Klassificering och märkning av brons
Brons ska förstås som en metallegering baserad på koppar, och legeringskomponenter läggs till den, öka hårdheten hos det färdiga materialet. Tenn, krom, bly, nickel, aluminium och andra metaller används oftast i form av en ligatur. Bronslegeringens fysikaliska egenskaper, såväl som dess färg och hårdhet, kommer att ha olika egenskaper, som beror på den procentuella sammansättningen av legeringskomponenterna.
Brons, som har en uttalad röd nyans, består av en ökad mängd koppar, och om legeringen har en gråaktig nyans av stål, reduceras kopparhalten i den till 30-35%. Brons är ett populärt material som används inom olika ekonomiska och industriella områden.
Egenheter
Bronslegering består av koppar och ligatur, som kan vara både i form av metaller och icke-metaller - bronskvaliteten beror på denna sammansättning. Genom tekniska experiment och vetenskaplig forskning har det optimala förhållandet mellan bronsbasen och dess komponenter hittats. De vanligaste tillsatserna är:
- beryllium;
- aluminium;
- zink;
- tenn;
- kisel;
- fosfor;
- järn;
- mangan;
- leda;
- nickel.
Enligt historiska bevis, det första bronsmaterialet skapades för 3000 år sedan och bestod av koppar och tenn... I små proportioner ger tenn det omsmälta ämnet hårdhet, flexibilitet och underlättar själva smältprocessen. Tenn uppvisar sådana egenskaper om dess koncentration i materialet inte överstiger 4-4,8 %. Om vi tar cirka 5 % eller mer av tenn kommer den färdiga legeringen att förlora sin flexibilitet, och vid en tennkoncentration på mer än 20 % blir det resulterande materialet skört.Om beryllium tillsätts till omsmältningen till koppar, kommer utmatningen att vara ett fast material med ökad fysisk och kemisk resistens.
Produkter gjorda av denna metallegering kan skäras eller svetsas med hjälp av någon form av svetsning.
När koppar kombineras med kisel och zink det färdiga materialet kommer att ha god plasticitet, vilket är perfekt för gjutning av produkter. Den färdiga produkten har ökad slitstyrka och gnistor inte under bearbetning. Dessutom har brons med kisel- och zinkligaturer en hög motståndskraft mot termisk kompression av metallen.
Tillsätter man bly till koppar får man en metall som har rostskyddande egenskaper, halk- och friktionsbeständig, stark och svårsmält.
Att kombinera koppar med aluminium, Du kan få ett material som kommer att ha en hög densitet, minskat glidindex, ökat motstånd mot rostbildning och motstånd mot aggressiva kemiska miljöer. Denna metall är lämplig för skärning. Om fosfor tillsätts koppari kombination med några andra sammansättningar av masterlegeringen, kommer denna ingrediens att minska legeringens sura egenskaper.
När någon form av ligatur tillsätts koppar, försämras dess förmåga att leda värme kraftigt. Ju mer ligatur i legeringen, desto sämre är dess värmeledningsförmåga.
När det gäller utseendet på bronslegeringen, med ett innehåll på upp till 90% koppar i den, kommer metallen att ha en röd nyans, och med en kopparhalt på upp till 85% kommer materialet att ha en gul nyans.
Det märks att om legeringen endast består av 50% koppar, kommer materialet från den att vara vitt stål i färg, och för att få en svart färg minskas koncentrationen av koppar till 35%. Med tiden ändrar alla kopparmaterial sin färg: det mörknar under påverkan av extrema temperaturer, syror, salter, alkalier i olika koncentrationer.
Grundläggande klassificering av legeringar
I enlighet med hur många komponenter som ingår i sammansättningen av bronslegeringen delas brons konventionellt in i tvåkomponent (metall och ligatur, bestående av 1 komponent) eller multikomponent. Dessutom är bronsmaterial indelade i plåtfria och plåtsammansättningar. Plåtfria formuleringar innehåller inte tenn. Deras klassificering görs med hänsyn till vilken typ av metall, istället för tenn, som utför funktionen av en ligatur.
Tenn
Genom att lägga tenn till koppar kan du få gjutlegering. Men förutom ett högt smältbarhetsindex har denna komposition också god hårdhet. Ofta tillsätts även zink, bly och fosfor till en sådan metall. Denna ligatur ger det färdiga materialet korrosionsbeständighet och gör det ännu mer lämpligt för smältning och gjuteriarbete.
I tennlegering Fosfor fungerar som en metalldeoxideringsmedel, och zink minskar kostnaderna för materialet på grund av dess låga pris, och det har ingen speciell effekt på egenskaperna hos den resulterande metallen. För att spara pengar är det tillåtet att inkludera upp till 10 % zink i tennlegeringar. Förtennade bronskvaliteter är lämpliga för bearbetning och polering. Färdiga produkter gjorda av tennkvaliteter kommer att vara mycket hållbara.
Bronslegering, som innehåller upp till 8 % tennförorening, används för stämpling, valsning och smide. Tråd, stavar av olika former, såväl som plåt är gjorda av detta material. Legering, där tenn tar upp till 20 % i form av en masterlegering, används för tillverkning av gjutna produkter... I gjutningsprocessen fyller sådan brons formen helt och har en liten andel av krympning. Detta material tillåter produktion av komplexa former, såväl som föremål av konstnärlig betydelse.
