 39 % цинка (это предельная растворимость цинка в меди);
- двухфазные (a+b|)- латуни, содержащие до 46 % цинка;
- однофазные b|- латуни ,содержащие до 50 % цинка.
Однофазные a- латуни пластичны, хорошо обрабатываются резанием, давлением при температурах ниже 300 0С и выше 700 0С (в интервале от 300 0С до 700 0С — 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 0С. 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.
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 0С с с быстрым охлаждением. Остаточные напряжения снимаются отжигом при 550 0С.
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 0С, корпуса насосов, клапанные коробки и др.
Закалка проводится с температуры 950 0С, после чего бронзы подвергают старению при 250…300 0С 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 0С, 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 0С составляет 2,7 %, при 600 0С — 1,5 %, а при 300 0С всего 0,2 %. Закалка проводится при 760…800 0С в воде и старение при 300 0С 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 %.
Алюминий и его сплавы >
Дальше >
ПОИСК
Неоднородность химического состава сплавов (слитка или отливки) обусловлена л и к в а ц и е й. Кристаллизация сплава происходит не при определенной температуре в отлпчие от чистых металлов, а в некотором интервале температур. Химический состав закристаллизовавшихся в разное время (т.
е, при разной температуре) частей сплава оказывается неодинаковым. Отдельные составляющие сплава при охлаждении перемещаются в глубинные зоны слитка, застывают в последнюю очередь. На поверхности, таким образом, металл более чистый. Это явление ликвации иногда обнаруживается визуально благодаря неоднородности окраски поверхности или излома слитка.
Например, в сплавах меди с оловом, цвет которых желтый с красноватым оттенком, можно наблюдать белые пятна олова. Причем таких пятен в глубине слоя больше, чем на его поверхности. Значительная ликвация наблюдается и в других сплавах цветных металлов, в частности свинец— цинк, медь — свинец, цинк — олово, медь — серебро. [c.
8] Значительная доля износа и выхода из строя деталей с по-крытиями связана с их коррозионно-механическим разрушением. Поэтому новые гальванопокрытия должны обладать наряду с повышенными физико-механическими свойствами и значительной коррозионной стойкостью.
Такому требованию отвечают разрабатываемые нами покрытия сплавами медь-олово-свинец-никель,, серебро-палладий и никель-фосфор. [c.102]
В качестве анодов используют свинец, сплав свинца с сурьмой или кремнистый чугун. Время очистки составляет примерно 40 с.
Анодное травление сопровождается некоторым растворением основного металла и бурным выделением на его поверхности кислорода. В качестве катода в этом случае можно применить железо, медь или свинец (пластина). [c.108]
Сама идея получения изделий методом экструзии для технологов не является новой.
Из мягких металлов (свинец, сплавы меди, алюминий) методом экструзии издавна получают на гидравлических прессах такие изделия, как трубы, тюбики для парфюмерной промышленности, сильфоны и др.
И тем не менее получение изделий из полимеров экструзией во многих отношениях представляется явлением сравнительно новым и теоретически крайне слабо исследованным. [c.245]
При затруднениях в определении скорости коррозии рекомендуется пользоваться распределением металлов по группам, в пределах которых контакт может считаться допустимым.
Для атмосферных условий эксплуатации можно выделить пять таких групп I — магний П — алюминий, цинк, кадмий П1 — железо, углеродистые стали, свинец, олово IV — никель, хром, коррозионностойкие стали (в пассивном состоянии) типа Х17 и 18—8 V — медно-никелевые и медноцинковые сплавы, медь, серебро, золото. [c.74]
Электролиз при регулируемом потенциале считается также лучшим методом удаления мешающих элементов из образцов перед анализом их методами спектрофотометрии, полярографии и др. Описанные выше электрогравиметрический и кулонометрический методы как раз и могут быть использованы для этих целей.
В таких случаях сначала проводят электролиз для разделения элементов, а затем в оставшемся растворе определяют нужный металл. Приведем пример. Лингейн анализировал методом электролиза при регулируемом потенциале различные сплавы меди, применяя ртутный катод. Из солянокислых растворов медь выделялась вместе с сурьмой и висмутом.
В оставшемся растворе автор полярографически определял свинец и олово, после чего осаждал эти элементы электролизом при более отрицательном значении потенциала. Наконец, после этого вторичного электролиза в оставшемся растворе были определены никель и цинк.
