Многим нравится, как выглядит бронза, состав же ее интересует кого-то редко. А ведь благодаря его вариациям существует большое количество видов этого сплава с различными качествами, из-за чего применение бронзы практически не имеет границ.
1 Маркировка, химсостав и цвет бронзы
Бронзой называется сплав меди с оловом (а не с серебром, как считают некоторые). Это самый основной вид. Помимо главных ингредиентов, из которых состоит материал, бывают еще цинковые, свинцовые, марганцевые, алюминиевые добавки. Но какими бы ни были эти соединения, присутствие меди всегда остается неизменным. Есть две группы, на которые делятся бронзы по своему химическому составу: оловянные (легирующий, т. е. преобладающий элемент среди добавок – олово) и безоловянные (этот легкоплавкий металл присутствует, но не в большом количестве). Помимо химического различия сплавы еще могут классифицироваться по способу обработки. Имеются деформируемые типы, которые производятся для деталей, изготавливаемых давлением (штамповкой), и литейные составы, приспособленные для создания отливок.
Бронзовый сплав
Если начать перечислять сплавы, в которых присутствуют дополнительные металлы, то весь перечень займет не один лист. Говорят, опытный специалист может определять разные бронзы по цвету и даже безошибочно назвать, какие примеси есть в изделии. Вполне возможно, но вот как при необходимости простой человек, никогда не имевший отношения ни к металлургии, ни к слесарному делу, сможет определить, какие именно сплавы ему необходимы? На помощь приходят условные обозначения, принятые государственными стандартами. Существуют таблицы с буквенными кодами, благодаря которым любой желающий может узнать, подходит бронзовое изделие для его нужд или нет. Пользоваться этими индексами чрезвычайно просто.
Для примера давайте рассмотрим маркировку одного из самых распространенных видов с кодом БрАЖ 9–4. Итак, «Бр» означает, что сплав имеет в основе традиционную бронзу. Буквы А и Ж говорят о том, что в состав помимо меди и олова входят алюминий и железо. Если вместо этого вы увидите другой буквенный знак, то легко можете определить, какой металл еще присутствует внутри того или иного бронзового изделия:
- А – алюминий;
- Б – бериллий;
- Ж – железо;
- К – кремний;
- Мц – марганец;
- Н – никель;
- О – олово;
- С – свинец;
- Ц – цинк;
- Ф – фосфор.
Изделие с кодом БрАЖ 9–4
Теперь о том, что обозначают цифры. Как правило, процент содержания меди в химическом составе бронзы не указывается, а высчитывается по разности. В нашем примере мы видим, что сплав имеет 9% алюминия, 4% железа, а, значит, и 87% меди. Процентное содержание меди влияет на то, каким будет цвет у того или иного изделия. Обычным считается случай, когда Cu составляет в сплаве 85%. На выходе сплав по цвету будет напоминать золото. А если пропорция красного металла будет составлять 50%, а другую половину заполнят светлые добавки, он сможет выглядеть даже как серебро.
При желании сплав можно довести и до такого состояния, когда поверхность станет черная, скажем, уже серой она становится, если содержание меди в составе бронзы уменьшить до 35%.
Где нужен совсем темный материал? Обычный человек чаще видит такой сплав в музее, изделия кажутся просто покрашенными, но глубоко черная поверхность как раз естественная. Правда, металловеды сходятся во мнении, что по-настоящему правильную бронзу такого цвета (с добавлением большого числа редкоземельных металлов) получить в древности не могли. Скорее всего, музейные экспонаты сделаны из более традиционного сплава, но претерпели пожары, где и сплавились с расположенными рядом металлическими изделиями, давшими в результате такой цвет.
2 Виды сплава и их применение
Эксперименты с пропорциями были проведены еще нашими далекими предками. Однако не все так просто. Как было обнаружено, при изменении химического состава становятся другими и свойства сплава. На ковкость бронзы влияет количество в ней олова. Чем больше этого металла, тем тверже она становится. А самым твердым материалом считается бериллиевая бронза. Во время закаливания у нее появляется определенная пластичность, и она весьма подходит для производства деталей, обладающих упругостью: пружин, рессор, мембран.
Для получения прочных металлических лент и труб, которые было бы легко резать, но в то же время они не поддавались воздействию коррозии (в том числе и от морской воды), применяется алюминиевая бронза. То есть сплав, в котором основным легирующим элементом выступает широко применяемый и известный всем металл. Свинцовистая бронза нашла применение при изготовлении подшипников. И все это благодаря отличному противостоянию ударным нагрузкам и антифрикционным свойствам. Для изготовления деталей достаточно сложных форм, у которых отсутствует такое свойство, как образование искр, используется кремнецинковая бронза. В расплавленном состоянии она, кстати, обладает отличной текучестью, что позволяет ее разливать в любые формы.
Трубы из алюминиевой бронзы
Немного особняком от традиционных сплавов стоит алюмоникелевая бронза (морская), потому что по сути это совершенно другой состав, по свойствам далекий от классического. Единственное, что роднит его с рассматриваемым материалом – наличие меди как одного из элементов. Открыт этот сплав не так давно, благодаря развитию литейного производства и созданию определенных условий, невозможных при кустарном хозяйстве.
Потребность в этом материале возникла после того, как человечество стало осваивать добычу нефти с помощью платформ, расположенных в морях и океанах. А именно, нужны были пожарные насосы, которые могли бы использовать соленую воду. Дело в том, что металлические части этих устройств изготавливались из сплавов, невыдерживающих воздействия специфичной среды. И во время экспериментальных поисков было найдено такое соотношение, которое с успехом прошло испытание.
3 Как получают бронзу – техпроцесс в двух словах
Всю историю оборудование для получения бронзы изменялось. По большому счету, принцип действия остался тем же: сырье – шихта с металлом или отходы производства, а в качестве флюса используется древесный уголь. Сам процесс происходит в определенном порядке. Вначале идет разогрев индукционной электрической печи до необходимой степени, после чего в нее засыпается слой флюса, на который затем поступает медь. Металл должен расплавиться и хорошо прогреться (температура также постоянно контролируется). Когда нужный параметр достигнут, в металлический расплав вводят фосфористую медь, которая благодаря своим свойствам воздействует на состав как кислотный катализатор.
После того как медь переходит в жидкое состояние, туда начинают поступать другие составные (легирующие) и связующие (лигатуры) элементы. Затем приступают к размешиванию сплава, пока компоненты в нем полностью не растворятся. Температурный режим также строго выдерживается. Когда до окончания плавки остается определенный технологией период, вновь вступает в дело фосфористая медь, позволяющая избавиться от нежелательных окислений. После финальной обработки бронзовый расплав уже готов к применению по назначению.
Бронзовый расплав
В чем секрет популярности бронзы? Почему на протяжении тысячелетий сплав продолжает пользоваться повышенным вниманием, а технологии его усовершенствования расширяют свои границы? Прежде всего – антикоррозийные и антифрикционные свойства. Материал не боится воздействий окружающей среды, ему не страшны перепады температур, повышенная или пониженная влажность, воздействие кислотных факторов.