Dessutom används tennbrons för tillverkning av enheter och mekanismer som ska fungera i havsvatten.
Aluminium
Aluminium används ofta i bronslegeringar. Ligaturen innehåller från 6 till 12 % av sådant material. Bronsaluminiumlegeringar kan bestå av en komponent (aluminium) eller många tillsatser, när även järn, nickel och mangan finns i legeringen. Tillsatsen av aluminium till brons minskar densiteten hos det färdiga materialet, så den lätta legeringen används ofta inom varvsindustrin och flygindustrin.
Materialet med tillsats av aluminium har en hög friktionshållfasthet, därför används legeringen också för tillverkning av delar till verktygsmaskiner, värmeutrustningsenheter och vägfordon.
Kiselhaltig
Kisel kan tillsättas till brons i en andel av 3 till 5 %. Den färdiga legeringen är överlägsen i sina korrosionsskyddande egenskaper jämfört med tennlegeringar och har även hög mekanisk stabilitet och elasticitet. Dessutom är kisellegeringar inte magnetiserade och lämpar sig väl för elektrisk svetsning och lödning.
Färdig koppar med silikonprodukter har hög motståndskraft mot aggressiva kemiska miljöer i form av syror och alkalier, samt gaser. Sådant material används för tillverkning av gasledningar eller vattenavloppssystem.
Kiselbrons kan dessutom legeras med mangan.
Mangan
Inom olika industrisfärer är det efterfrågat bronslegering innehållande mangan: från 4 till 5 %. Materialet har karakteristiska egenskaper: hög hållfasthet, flexibilitet och korrosionsbeständighet. Delar för olika mekanismer är gjorda av sådana legeringar. När innehållet av mangan i bronslegeringen är mer än 1 % ökar materialets hårdhet, men ämnets seghet och smältbarhet minskar.
Dessutom är manganlegeringar svåra att svetsa.
Leda
När en blykomponent tillsätts koppar erhålls en höghållfast, nötningsbeständig legering. Det används vid tillverkning av lager som roterar under lång tid, under högt tryck och med hög hastighet. Brons med blyligatur används för tillverkning av delar av enheter som arbetar i aggressiva kemiska miljöer, materialet används för att skydda mot strålning, vid tillverkning av ammunition, glas, som olika färgpigment för tryckfärg.
Beryllium
Tillsätter beryllium till koppar bildar en bronslegering, som kännetecknas av ökad styrka, flexibilitet och flytegenskaper. Dessutom besitter materialet god elektrisk ledningsförmåga och är en värmeledare... Legeringen är resistent mot korrosion, produkter i form av fjädrar och komplexa mekanismer produceras av den, materialet används inom elektroteknik vid tillverkning av fiberoptiska produkter och mikrokretsar.
Bronslegering med beryllium låter dig göra de minsta detaljerna från den, som kan användas inom instrumentering, dator- och telefonteknik, multimediaenheter och så vidare. Graden av berylliumhalt i legeringen varierar från 0,7 till 2,5 %.
Efter en speciell värmebehandling härdas legeringen, vilket ger den egenskaperna ökad hårdhet.
Märkning
För att särskilja bronslegeringar från varandra infördes en viss märkning. Och det finns speciella tabeller för tekniska ändamål, enligt vilken teknologen kan bestämma vilket märke av brons som ska användas för en viss uppgift, för att klargöra tabelldata om legeringens sammansättning, dess fysikalisk-kemiska egenskaper och tillämpningsmöjligheter.
De befintliga märkena av brons skiljer sig från varandra i sammansättningen av ligaturen som en procentandel av koppar. Bronslegeringsmärkning har en alfabetisk och numerisk beteckning. Till exempel kan avkodningen av ett sådant märke innebära att bokstäverna i namnet kommer att motsvara de kemiska elementen, och siffrorna kommer att indikera procentandelen av ligaturens procent. Enligt GOST innehåller digitala data inte indikationer på innehållet av koppar i legeringeneftersom det är tydligt att det är huvudkomponenten.
Men alla ligaturnormer måste följa de etablerade statliga standarderna.
Bronslegeringen är märkt med förkortningen Br. Därefter kommer bokstaven som anger huvudkomponenten i ligaturen, och sedan resten av de ingående delarna. När det gäller siffrorna är de ordnade i fallande ordning, vilket indikerar andelen ligaturkomponenter. Till exempel är bronskvalitet BRAZHN 10-4-5 en legering av koppar med aluminium, järn och nickel. Dessutom är aluminium i legeringens sammansättning 10%, järn - 4%, nickel - 5%. Resten är koppar.
När bronslegeringens kvalitet är okänd, materialet är föremål för kemisk och fysikalisk analys. Exakta data behövs för arbetare som behöver bestämma arbetsstyckets vikt genom legeringens specifika vikt. Varje stålverk har sitt eget tekniska laboratorium som hjälper till att lösa problem av det här slaget.
Brons - vilken typ av metall och var används den - se videon nedan.