Состав бронзы: сплав меди с другими металлами, расшифровка
Состав бронзы: сплав меди с другими металлами, расшифровка
бронза — это металл, полученный из расплавленной меди, смешанной с некоторыми другими металлами и неметаллами. Как правило, медь в состав добавляется в количестве не более трех процентов, но из этого правила есть исключения – цинк и никель могут добавляться в больших количествах. Такие сплавы называются латунью и медно-никелевым соответственно. В других сплавах цинк тоже может присутствовать, но есть ограничение: его содержание не должно превышать сумму остальных добавляемых металлов. Если это произойдет, сплав будет латунным.
ВКонтакте Facebook Twitter Google+ Контент Minecraft:
Этот металлический сплав появился около пяти тысяч лет назад. Именно тогда начался бронзовый век. До этого выплавляли только медь – металл, который был основой всех инструментов. Когда расплавленные медь и олово соединились, получился другой металл, названный бронзой, — сплав меди и олова, который был тверже исходного металла. Он сразу нашел широкое применение во всех сферах человеческой жизни: из него изготавливали клинковое оружие и кухонную утварь, зеркала и украшения, монеты и творения скульпторов.
Средневековые мастера по бронзе ковали колокола для церквей и пушки для армии. Пушка была отлита из специально изготовленной бронзы. Эта технология существовала до девятнадцатого века. Вот несколько интересных фактов о бронзе.
Способы изготовления и характеристики
Физические данные
Свойства сплава определяются его химическим составом и могут изменяться в определенных пределах. Бронза менее подвержена коррозии и имеет лучшие свойства скольжения металла по металлу, чем латунь. Он обладает более высокой прочностью, менее подвержен атмосферным воздействиям (воде и воздуху), лучше устойчив к солям и органическим кислотам. Его легко обрабатывать, его можно паять и сваривать. Некоторые физические свойства бронзы:
- Удельный вес от 7,8 до 8,7 тонн/куб.м;
- Температура плавления бронзы – плавится при нагревании от 930 градусов до 1140 градусов;
- Цвет меняется от красного (цвет меди) до белого (цвет олова;
- Износостойкость и хорошие свойства скольжения по металлу определяют область их применения в качестве подшипников скольжения;
- Высокая электро- и теплопроводность, паростойкость, полезна при изготовлении деталей оборудования, работающего в экстремальных условиях.
Как изготовить бронзу
Плавление и смешивание расплава меди и добавок различных металлов может придать сплаву определенные желаемые свойства для получения легирующих металлов, таких как бронза. В процессе изготовления задействованы электроиндукционные и тигельные печи, с их помощью можно изготовить любой медный сплав.
Плавка осуществляется с флюсовыми добавками, а исходным сырьем для плавки может служить медная руда или медный лом. Обычно медный лом добавляют в расплав вместе с присадочным металлом в процессе плавки. При плавке только медной руды выполните следующие действия:
Читайте также статью: что такое ссылка для продвижения сайта
- Нагрейте печь, положите в нее медную руду с добавленным флюсом и расплавьте ее при температуре около 1200 градусов;
- Добавляют химический окислитель – люминофорную медь, половину его закладывают в виде флюса, а оставшуюся часть – в стальной пакет;
- При плавке в раскисленную расплавленную медь добавляют присадочный металл и предварительно нагревают ее до ста градусов;
- После того, как расплав отстоится в течение получаса, накипь с его поверхности удаляется и полученный сплав распределяется по форме.
При использовании медного лома порядок изготовления бронзы такой же.
Разновидности
По соотношению содержания основных компонентов бронзы (меди и олова) известны два основных типа: оловянная (когда основным наполнителем является олово) и безоловянная (когда содержание олова очень мало.
Оловянная бронза
Классическая или оловянная бронза – распространенный материал не только в промышленности, но и в других сферах человеческой деятельности. Сплав содержит 80 частей меди и 20 частей олова. Он обладает хорошей плавкостью, высокой прочностью, высокой твердостью, некоррозионностью, износостойкостью, способствует снижению трения между металлами.
Эти преимущества оловянной бронзы привели к другим трудностям: сплав было трудно ковать и резать, затачивать острые кромки, штамповать, но из него легко было делать отливки. Осадка при охлаждении заливки не превышает одного процента, что позволяет с особой точностью использовать материал для художественных изделий.
Для придания сплаву дополнительных свойств в его состав могут входить другие металлические и неметаллические добавки:
Видео: Бронза — сплав меди и олова, интересные факты
- Содержание цинка до 10% улучшает защиту от коррозии, детали из этого сплава используются в судостроении, где агрессивной средой является соленая вода;
- Свинец и фосфор помогают изделиям из бронзы скользить лучше, чем из других металлов; сплав легче резать и штамповать.
Безоловянная
Безоловянная бронза. Иногда использование олова в сплаве не допускается и для получения желаемых свойств необходимо добавлять другие металлы. Современные технологии позволяют подобрать добавки, позволяющие изделиям из бронзы Уси полностью заменить изделия из традиционной бронзы.
Свинцовая бронза — это сплав, который хорошо скользит по металлу, выдерживает большое давление, очень прочен и трудно плавится. Область применения – подшипники, работающие под высоким давлением.
Кремний – 97% меди, небольшое количество олова и пять процентов кремния, с добавлением кремния для повышения проводимости, эту бронзу используют в качестве сердцевины телефонных кабелей. Он немагнитен, легко сваривается, эластичен и устойчив к низким температурам. Кроме того, он может содержать марганец.
Бериллий самый твердый. Этот сплав очень устойчив к коррозии и перепадам температур, как положительным, так и отрицательным. Это немагнитный металл, при ударе по нему не образуются искры. Дополнительно могут быть добавлены никель или кобальт. Эластичные изделия изготавливаются из сплавов – пружин, пленок, пластин.
Алюминий — простой состав, пять процентов — алюминий, остальное — медь. Бронза имеет блестящий золотистый цвет и устойчива к воздействию химических веществ – кислот. Он прочен, термостоек и сохраняет свои свойства даже при экстремально низких температурах. Он имеет плохую коррозионную стойкость и дает значительную усадку в процессе литья. Благодаря красивому цвету его используют в производстве ювелирных изделий, монет и медалей. Физические свойства определяют использование сплава в деталях автомобильной продукции, производстве пороха и пиротехники.
Маркировка
Из каких металлов состоит бронза? Основной состав бронзы можно определить по ее маркировке, которая устанавливается по национальным стандартам. Например: БрОФ 7. Первые две буквы — бронза; состав сплава: О — это олово; Ph — фосфор; 7 — содержание добавки, в данном случае олова, так как в маркировке не указывается содержание второго вещества-присадки. Названия других наполнителей: А – алюминий, К – кремний. Мтс – марганец, Ж – железо и так далее по первой букве добавки.
Процент содержания меди на этикетке обычно не указывается, а рассчитывается остаток разницы; В примере значение составляет 93%. Его цвет зависит от химического состава бронзы. Содержание меди в сплаве определяет его цвет: чем выше содержание, тем краснее бронза, и наоборот. Если меди всего 50%, а остальное — легкие добавки, то цвет сплава будет похож на серебро.
Читайте также статью: Проекты печей: идеи и рекомендации