Лингейн з приводит также и другие примеры избирательного осаждения с использованием ртутного катода. [c.355]
Аноды имеют решающее значение для показателей процесса рафинирования. Рафинировать можно медь любого состава черновую, конверторную, после огневого рафинирования (табл. У1П-1), сплавы меди с никелем, цинком, кобальтом, оловом и другими металлами, а также штейны с меньшим и большим содержанием серы, однако показатели процесса будут различными. Б тех случаях, когда пирометаллургическое рафинирование неэкономично (например, при отсутствии соответствующего топлива), электролитическому рафинированию подвергают медь, из которой неполностью удалены такие примеси, как цинк, железо, свинец, олово и висмут, а также кислород и сера. На какой стадии пирометаллургического процесса медь будет в достаточной мере очищена — в конверторах или только при огневом рафинировании в отражательных печах — определяется уровнем данного производства. [c.312]
Из цветных сплавов важное значение имеют сплавы меди (латуни, бронзы). Определение главных составных частей этих сплавов также было описано в предыдущих параграфах. Медь и свинец чаще всего определяют электролитически, как указано в 55 и 56.
Для определения олова обычно пользуются йодометрическим методом, подробно описанным ниже.
Подготовка сплава меди к определению олова состоит в растворении навески в смеси азотной и соляной кислот и отделении олова от меди двукратным осаждением гидроокисью аммония в присутствии хлорного железа (коллектор). Осадок гидроокисей железа и олова (и др.
) растворяют затем в соляной кислоте, восстанавливают четырехвалентное олово до двухвалентного каким-нибудь металлом (железом, свинцом или др.) и титруют рабочим раствором йода. [c.456]
Исследовано растекание припоев на основе сплавов олово — свинец по меди с применением флюсов. Установлено влияние ряда факторов на процессы растекания — состава припоев и флюса, температура опыта. Табл. 1, рис. 2. [c.225]
В тигле готовят сплав меди с серебром.
Прибавляют свинец и после тщательного перемешивания расплав выливают в тигель с расплавленной или холодной дробленой серой, которую берут в количестве, в 1,5 раза превышающем необходимое для полного связывания металлов в сульфиды. По завершении реакции смесь выливают в железную изложницу, дробят и вновь переплавляют без добавления серы. [c.184]
Чтобы сблизить потенциалы и получить снлавы мелкокристаллической структуры, в электролиты вводят некоторые поверхностно-активные вещесТ ва (ПАВ).
Неодинаковое изменение поляризации отдельных металлов приводит к сближению их потенциалов разряда, изменению скоростей их катодного восстановления, следовательно, к различному соотношению металлов в покрытии.
Так, электроосаждению сплава медь — свинец из перхлоратных растворов способствует добавка 1 г/л тиокарбамида. [c.39]
Латунь — сплав меди с цинком (35—40%). В состав латуни некоторых марок входят свинец, олово, алюминий, марганец и железо. Температура плавления латуни 900—960° С. [c.36]
Пластические массы (целлулоид, акрилат) и металлы (алюминий, свинец, легкоплавкие сплавы, медь) обычно применяют при репродуцировании медальерной и, реже, барельефной скульптуры. [c.28]
Цветные металлы и сплавы (алюминий и его сплавы, медь и ее сплавы, никель и его сплавы, свинец и др.) нашли широкое применение в химическом аппаратостроении, преимущественно для сварной, паяной и литой аппаратуры, работающей со средами средней и повышенной [c.48]
СПЛАВЫ МЕДЬ — СВИНЕЦ [c.109]
Сплавы медь — свинец [c.297]
Многие сплавы имеют самое широкое применение. Так, сплав меди с оловом — бронза идет для отливки статуй, машинных частей и для чеканки монет, сплав меди с цинком — латунь, или желтая медь, служит для изготовления различных изделий.
Сплав алюминия (около 95%) с магнием, медью и другими металлами — дуралюмин широко применяется вследствие своей прочности и легкости в авиационной промышленности.