Бронза легко поддается сварке, а добавки разных металлов придают ей свойства, необходимые в той или иной области. К примеру, бериллий и кремний дают возможность использовать бронзовые детали при значительном повышении температуры, свинец и цинк понижают коэффициент трения и позволяют использовать изделия из этого материала там, где трущиеся части механизмов ведут к сильному износу самого агрегата.
4 Патина и ее виды – что это значит для сплава?
Говоря о бронзе, невозможно обойти стороной и такое явление, как патина. Его видел каждый из нас при осмотре памятников, старых артиллерийских орудий, предметов интерьера. Некоторые считают, что она сродни ржавчине, но это совсем не так. Зеленый налет на бронзовых изделиях не что иное, как пленка, образуемая во время воздействия внешних факторов (воздуха, воды, выхлопов бензина) на медь в сплаве.
В зависимости от того, какие вещества принимали участие в образовании такого явления, и что за компоненты использовались в сплаве изделия, патина бывает оксидного и карбонатного происхождения. В отличие от ржавчины, эта естественно созданная пленка не разъедает поверхность, а наоборот, служит защитным слоем для изделия. Особо ценен слой (куприт), который образовывается на протяжении многих десятилетий и располагается в самом низу, непосредственно покрывая памятник, статуэтку или другое старинное изделие.
Следует различать два вида патины: благородную и дикую. Первая обладает теми свойствами, о которых говорилось выше. Вторая возникает из-за активного воздействия влаги и неправильно примененных веществ (краски, моющих и абразивных средств), и ведет к коррозии и образованию каверз. Опасность подобного явления состоит в том, что удаление неблагоприятного налета ведет к снятию верхнего слоя самой бронзы, а это портит вещь, обладающую исторической и культурной ценностью. При реставрационных работах антикварных вещей из этого сплава применяются специальные технологии, восстанавливающие слой на их поверхности, а также искусственное патинирование с помощью нанесения препарата, содержащего серу, и легкого нагрева самого изделия.
Бронза является одним из древнейших сплавов, который имеет долгую и богатую историю. Это один из первых подобных материалов, полученных еще на заре 3 тысячелетия до н. э. Роль бронзы и на сегодняшний день все еще остается довольно важной и весомой. В этой статье мы познакомимся поближе с данным сплавом, узнаем его состав и разберемся в том, где он чаще всего применяется.
Что это такое?
Прежде чем начинать разговор том, в каких областях чаще всего успешно применяется бронза, следует выяснить, что она собой представляет. Если подробно разбираться в определении и особенностях рассматриваемого материала, стоит выделить тот факт, что в составе сплава присутствуют такие важные компоненты, как медь и олово. Также бронза содержит и смесь других элементов, но в более скромных процентах. В итоге получается привлекательный и многокомпонентный сплав. Главную роль в его составе играет именно медь, а все остальное представлено легирующими элементами, без которых не обойтись в совершенствовании свойств и характеристик металла.
Бронза выглядит по-разному. Ее внешние параметры напрямую зависят от того, какие компоненты преобладают в ее составе. Так, традиционно известный сплав насыщенного красного оттенка свидетельствует о том, что в нем присутствует большой процент меди. Существуют и такие разновидности этого металла, которые имеют холодную стальную расцветку, близкую к белой – подобный внешний вид указывает на то, что в сплаве имеется не более 35% медного компонента.
Плюсы и минусы
Рассматриваемый сплав популярен уже очень много лет. С годами его актуальность не снижается, что обусловлено множеством преимуществ, которые ему присущи. Рассмотрим основные положительные характеристики бронзы, делающие ее востребованной.
- Данный металл может похвастаться богатым многообразием. Существует много разных типов бронзы, например, оловянная, серебряная, алюминиевая и многие другие разновидности, имеющие свои формулы и особенности. Такие материалы оказываются полезными в разных областях, они содержат различные элементы, оказывающие влияние на физические свойства и особенности эксплуатации металла.
- Существующие бронзовые сплавы подразделяются на литьевые и деформируемые подвиды. То есть для решения «своих» определенных задач есть возможность получить металл, который будет легко поддаваться холодной ковке – процесс деформирования при нормальных температурных значениях. Также удастся получить сплав, который возможно отливать.
- Весомым преимуществом является то, что качественные отливки из рассматриваемого сплава демонстрируют самую незначительную усадку – всего 0,5-1,5%. Данное свойство обуславливает широкое распространение и востребованность материала не только среди профессиональных скульпторов, но и в сфере изготовления специальных промышленных станков и приборов.
- Бронза относится к материалам, которые можно использовать несколько раз. Сплав абсолютно спокойно переносит дальнейшие переплавки, если в них появляется необходимость. Данная процедура не вредит материалу, не оказывает негативного воздействия на его свойства.
- Один из самых важных плюсов бронзы заключается в том, что она является безопасной и экологичной. Если по ходу производства подобного сплава были задействованы потенциально опасные компоненты, например, бериллий, то готовый продукт от этого все равно не будет токсичным. На сегодняшний день далеко не каждый материал может похвастаться такими важными качествами.
- Бронзовый сплав обладает высокой коррозийной стойкостью. На него не может негативно повлиять ни городской загазованный воздух, ни морская вода. Под действием подобных внешних факторов материал не портится, не теряет былой привлекательности. Большинство кислот бронза совершенно «не боится» и не подвергается их отрицательному воздействию. Именно поэтому данный материал часто используется для производства специальной кислотоупорной аппаратуры.
- Бронза отличается еще одним любопытным качеством – она является упругой. Сплав во многих случаях применяют для изготовления различных высокоточных пружинных деталей, которые рассчитаны на длительный срок службы.
Несмотря на внушительный список преимуществ, бронзовый сплав все же не лишен определенных недостатков. Главным из них можно назвать стоимость практичного материала. Медь, а тем более олово – это материалы, которые используют во многих ситуациях, но в получении они оказываются дорогостоящими.
Прочие подвиды рассматриваемого сплава, например, алюминиевый вариант, обходятся в разы дешевле, потому что в их составе в качестве легирующего элемента применяется более доступное сырье.
К минусам бронзового сплава можно отнести и не самые высокие показатели его теплопроводности. Однако названная отличительная черта тоже смогла найти свое применение – например, в производстве различных аксессуаров для ванных комнат.
Основные характеристики
Характеристики и свойства бронзового сплава зависят от 2-х основных факторов – состава и структуры. Как указывалось выше, химический состав рассматриваемого материала разрабатывается для того, чтобы сплав получил определенные механические свойства и эксплуатационные характеристики. Самыми важными из них можно назвать твердость, прочность и пластичность сплава. Корректировать и перестраивать первые 2 параметра возможно за счет изменения соотношения олова в составе. Так, его доля в содержании основного материала связана со степенью твердости и пластичностью.
На показатели твердости и прочности бронзы самое большое влияние оказывает количество бериллия в составе. Определенные марки сплава, в которых предусмотрен названный элемент, могут быть более прочными, нежели нержавеющая сталь. Чтобы добавить пластичности, бериллиевый сплав предварительно проходит этап закалки. При этом важную роль играют не количественные значения вносимых веществ, а степень выраженности свойств, которые запланировано получить в итоге.
То есть при равном количестве 2-х разных элементов, один из них способен поменять свойства и характеристики сплава в большей степени, нежели второй.
