Бронзы

Бронзы – это многокомпонентные или двойные медные сплавы, легирующими элементами в которых могут выступать любые металлы, за исключением цинка. К отдельной группе материалов относят медноникелевые сплавы. Бронзы имеют названия относительно легирующих элементов. К примеру, если в сплав входит медь и алюминий, то такую бронзу называют алюминиевой.

Маркировка бронз осуществляется буквами Бр, после которых указываются заглавные буквы легирующих элементов, а через дефис – цифры, указывающие процентное содержание компонентов.

Все бронзы бывают двух видов:

• Оловянные, которые имеют основным элементом олово.
• Безоловянные, называемые также специальными, в которых основным легирующим элементов выступает не олово.

Касательно технологического признака различают два вида бронз:

• Литейные, которые используются для фасонных отливок.
• Деформируемые, которые отлично поддаются ковке, штамповке, рифлению, а также обработке под давлением, ввиду чего широко применяются при изготовлении различного рода изделий.

В сравнении с латунью, бронза имеет более высокие прочностные характеристики, антифрикционные свойства и стойкость к коррозии. Данные сплавы отличаются стойкостью в морской воде, на воздухе, углекислых растворах и растворах большинства органических кислот.

Легирующими элементами в бронзах может выступать никель, олово, алюминий, железо, марганец, свинец, кремний, хром, бериллий, цирконий, фосфор и т. д. Если легирующие элементы бронз входят в твердый раствор, то их упрочняют посредством деформационного наклепа. Показатели их упругости повышаются последующим отжигом при низких температурах (до 300 градусов по Цельсию).

Дисперсионным твердением упрочняются бронзы, которые содержат хром, бериллий, цирконий, а также другие элементы, характеризующиеся растворимостью в α-твердом растворе. При этом наибольшее повышение упругости, прочности и коррозионной стойкости достигается посредством использования таких элементов, как алюминий, олово, никель, а также кремний, которые при сочетании с фосфором, свинцом и цинком позволяют сплаву получить также антифрикционные свойства.

Сильное измельчение зерна и повышение температуры рекристаллизации бронз происходят при добавлении в состав никеля и железа. Кремний и марганец способны повысить жаростойкость материалов. Цирконий, бериллий и хром способны повысить прочность сплава, в особенности после прохождения процедур старения и закалки. Жаропрочность бронз также значительно повышается при добавлении этих элементов.

Большое количество бронз отлично поддается пайке и сварке мягкими и твердыми припоями. По некоторым свойствам безоловянные бронзы даже превосходят оловянные, а потому их очень широко применяют в машиностроительной и прочих промышленных отраслях. Бронзы нашли широкое применение в изготовлении шестеренок, подшипников, баков, втулок, резервуаров и других ответственных деталей в аппаратах и машинах.

Свойства бронз зависят от содержания в них легирующих элементов. В облагороженном состоянии бериллиевая бронза является самым прочным сплавом на медной основе. В плане упругости и твердости, а также других свойств, она способна превзойти высококачественные стали. Наибольшие показатели электро- и теплопроводности свойственных хромо- и кадмиесодержащим бронзам.

В современном машиностроении широко распространен круглый и плоский прокат бронз. Плоский прокат может поставляться в мягком, твердом, полутвердом и особо твердом состояниях.