Олово со свинцом образует припой, а свинец с сурьмой и небольшим количеством олова — типографский металл, или гарт, который служит для отливки типографских шрифтов. Наконец, сталь и чугун, столь ши- [c.277]
Сталь, чугун, цинк и его сплавы, медь и ее сплавы, алюминий и его сплавы, свинец [c.579]
Цветные металлы и сплавы (алюминий и его сплавы, медь и ее сплавы, никель и его сплавы, титан и его сплавы, свинец и др.
) нашли широкое применение в химическом аппаратостроении, преимущественно для сварной, паяной и литой аппаратуры, предназначенной для работы в средах средней и повышенной агрессивности.
Алюминий и его сплавы, медь и латунь являются также основными конструкционными материалами для емкостной, колонной и теплообменной аппаратуры газоразделительных уста- [c.133]
Из др>п[. покрытий сплавами меди известны составы э-тектролитов для осаждения покрытий медь — свинец, медь — кадмий, медь — никель, медь — никель — цинк, медь — олово— цннк, применяемые как для защитно-декоративной отделки, так н для специальных целей. [c.103]
Главнейшие цветные металлы—это медь, цинк, алюминий, никель, олово, свинец. Цветные металлы в большинстве случаев применяют в виде сплавов. Это объясняется тем, что сплавам, изменяя качество и количество составных частей, можно придать такие свойства, которыми не обладает чистый металл. Наиболее широко применяют сплавы меди, алюминия, магния, никеля и др [c.320]
Серебро, сплавы свинец—индий, медь—олово, свннец—олово Алитирование (диффузионное алюминирование) Серебро, хром, родий, т. н. белая бронза Серебро, золото [c.401]
Гильзы патронов и артиллерийских снарядов обычно желтого цвета. Они сделаны из латуни — сплава меди с цинком. (В качестве легирующих добавок в латунь могут входить алюминий, железо, свинец, марганец и другие элементы).
Почему конструкторы предпочли латунь более дешевым черным сплавам и легкому алюминию Латунь хорошо обрабатывается давлением и обладает высокой вязкостью. Отсюда — хорошая сопротивляемость ударным нагрузкам, создаваемым пороховыми газами.
[c.71]
При решении вопроса о допустимости контакта между металлами можно также рукоиодствоваться следующими данными.
Все металлы разделены на пять групп первая группа магний вторая — п,и1гк, алюминий, кадмий третья — железо, углеродистые стали, свинец, олово четвертая — никель, хром, хромистые стали (Х17), хромоиикелевые стали (Х18Н9) пятая — медноникелевые сплавы, медь, серебро. [c.182]
Большинство химических элементов являются металлами (см. рис. 53). Многие из них в силу своей химической активности находятся в природе в связанном состоянии, и поэтому до XVIII в.
были известны лишь металлы, встречающиеся в самородном состоянии или легко выплавляемые из руд, такие, как золото, серебро, медь, ртуть, свинец, олово, железо и висмут (причем висмут долгое время принимали за разновидность свинца, олова или сурьмы).
Использование сплава меди с оловом сыграло важную роль в развитии производительных сил общества и открыло бронзовый век . Совершенствование плавильных печей позволило производить чугун и другие сплавы железа, появление которых явилось новой вехой в создании человеком материальных ценностей.
Алюминий, никель, хром, марганец, магний и другие хорошо известные теперь металлы стали получать лишь в конце XIX — начале XX в., а титан — только в середине XX в. [c.390]
Балл Коррозионное проникно- вение, мм/год железо и железные сплавы медь и медные сплавы свинец н свиН цовые сплавы алюминий и алюминиевые сплавы Характеристика устойчивости металла Коррозионная активность среды [c.38]
Сталь Х18Н10Т, Х17Н13М2Т и свинец и медь в 25—30%-ном этанольном растворе хлористого водорода при 40° С подвергаются интенсивному разрушению.
Из применяемых в химическом аппаратостроении сплавов стоек в этом растворе лишь хастеллой В.
Последний может быть использован в качестве конструкционного материала для изготовления аппаратуры, подвергающейся воздействию спиртовых растворов хлористого водорода [7—10]. [c.129]
Шлак шахтной плавки продувают в шлаковозгопочной печи смесью воздуха с пылеуглем, переводя цинк, свинец и олово в возгоны. Затем его переливают с добавкой пирита в отстойник, отапливаемый мазутом, для извлечения меди.
К эффективному способу переработки шлаков относят и электротермический.