Структура бронзового сплава отвечает за вмещаемую способность материи в отношении разных элементов. Данную особенность можно рассмотреть подробнее на примере важного компонента – олова. К примеру, 1-фазная структура имеет не более 6-8% названного элемента. Если превысить его показатели количеством предела растворимости (достигает 15%), то сможет сформироваться 2-я фаза твердого раствора.
Однофазное сырье характеризуется более высокими показателями пластичности. Двухфазный бронзовый сплав оказывается более жестким, но при этом и более хрупким. Указанные технические характеристики сказываются на дальнейшем применении рассмотренных материалов: так, сырье первого типа больше подойдет для ковки, а двухфазные варианты станут лучшим решением для дальнейшего литья.
Каждый из видов бронзового сплава имеет свои отличительные особенности. Ознакомимся с ними на примере литьевого оловянного материала.
- Степень плотности сплава зависит от процентного содержания олова – при его доле в 8-4% она будет составлять от 8,6 до 9,1 кг/куб. см.
- Температура плавления будет находиться в зависимости от состава сплава и может составить от 880-1060 градусов Цельсия.
- Уровень теплопроводности рассматриваемого материала может достигать 0,098-0,2 кал/см, что является скромным показателем.
- Электропроводность достигает 0,087-0,176 мкОм*м. Данный показатель также является небольшим.
- Степень интенсивности коррозии в условиях морской воды равна 0,04 мм/год. Если же сплав находится в обстановке открытого воздуха, то данное значение будет другим и составит 0,002 мм/год.
Если металл обладает подобными характеристиками, пользователям не придется переживать о том, что он начнет быстро ржаветь.
Обзор видов
Бронзовый сплав делится на несколько разных видов. Классификация материала происходит по нескольким основным признакам. Остановимся на каждом из них.
По химическому составу
Исходя непосредственно из химического состава бронзы, выделяют следующие ее разновидности.
- Оловянная. В составе материала данного подвида присутствует 3,5-7% олова. Сплав может похвастаться высокой прочностью, надежностью и упругостью после предварительно проведенной обработки давлением. Материал обладает отличными литейными качествами. Усадка может достигать 1% (как в случае с литейным чугуном).
Главный недостаток данного материала скрывается в появлении микроскопических пор по ходу кристаллизации отливки.
- Безоловянная. В данную категорию входят такие разновидности сплавов, в химическом составе которых нет дорогого олова. Вместо него включают более доступные и недорогие материалы.
- Алюминиевая. Максимально пластичный материал. Его литейные свойства оказываются более низкими, нежели у дорогой оловянистой бронзы, однако в составе отсутствуют микропоры. В составе предусмотрен никель, фосфор и железо – компоненты, улучшающие свойства алюминиевого сплава.
- Кремниевая. Высокопрочный подвид материала, устойчив к появлению коррозии, является электропроводным. Материал не боится низких или высоких температур, щелочной среды. Чтобы металл имел более высокие прочностные характеристики, химический состав дополнительно легируют марганцем и обрабатывают путем холодной деформации.
- Берилловый сплав разрешено подвергать термической обработке с применением закалки и искусственного старения. Основным недостатком данного вида можно считать высокую стоимость бериллия.
Из-за этого кремниевый бронзовый сплав применяется исключительно в производстве специальных узлов, которые должны отличаться высокой износостойкостью и долговечностью.
По обработке
Бронзовые сплавы разделяются, исходя из типов обработки.
- Деформируемая. В производстве деталей из бронзы используется такие популярные технологии, как ковка, протяжка, резка, фрезеровка.
- Литейная. Отдельный вид бронзового сплава. Детали, которые состоят из этого металла, изготавливают путем металлургии.
По структуре
Разные виды бронзовых сплавов разделяются и по своей структуре. Выделяют следующие варианты.
- Однофазные. Имеющиеся в таком металле компоненты в твердом растворе формируют только одну определенную фазу.
- Двухфазные. Продукцию получают при помощи литья, потому что деформируется она исключительно под воздействием высоких температурных показателей. Из двухфазного сплава возможно получить отливки максимально сложных и замысловатых конфигураций.
Область использования и маркировка
В настоящее время существует несколько разных марок бронзы. Они отличаются друг от друга непосредственно по составу, который определяет характеристики, параметры и область применения сплава. Чтобы ориентироваться было удобнее, разработана особая система маркировки, в которую включены буквенные и цифровые символы (отражают первые значения в названиях химических элементов).
Цифры в марках указывают на количество компонентов, предусмотренных в сплаве (в процентных долях). Правда, объем меди обычно не отражается в этих обозначениях.
Этот показатель принято высчитывать в качестве разницы между общим составом бронзы и числом дополнительных легирующих элементов.
В настоящее время бронзовый сплав применяется во многих сферах. Ознакомимся с их списком.
- Сплав, в котором имеется всего 2% олова, прекрасно подойдет для ковки в условиях обычной температуры, поскольку отличается хорошей пластичностью. Составы, в которых концентрация этого элемента достигала 15%, широко применялись еще в древние времена – из них делали много разных предметов.
- Качественную закаленную бронзу, в содержании которой имеется бериллий, часто используют в изготовлении пружинных деталей, рессор или мембран.
- Материал, богатый на алюминий, чаще всего используется в неблагоприятных условиях (химическое производство, высокая влажность).
- Сплавы с кремнием и цинком тягучие и подходят для производства предметов путем литья.
- Применяется рассматриваемый материал для производства разной электротехники, поскольку не магнитится.
- Из материала, не отличающегося теплопроводностью, изготавливают ванны, умывальники, сантехнические устройства, которые часто используются в домашних (и не только) условиях.
- Бронзовый сплав также может применяться в автомобилестроении или авиастроении.
Как отличить в домашних условиях?
Бронза имеет достаточно разных отличий от других подобных металлов. Нет ничего сложного в искусстве «вычисления» данного материала. Разберем, как можно легко и просто отличить бронзу в домашних условиях.
- Бронза отличается от многих других сплавов высокой прочностью и жесткостью. Таким образом, металл легко отличить от меди или латуни. Достаточно буквально проверить материал «на зубок» – на поверхности бронзового сплава следов остаться не должно, как и в случае с надавливанием.
- Можно провести эксперимент с солевым раствором (200 г на 1 л воды). Медное изделие спустя 10-15 минут приобретет более насыщенный и броский оттенок, нежели бронзовая деталь.
- Прибегают к нагреву металла примерно до 600 градусов Цельсия (подобную температуру можно получить, используя специальную бензиновую горелку). Если поднести прибор, например, к латуни, на материале проявится темная пленка из оксида цинка. На бронзовом изделии она не будет видна.
- Если нагреть латунь, она будет гнуться. Если же такую операцию провести в отношении бронзы, она своих свойств и формы не поменяет. Если есть возможность и образец металла, его можно попробовать расплавить. Та же латунь станет гореть белым пламенем, раскидывая белоснежные хлопья, – таким образом происходит выгорание цинка.
- Отличить бронзу от латуни можно другим достоверным способом: поместите несколько стружек каждого из металлов в отдельные резервуары, а потом влейте туда разбавленную азотную кислоту (1 часть кислоты и 1 часть воды). Немного выждите, пока большая часть компонентов успеет раствориться. Далее нужно подогреть мензурки и довести растворы до состояния кипения. 30 минут нужно подержать их на маленьком огне. Жидкость, в которой находятся кусочки латуни, будет прозрачной, а в сосуде с бронзовой стружкой образуется белоснежный осадок из олова.
Как ухаживать?
Изделия, произведенные из бронзового сплава, нуждаются в правильном периодическом уходе. Пренебрегать им не следует. Рассмотрим подробнее, как надо грамотно ухаживать за подобными предметами.
- Изделия из благородной бронзы смотрятся эффектно и привлекательно только в том случае, если являются хорошо очищенными, ухоженными. Следует регулярно удалять с поверхности предметов все появившиеся пыльные скопления и загрязнения. Для этого лучше всего использовать слегка увлажненную тряпочку. Изо всех сил тереть изделия не нужно – будьте аккуратны.
- Чтобы изначальное лаковое покрытие продержалось на бронзовых изделиях как можно дольше, можно периодически мыть их со слабым мыльным раствором. Эти действия будут необходимы для того, чтобы на объектах не появлялись трещины либо разрушения лакового слоя.
- Если вы являетесь большим любителем вещей, отполированных буквально до безупречного блеска, рекомендуется чистить бронзу с использованием специализированных порошков и реактивов. Неплохой репутацией может похвастаться, к примеру, особый очиститель для бронзы «Трилон».
- Завершив работы по глубокой очистке изделий из бронзового сплава, поверхность металла желательно хорошенько отполировать. Лучше всего с этой задачей справится сухая шерстяная ткань.
- Иногда для чистки бронзы используют сухой зубной порошок, предварительно разведенный в воде с добавлением нашатырного спирта. Нужен 1 стакан порошка, 1 чайная ложка спирта. Желательно использовать для чистки жесткую щетку.
- Древним и традиционным способом очистки бронзы является такой вариант: использование воды, в которой предварительно варились бобовые культуры. Далее чистку тоже проводят с применением жесткой щеточки. После этого чистое изделие из металла надо еще раз ополоснуть и протереть сухой тканью дочиста.
Если для чистки бронзы запланировано использовать тряпку, лучше взять фланелевый вариант. Особенно тщательно и скрупулезно требуется вычищать места со складками и углублениями, поскольку именно здесь пыль и грязь копятся наиболее активно.
Чистку изделий следует проводить регулярно, чтобы на них не скапливались лишние включения.
О том, что такое бронза и где применяется, смотрите в следующем видео.
состав сплава. Химический состав бронзы
Многие люди знают о бронзе лишь то, что из нее отливают скульптуры и памятники. На самом деле, этот металл обделен народным вниманием незаслуженно. Ведь не зря в истории человечества был даже бронзовый век – целая эпоха, на протяжении которой сплав занимал доминирующее положение. Это один из немногих материалов, использующихся как в промышленности, так и в искусстве. Качества, которыми обладает сплав меди с оловом, являются просто незаменимыми во многих отраслях производства. Ее используют при изготовлении орудий, в машиностроении, отливании церковных колоколов и так далее. При этом сегодня насчитывается большое количество марок металла, каждая из которых обладает определенными, заранее смоделированными свойствами.
Применение бронзы в прошлом
Первые упоминания о сплаве меди и олова датированы IV тысячелетием до нашей эры. Именно этот технологический прорыв, как считают историки, позволил цивилизации Месопотамии занять в то время лидирующее положение. Археологические раскопки, проводимые в Южном Иране, свидетельствуют о повсеместном использовании бронзы для изготовления наконечников стрел, кинжалов, копий, топоров, мечей. Среди находок встречаются даже предметы интерьера, например, мебель и зеркала, а также кувшины, амфоры, вазы и тарелки. Для чеканки древних монет и изготовления украшений применялся этот же сплав.
Бронза в средние века начинает активно использоваться в Европе. Из нее изготовляют такие массивные предметы, как пушки и церковные купола. В более поздний период, с развитием машиностроения, столь универсальный металл тоже не остался незамеченным. Его по достоинству оценили, главным образом, за антифрикционные и антикоррозийные свойства. Вместе с тем необходимо отметить, что материал, используемый раньше, несколько отличался от того, которым сегодня является бронза. Состав сплава содержал множество второстепенных примесей, значительно ухудшающих его качество.
Химический состав современной бронзы
Сегодня в материаловедении бронзой называют сплав двух металлов: меди и олова, которые могут использоваться в самых разных пропорциях. Для придания металлу заданных качеств к этой паре могут добавляться цинк, фосфор, магний, свинец и кремний. Присутствие случайных примесей при помощи современных технологий практически сведено к нулю.
В большинстве случаев приемлемым считается соотношение меди с оловом в пропорциях 85 на 15 процентов. Уменьшение доли второго компонента ниже указанной отметки порождает целый ряд проблем, основной из которых является ликвация. Данным термином металлурги называют процесс расслоения сплава и его неравномерное застывание.
Влияние цвета сплава на его качество
Знающие люди могут много узнать о материале, лишь посмотрев на цвет, которым обладает бронза. Состав непосредственно влияет на этот параметр. Как нетрудно догадаться, красный оттенок сплаву придает медь. Поэтому уменьшение ее процентного соотношения в пользу других компонентов будет означать постепенный переход цвета к более тусклым тонам.
При обычном балансе составляющих (85% меди) бронза отливает желтизной. Такую ее разновидность можно встретить чаще всего. Белый сплав получается после доведения соотношения до пропорции 50:50. А вот чтобы бронза стала серой, необходимо уменьшить количество меди до 35%.Что касается изменения практических характеристик сплава при экспериментировании с его составом, то здесь ситуация следующая. Ковкость материала будет напрямую зависеть от содержания в нем олова. Чем его меньше, тем более податливой будет бронза, но данное утверждение верно только до определенного предела. Так, при достижении отметки в 50% сплав вновь становится мягким.
Бронза в искусстве
Прочный и долговечный материал, обладающий при этом достаточно низкой температурой плавления и хорошей ковкостью, не мог не заинтересовать творческих людей, в частности скульпторов. Уже в V-IV веках до нашей эры в Греции была отработана до мельчайших деталей технология изготовления бронзовых статуй, которая актуальна и сегодня.
Заключается она в том, что изваяние из огнестойкого материала первоначально заменяется воском, который непосредственно при литье уничтожается. Для этого по рисунку сначала должна быть изготовлена гипсовая модель, а после форма для отливки. Восковое содержание при воздействии температуры попросту плавится, и его место занимает бронза, которая остывает и затвердевает. После чего ее остается только обработать и довести до совершенства.Артиллерийский металл
Для изготовления пушек, а в дальнейшем и другой военной техники, всегда использовалась бронза. Состав сплава, который применяется для этих целей, как правило, содержит 90% меди и лишь 10% олова.