Он позволяет извлекать в сплав медь, олово, свинец, переводить в цинк возгоны и получать отвальные шлаки, пригодные для изготовления строительных материалов или использования в качестве удобрений, содержащих микроэлементы. [c.128]
Исследования показали, что химической коррозии подвергаются главным образом детали топливных агрегатов реактивных двигателей, изготовленные из сплавов меди, и детали, имеющие кадмиевые покрытия.
Из сплавов меди наименее устойчивой является бронза ВБ-24, из которой изготовляются ротора некоторых топливных насосов. Образующиеся под влиянием меркаптанов продукты коррозии этой бронзы быстро забивают топливные фильтры [1181.
В реактивных топливах коррозии подвергаются также медь М-1 и М-3, свинец С-2, дюралюминий Д1Т, свинцовистая бронза, медно-трафитовый сплав и магниевый сплав МЛ-5.
Интенсивность химической коррозии возрастает при увеличении нагрева топлива, степени перемешивания, продолжительности его контакта с металлом и повышении объема контактирующего топлива [119—121]. [c.35]
Сталь различных марок сталь с металлическими и неметаллическими покрытиями алюминий и его сплавы медь и ее сплавы магний оксидированный цинк и кадмий хроматизи-рованные олово свинец серебро молибден ковар цирконий сочетания этих металлов [c.330]
Поскольку чувствительность прямого спектрального метода недостаточна, при анализе бедных материалов применяют комбинированные методы, Сочетающие обогащение (пробирное,, химичеокое, ионообменное) со опектральным определением.
Подробное критическое рассмотрение комбинированных методов-изложено в специальных работах [390, 399]. При пробирном обогащении (юм. гл. VI, стр.
251) получают сплав благородного металла с металлом —коллектором (свинец, серебро, медь, медь — никель, железо — никель), который подвергают спектральному анализу. Возможность и точность метода анализа определяются не только способом определения. металла, но также и полнотой его концентрирования.
Так, в свинцовом сплаве можно определить лишь золото, платину и палладий [373—375], в серебряных корольках — золото, платину, палладий и родий [370, 392, 400], а в медно-серебряном сплаве также рутений и-иридий [392]. [c.204]
Выплавленный обычным способом сырой свинец загрязнен медью, сурьмой, мышьяком и серой. Большей частью он содержит также заметные количества серебра.
Так как очистка свинца от серебра имеет большое значение для добычи серебра, используемые в этом случае методы будут рассмотрены в разделе серебро . Для удаления остальных примесей проводят переплавку.
Поскольку при переплавке имеется доступ воздуха, мышьяк и сурьма окисляются с образованием арсената и антимоната свинца, которые всплывают на поверхность расплава. Медь образует сравнительно тугоплавкий сплав, содержащий небольшое количество свинца.
Этот сплав также отделяется и одновременно захватывает из свинца всю серу. При переплавке ча сто нагрев ведут на наклонной подложке так, что свинец медленно стекает. Этот способ называется зейгерованием . Тугоплавкие примеси остаются при этом в виде зейгер-шипов . [c.586]
ВИКОВОЙ кислот приводит к значительно лучшим результатам. Данные, представленные на рис. 15. 34, демонстрируют количественное отделение сурьмы и олова от индия и друг от друга. Этот метод использован для анализа сплавов, содержагцих олово, сурьму, свинец п медь [2]. [c.385]
Для осаждения покрытий сплавом медь-олово-свинец рекомендуется электролит, г/л Си(Вр4)г 15—17, РЬ(Вр4)г 165— 170, 5п(Вр4)2 10—15, НВр4 140 при 15—25°С аноды графитовые, без перемешивания. Состав осадка при разных плотностях тока приведен в табл. 1. [c.102]
Значительный интерес представляют сплавы таллия со свинцом и серебром. Из патентной литературы известно о применении в США подшипниковых сплавов, содержащих таллий.
Подшипниковый сплав медь —таллий —свинец (1—Й7о Т1 1—34% РЬ и не менее 65% Си) противостоит действию кислот, содержавшихся в смазке. Твердый раствор таллия и свинца имеет высокий предел прочности добавки олова (1—110 вес.%) увеличивают прочность медной основы.
Подшипники из этого сплава обладают высокой прочностью, ниаким коэффициентом трения и стойкостью против коррозии. [c.85]
Загрузка...