Это связано с тем, что материал для орудий должен быть очень прочным и обладать повышенным сопротивлением разрыву. Такими качествами обладает марка бронзы БрАЖМц10-3-1.5. Помимо основных компонентов, в ее составе содержится 1-2% марганца, что повышает антифрикционные и температурные характеристики.Изготовление церковных колоколов
Колокольный звон обязан быть мелодичным, а его звук должен радовать слух на большом расстоянии. Как ни странно, но бронза обладает такими музыкальными талантами. Для улучшения звучания колокола его изготовляют из сплава с повышенным содержанием олова (от 20 до 22%). Иногда в него также добавляют немного серебра. Марки бронзы, которые используют при изготовлении колоколов и других ударных инструментов, для практического применения в других отраслях абсолютно непригодны. Это связано с тем, что такой сплав обладает мелкозернистой структурой и повышенной хрупкостью.
Фосфорная и алюминиевая бронза
Впервые сплав, состоящий из 90% меди, 9% олова и 1% фосфора был применен Кюнцелем в 1871 году. Он был назван фосфорной бронзой, а нашел свое применение материал главным образом в машиностроении. Из него отливаются различные детали машин, которые подвержены повышенному трению. Фосфор необходим для увеличения упругости и повышения антикоррозийных свойств. Главным достоинством этого металла является то, что он идеально заполняет любые углубления при отливке.
Алюминиевая бронза, состав которой отличается повышенным содержанием меди (до 95%), по внешнему виду очень похожа на золото. Кроме красоты, она имеет и ряд других неоспоримых преимуществ. Так, например, добавление 5% алюминия позволяет сплаву выдерживать длительное время воздействие агрессивной среды, такой как повышенная кислотность.
Как материал для изготовления различных частей машин, данный металл практически повсеместно вытеснил фосфорную бронзу на бумажных фабриках и в пороховом производстве из-за более высокого противодействия разрыву.
Кремниевая и марганцевая бронза
Кремний добавляют в сплав для повышения электропроводности. Это ее качество используется при производстве телефонных проводов. Эталонный состав кремниевой бронзы выглядит следующим образом: 97,12% меди, 1,14% олова, 0,05% кремния.
Самым сложным процессом получения может похвастаться сплав с содержанием марганца. Вся процедура проходит в несколько этапов. Сначала ферроманган добавляют в расплавленную медь. Затем, выдержав заданный температурный режим, добавляется олово, а при необходимости цинк. Английская фирма Bronce Company изготовляет несколько сортов марганцевой бронзы, обладающей различной вязкостью и твердостью. Применяться подобный сплав может практически во всех отраслях производства.
СОСТАВ БРОНЗ, СВОЙСТВА БРОНЗ, ПЛОТНОСТЬ БРОНЗЫ
Бронза — это название сплава состоящего из меди и различных легирующих элементов, основной добавкой считается олово, что и определило название оловянистые бронзы. Высокие литейные свойства бронзы определяются исключительно малой усадкой, которую имеет бронза. Усадки оловянистой бронзы меньше чем у латуни и сталей. Усадку можно выразить в цифрах, если усадка бронзы 1, то у латуни это уже 1,5, а у сталей 2. Наиболее сложные по конфигурации отливки обычно делают из бронзы, например, художественное бронзовое литье.
Текучесть бронзы в расплавленном состоянии небольшая, вследствие большой разницы температур между бронзами с различным содержанием олова. По этой же причине бронза не дает концентрированной усадочной раковины и для отливки бронз нет необходимости иметь большие прибыли. По этой же причине отливки из бронзы редко удается получить высокой плотности, рассеянные усадочные поры по всему объему отливки понижают ее герметичность.
Влияние олова на механические свойства меди в сплаве бронзы,такое же, как и влияние цинка, но более резкое. Уже при содержании около пяти процентов олова пластичность бронзы начинает падать. Прочность бронзы начинает падать при содержании олова около двадцати процентов, когда в структуре слишком много В — фазы и сплав становится хрупким.
В литой бронзе наличие включений твердого эвтектоида обеспечивает высокую стойкость против истирания, и поэтому бронза с содержанием олова на десять и более процентов является одним из наилучших антифрикционных материалов и широко применяется как подшипниковый сплав. Плотность бронзы с учетом добавления различных элементов тоже различная и может колебаться процентов на двадцать относительно 8 г/см3.
Благодаря высокой химической стойкости бронзы из них делают трубопроводную арматуру. Таким образом основное применение бронзы это сложные отливки, вкладыши подшипников и трубопроводная арматура. Для удешевления в большинстве промышленных бронз добавляют от пяти до десяти процентов цинка. Цинк в этих количествах растворяется в меди и не влияет существенно на структуру сплава.
Для лучшей обрабатываемости в бронзу вводят от трех до пяти процентов свинца, который присутствует в виде обособленных включений, обеспечивающих ломкость стружки при ее обработке на металлорежущих станках. Фосфор вводится в бронзу как раскислитель и устраняет хрупкие включения окиси олова. При наличии около одного процента фосфора такую бронзу принято называть фосфористой. Фосфор при его содержании более 0,2 процента образует твердые включения, повышая антифрикционные свойства бронзы.
Бронзу маркируют начальными буквами Бр , затем следуют буквы, показывающие какие легирующие элементы содержаться в ней, а потом цифры показывающие количество процентов этих элементов в бронзе. Например, БрАЖ 9-4, БрОЦС 5-5-5, БрКМц 3-1, БрОФ 7-0,2, БрБ 2.
Кроме всех перечисленных сплавов бронз существуют сплавы бронзы с добавлением алюминия, кремния, бериллием и другими элементами. Малой величиной усадки оловянистые бронзы превосходят другие бронзы, но другие бронзы превосходят оловянистую по другим параметрам. бронза с алюминием и кремнием лучше по механическим свойствам, алюминиевая превосходит по химической стойкости, бронза с добавлением кремния и цинка имеет лучшую жидко текучесть. Бериллиевая бронза отличается от остальных высокой твердостью и упругостью.
Свойства бронз содержащие от пяти до десяти процентов алюминия обладают ценными технологическими и механическими свойствами. Эти бронзы кристаллизуются в узком интервале температур, из за этого приобретают высокую жидко текучесть и дают концентрированную усадочную раковину. Кроме простых бронз существуют бронзы с большим содержанием алюминия и добавления магния, железа и никеля.
Бронзы с содержанием алюминия применяются для изготовления различных втулок, направляющих седел, фланцев, шестеренок и много других преимущественно мелких по ответственных деталей.
Сплав бронзы с содержанием кремния около четырех процентов является как бы заменителем оловянистых бронз, но бронзы с кремнием лучшие показатели по коррозионной стойкости, механическим свойствам и плотности бронзы в отливках.
Бронзы с добавлением Бериллия около двух процентов БрБ 2 , бериллиевые бронзы, представляют особый интерес. Этот сплав дисперсионно твердеющий. При комнатной температуре растворимость бериллия в меди не превышает 0,2 процента, но закалка от 800 градусов фиксирует перенасыщенный раствор. Если закаленный сплав с содержанием бериллия подвергнуть искусственному старению при температуре 300 — 350 градусов, твердость сплава достигает 350 — 400 Hв.
Высокая прочность бронзы и упругость при высокой химической стойкости, хорошей свариваемости, обработке резанием делают бронзу с добавлением бериллия подходящим материалом для производства ответственных деталей, специальных пружин, мембран, пружин и контактов и много другого где требуются эти качества. Высокая стоимость бериллия препятствует широкому распространению этой бронзы и применяется для действительно для ответственных деталей со специальными свойствами.
Бронза с добавлением 30 процентов свинца является высоко качественным антифрикционным материалом широко применяемым в машиностроении. Структура такого сплава состоит из отдельных зерен меди и свинца. Если свинец равномерно вкраплен в медь, то антифрикционные свойства сплава высокие.
Бронза состав
Марка сплава |
Содержание элементов в процентах |
||||||||
Sn |
Zn |
Pb |
P |
Al |
Mn |
Fe |
Ni |
Be |
|
БрОФ 7 |
6 — 8 |
— |
— |
0,1 — 0,25 |
— |
— |
— |
— |
— |
БрОЦС 6 |
5 — 7 |
5 — 7 |
2 — 4 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
БрОФ 10 |
9 — 11 |
— |
— |
0,6 — 1,0 |
— |
— |
— |
— |
— |
БрА 7 |
— |
— |
— |
— |
6 — 8 |
— |
— |
— |
— |
БрАМц 9 |
— |
— |
— |
— |
8 — 10 |
1,5 — 2,5 |
— |
— |
— |
БрАЖН 10 |
— |
— |
— |
— |
9,5 — 11 |
— |
3,5 — 5,5 |
3,5 — 5,5 |
— |
БрБ 2 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
2,0 — 2,3 |
Сплав БрОЦС5-5-5 – литейная бронза, обладающая универсальными эксплуатационными параметрами. С одной стороны, она имеет красивый цвет и жидкотекучесть, может использоваться для отливки декоративных предметов интерьера. С другой стороны, цинково-свиновая оловянистая бронза БрОЦС5-5-5 прекрасно режется, прочна, стойка к трению и высоким температурам, служит отличным сырьем для изготовления труб и втулок для ответственных механизмов.
Кроме того, она стойкая к коррозии – скорость не превышает 0,002 мм/год, что значительно ниже, чему у нержавеющей стали марки AISI 304 в морской воде – 0.0076 мм/год.
Химический состав, БрОЦС5-5-5 расшифровка
В соответствии с действующей классификации, БрОЦС5-5-5 относится к группе цинково-свинцовых оловянистых бронз. Химический состав сплава включает:
- олово – 5%;
- цинк –5%;
- свинец – 5%;
- медь – остальная часть.
Содержание олова не менее 5% улучшает литейные свойства БрОЦС5-5-5 и уменьшает коэффициент усадки готового изделия до 1%. Цинк повышает коррозионную стойкость, а свинец – механическую обрабатываемость.
БрОЦС5-5-5 – универсальный бронзовый сплав
Бронза БрОЦС5-5-5 , благодаря своим отличным антикоррозионным и антифрикционным свойствам, востребована в тяжелой и металлургической промышленности. Из нее изготавливают разнообразные детали для ответственных узлов и механизмов, способные долгое время работать в условиях трения и повышенных механических нагрузок. В частности, литые плиты и катаные полосы из бронзы БрОЦС5-5-5 используются для получения следующих изделий:
- подшипники скольжения, работающие при скоростях – 5-6 м/с, особенно, при незакаленной опорной поверхности вала;
- вкладыши для двигателей внутреннего сгорания;
- венцы или колеса червячных передач при скоростях 4-10 м/с;
- прокладки и втулки для клапанов, двигателей легковых автомобилей и тяжелой техники;
- трубы и запорная арматура для опреснительных установок, паровых генераторов и котлов отопления.
Бронза БрОЦС5-5-5 широко используется для получения различных отливок, которые в сравнении с литыми изделиями из других сплавов, обладают пониженной ценой. Все дело в том, что сплав хоть и дает незначительную усадку – не более 1%, но осаждение происходит по всему объему отливаемой заготовки. В результате чего получаются детали, не требующие доработки и имеющие высокий выход годности – до 80-90%, что значительно снижает их себестоимость.
Благодаря своей жидкотекучести и красивому золотистому цвету, бронза БрОЦС5-5-5 традиционно применяется при изготовлении художественных изделий: статуэток, гравировок, чеканок. Она хорошо заливается в самые сложные формы, дает небольшую и равномерную усадку, выдерживает различные виды механических обработок: от резки, до ковки и гравировки. Замена в бронзе БрОЦС5-5-5 части дорогостоящего олова цинковыми присадками лишь снижает себестоимость готового изделия и совершенно не сказывается на его декоративных и эксплуатационных качествах.
Втулки из бронзового сплава БрОЦС5-5-5
В основном сплав БрОЦС5-5-5 востребован при производстве бронзовых втулок, способных работать в агрессивных условиях водных и газовых сред. Их получают литьем в кокиль или в земляную форму, причем по прочности втулки, полученные первым методом, отличаются более высокой прочностью на разрыв, зато отлитые в песок – большим коэффициентом относительного удлинения.
Купить бронзовые втулки можно у нас.
Бронзовые круги
Круглые стержни или бронзовые прутки БрОЦС555 используются как заготовки для механической обработки на токарных и фрезеровочных станках. Чаще всего их применяют для изготовления деталей сложных форм – подшипниковые втулки, поршни, шестерни, оси, трубопроводная арматура, золотники, червячные колеса, направляющие, гайки для винтовых передач. Получают такие бронзовые круги только методом непрерывного литья, они могут иметь на поверхности вмятины от используемой формы. Их поставляют в бухтах или прямыми отрезками различной длины.
В нашей компании вы можете купить как бронзу БрОЦС5-5-5, так и ее металлопрокат – трубы, втулки, прутки, круги и плиты. Кроме складского ассортимента, вы можете заказать бронзовый прокат БрОЦС5-5-5 любого сечения, изготовленный по специальным требованиям.
Марка бронзового сплава |
Состав бронзы |
Предел прочности бронзы sb, Мн/м2 |
Относительное удлинение бронзы d, % |
Твердость бронзы HB, Мн/м2 |
Примерное назначение бронзы |
Бронза БрОФ10-1 |
9-11% Sn, 0,8-1,2% P |
250 |
3 |
900 |
Подшипники, шестерни, венцы, втулки бронзовые |
Бронза БрОФ4-0,25 |
3,5-4% Sn, 0,2-0,3% P |
340 |
52 |
600 |
Трубки для манометрических пружин |
Бронза БрОЦС5-5-5 |
4-6% Sn, |
150 |
6 |
600 |
Антифрикционные детали и арматура |
Бронза БрОЦСН3-7-5-1 |
2,5-4% Sn, 6-9,5% Zn, 3-6% Pb, 0,5-2% Ni |
180 |
8 |
600 |
Арматура, работающая в морской и пресной воде, в атмосфере пара |
Бронза БрА7 |
6-8% Al |
420 |
70 |
700 |
Пружины и пружинящие детали |
Бронза БрАЖ9-4 |
8-10% Al, |
600 |
40 |
1100 |
Шестерни, втулки, сёдла клапанов |
Бронза БрАЖМц10-3-1,5 |
9-11% Al, 2,4% Fe, |
610 |
32 |
1300 |
Шестерни, втулки, подшипники |
Бронза БрАЖН10-4-4 |
9,5-11% Al, 3,5-5,5% Fe, 3,5-5,5% Ni |
600 |
35 |
1500 |
Шестерни, сёдла клапанов |
Бронза БрАМц9-2 |
8-10% Al, 1,5-2,5% Mn |
400 |
25 |
1600 |
Детали морских судов, электрооборудования |
Бронза БрМц5 |
4,5-5,5% Mn |
340 |
30 |
800 |
Поковки бронзовые |
Бронза БрБ2 аналог Alloy 25 |
1,9-2,2% Be, 0,2-0,5% Ni |
1350 |
1,5 |
3500 |
Пружины и пружинящие детали в авиации и приборостроении |
Бронза БрКН1-3 |
0,6-1,1% Si, 2,4-3,4% Ni, 0,1-0,4% Mn |
600 |
12 |
1800 |
Направляющие втулки и другие детали ответственного назначения |
Бронза БрС30 |
27-33% Pb |
70 |
5 |
450 |
Сальники |
«Введение железа в каком-либо народе означает конец
его дикого существования и начало образованности»
Юлий Цезарь, «Записки о галльской войне»
Бронза это сплав меди с оловом или мышьяком, обладающий значительно большей, по сравнению с медью, твёрдостью, прочностью и легкоплавкостью. Классическая оловянная бронза с трудом поддается обработке давлением, резанием или заточке, в основном она литейный металл. Оловянная бронза обладает несколько лучшими характеристиками с технологической точки зрения, при том, что ее потребительские свойства примерно идентичны мышьяковистой. Исторически раньше появилась — мышьяковистая (черная) бронза, а постепенное ее вытеснение оловянной началось после 3000 года до н.э., но из–за дефицита олова еще в течении долгого периода Египетская бронза, бронзы Крита и западной части Средиземноморья оставались «черными».
Литьё бронзы в Древнем Египте (Новое царство, около 1450 г. до н.э). [2, 72]
В чем же, с технологической точки зрения, «черная» бронза уступала оловянной? Во-первых, она при переплавке, существенно изменяла свои механические свойства в худшую сторону из-за чего долгое время продукты из повторно используемой бронзы стоили существенно дешевле, чем аналогичные — из “первородной”.
Рециклинг лома в эпоху «черной» бронзы (III тыс. до н.э.) [2, 68]
Понять причину вызывающую ухудшение качества переплавленного металла древние металлурги не могли, но оловянной бронзой подобного эффекта не возникало. Во-вторых, соединения мышьяка очень токсичны, отчего древние металлурги обладали целым букетом профессиональных заболеваний. Эта особенность древней металлургии нашла отражение во многих мифах и преданиях того периода, в которых металлурги, как правило, изображались хромыми, горбатыми, часто карликами, со скверным характером, косматыми и с отталкивающей внешностью. [2, 69-70]
Соотношение общепринятой хронологии цивилизации с важнейшими событиями в истории металлургии [2, 12]
Важным технологическим преимуществом бронзы являлось то, что температура плавления у нее даже ниже чем у меди. То есть 950°C у бронзы против 1084°C у меди.
Температурный уровень термообработки изделий и извлечения металлов из руд [2, 26]
Для древней металлургии даже разница в 130°C была чрезвычайно важной с технологической точки зрения. Плавильные печи были несовершенны, обеспечивать высокие температуры плавления в них было сложно. А относительно не высокая температура плавления бронзы, позволяла осуществлять переплавку изделий из нее вне специализированных металлургических центров.
Температурный уровень производства основных материалов древности [2, 27]
По потребительским характеристикам бронза была тверже железа и не такой хрупкой, как пока ещё не изобретённая человечеством сталь. Но в отличие от железа, требовавшего долгой процедуры ковки, бронзовые изделия отливались, что сильно упрощало производство и стандартизацию готовых изделий.
Литейная форма для отливки 5 серпов, бронзовый век. Из коллекции музея УОЛЕ (Екатеринбург)
Каменная форма для отливки топоров (Сардиния)
Металл войны
Примером массового производства, может быть изготовление наконечников для стрел или копий.. Эксперимент, проведенный английскими археологами и специалистами по литью, показал что в литейной форме один мастер с несколькими квалифицированными помощниками мог отлить за неделю около 10 тыс. наконечников, шесть литейщиков могли за месяц отлить более 500 тыс. наконечников, переработав при этом до 2 т металла [1, 96].
С самого своего появления на свет бронза стала «металлом войны», а обладание бронзовым вооружением — необходимым условием для успешного ведения боевых действий. Именно бронза позволила создавать длинные прямые мечи, «тяжелые» воинские доспехи и прочее оружие, на порядок превосходившее медные и каменные аналоги.
Микенские тяжело вооруженные воины (Giuseppi Rave)
Олово
К сожалению, олово оказалось еще более редким металлом, чем медь. Содержание олова в земной коре составляет всего около 2 ppm (олово в 35 раз более редкий металл, чем медь и в 25 000 раз более редкий, чем железо). Первыми оловянными бронзами были бронзы Анатолии, связанные с добычей олова из месторождений Киликии и Тавроса. Однако, уже к XIX веку до н.э. небольшие месторождения олова Малой Азии уже были полностью выработаны и его приходилось ввозить из мест, иногда удаленных за тысячи километров от металлургических центров.
Рециклинг лома в эпоху оловянной бронзы (II тыс. до н.э.) [2, 75]
А что означал в условиях бронзового века дефицит олова? Без олова невозможно произвести качественную бронзу, без которой не вооружить армию, государство, не имеющее сильной армии, станет добычей лучше вооруженных соседей. Поэтому ведущие государства делали все возможное, чтобы охранять и контролировать торговлю оловом. Олово было стратегическим ресурсом, легшим в основу экономики бронзового века.
Литература
- Черненко Е.В. — Скифские лучники. Киев. «Наукова думка». 1981 г. — с. 168 {24}
- Черноусов П.И., Мапельман В.М., Голубев О.В. Металлургия железа в истории цивилизации. – М.: МИСиС, 2005г. — с. 413 {25}
(к оглавлению)
90000 Aluminum Bronze Composition, Properties, Density, Machinability 90001 90002 Aluminum Bronze Definition 90003 90004 It refers to a group of alloys of Copper and Aluminum that is marked for high anti-corrosive properties and tensile strength. 90005 90002 Aluminum Bronze Composition 90003 90004 It consists of a group of alloys that has Aluminum as its chief element added to Copper. This is in contrast to standard Bronze or Brass. Different varieties of Aluminum Bronze are used for industrial purposes that include 4.5% to 11.5% Aluminum by weight while the rest include Copper with other agents in small quantity like Iron, Nickel, Manganese, Silicon and Zinc. ISO 428 classifies them as follows: 90005 90010 90011 CuAl5 90012 90011 CuAl8 90012 90011 CuAl8Fe3 90012 90011 CuAl9Mn2 90012 90011 CuAl10Fe3 90012 90011 CuAl10Fe5Ni5. 90012 90023 90004 CuA15 also contains a small amount of Arsenic (0.4% max). 90005 90002 Aluminum Bronze Properties 90003 90004 Know about some of the main physical and chemical properties of Aluminum Bronze.90005 90004 90031 90032 90033 Picture 1 — 90034 Aluminum Bronze 90032 90033 Source — 90034 boltman.com 90005 90010 90011 This alloy group offers higher tensile strength and resistance compared to other alloys of Bronze. 90012 90011 These alloys are non-magnetic. 90012 90011 They are resistant to tarnish. 90012 90011 They experience low oxidation rates at high temperatures. 90012 90011 The alloys under this category show low reactivity to sulfurous compounds and other products of combustion.90012 90011 These alloys are resistant to sea water. The copper present in this alloy group prevents accumulation of marine organisms like algae, mussels, etc. 90012 90011 The anti-corrosive properties of some of these alloys can be further enhanced by heat treatment. 90012 90011 They are often prepared by commercial producers by enhancing its property of remaining free from sparks at sites with explosive materials and environment. 90012 90023 90002 Aluminum Bronze Tensile Strength 90003 90004 The tensile strength of this group of alloys varies.As permanent mold cast, it is 82 ksi or 565 MPa for alloy containing 89% Copper, 1% Iron and 10% Aluminum. It is 113 ksi or 780 MPa for alloy containing 80% Copper, 4% Iron, 4.3% Nickel and 11% Aluminum. 90005 90002 Aluminum Bronze Yield Strength 90003 90004 The yield strength of this group of alloys varies as permanent mold cast. For a typical sample of 0.5% extension under load, the yield strength is 34 ksi or 235 MPa for alloy containing 89% Copper, 1% Iron and 10% Aluminum. It is 62 ksi or 430 MPa of alloy containing 80% Copper, 4% Iron, 4.3% Nickel and 11% Aluminum. 90005 90002 Elongation 90003 90004 The typical elongation is 6% in 2 inch (or 6%, in 51 mm) of Aluminum Bronze alloy that includes 80% Copper, 4% Iron, 4.3% Nickel and 11% Aluminum. The elongation is 20% in 2 inch (20% in 51 mm) of an alloy that contains 89% Copper, 1% Iron and 10% Aluminum. 90005 90002 Rockwell Hardness 90003 90004 The Rockwell Hardness on B Scale is 80/80 for an alloy under this category containing 89% Copper, 1% Iron and 10% Aluminum. The hardness is 99/99 for alloy containing 80% Copper, 4% Iron, 4.3% Nickel and 11% Aluminum. 90005 90002 Fatigue Strength 90003 90004 The fatigue strength at 108 cycles as sand cast is 22 ksi (or 152 MPa) for alloy containing 89% Copper, 1% Iron and 10% Aluminum. The fatigue strength is 31 ksi (or 214 MPa) for alloy containing 80% Copper, 4% Iron, 4.3% Nickel and 11% Aluminum. 90005 90002 Aluminum Bronze Density 90003 90004 The density of this alloy is .269 lb / in.3 at 68 ° F (or 7.45 g / cm3 at 20 ° C) of alloy containing 83.2% Copper, 4% Iron and 10.8% Aluminum.The density is .276 lb / in.3 at 68 ° F (or 7.64 g / cm3 at 20 ° C) of alloy containing 81% Copper, 4% Iron, 4.5% Nickel (including Co), 9% Aluminum and 1% Mangenese. 90005 90002 Electrical Resistivity 90003 90004 It is 80.2 ohm x cmil / ft at 68 ° F (or 13.3 micorohm-cm at 20 ° C) of alloy containing 89% Copper, 1% Iron and 10% Aluminum. The electrical resistivity is 122.8 ohm x cmil / ft at 68 ° F (or 20.4 micorohm-cm at 20 ° C) of alloy containing 80% Copper, 4% Iron, 4.3% Nickel and 11% Aluminum. 90005 90002 Thermal Conductivity 90003 90004 The thermal conductivity is 20.8 Btu x ft / (hr x ft2 x deg. F) at 68 ° F (or 36.0 W / mx deg.K at 20 ° C) of alloy containing 81% Copper, 4% Iron, 4.5% Nickel (including Co) , 9% Aluminum and 1% Manganese. The thermal conductivity is 33.9 Btu x ft / (hr x ft2 x deg. F) at 68 ° F or (58.7 W / mx deg.K at 20 ° C) for alloy containing 83.2% Copper, 4% Iron and 10.8% Aluminum . 90005 90002 Electrical Conductivity 90003 90004 Its electrical conductivity is 7% IACS at 68 ° F (or 0.041 Siemens / cm at 20 ° C) for alloy containing 81% Copper, 4% Iron, 4.5% Nickel (including Co), 9% Aluminum and 1% Manganese. The electrical conductivity is 13% IACS at 68 ° F (or 0.075 Siemens / cm at 20 ° C) of alloy containing 83.2% Copper, 4% Iron and 10.8% Aluminum. 90005 90002 Machinability 90003 90004 It is 20 (Free Cutting Brass [C36000] = 100) of alloy containing 81% Copper, 4% Iron, 4.5% Nickel (including Co), 9% Aluminum and 1% Manganese. The machinability is 60 (Free Cutting Brass [C36000] = 100) of alloy containing 83.2% Copper, 4% Iron and 10.8% Aluminum.90005 90002 What Makes Aluminum Bronze Anti-Corrosive? 90003 90004 The Aluminum component of the alloys reacts with atmospheric oxygen to form a thin, tough surface layer of alumina (aluminium oxide). This layer helps to resist corrosion. 90005 90002 Aluminum Bronze Uses 90003 90004 The uses of this group of alloys can be summarized as follows: 90005 90010 90011 It is preferred over applications where resistance to corrosion is an important consideration. It is used in the manufacture of instruments that include aerospace equipments and engine components (particularly of sea vessels).90012 90011 Its non-magnetic property makes it ideal to work with strong magnets like MRI machines. 90012 90011 It is preferred over stainless steel or other non-copper alloys in equipments where colonization of marine organisms is a threat. 90012 90011 This alloy is also used in jewelries because of its gold-like coloration. 90012 90011 Aluminum Bronze electrodes are used for welding and surfacing of joints between steel and copper alloys. Such electrodes find vivid use in naval vessels and chemical industry in pumps, propellers, etc.90012 90023 90004 90033 References: 90034 90005 90004 http://www.aurorametals.com/alloys.htm 90005 90004 http://www.wolframalpha.com/input/?i=aluminum+bronze&a=*C.aluminum+bronze-_*Word- 90005 90004 http://www.csudh.edu/oliver/chemdata/alloys.htm 90005 .90000 Bronze | alloy | Britannica 90001 90002 90003 Bronze 90004, alloy traditionally composed of copper and tin. Bronze is of exceptional historical interest and still finds wide applications. It was made before 3000 bc, though its use in artifacts did not become common until much later. The proportions of copper and tin varied widely (from 67 to 95 percent copper in surviving artifacts), but, by the Middle Ages in Europe, certain proportions were known to yield specific properties. An alloy described in an 11th-century Greek manuscript in the library of St.Mark’s, Venice, cites a proportion of one pound copper to two ounces of tin (8 to 1), approximately that used for bronze gunmetal in later times. Some modern bronzes contain no tin at all, substituting other metals such as aluminum, manganese, and even zinc. 90005 Bronze Lion Monument on the Burgplatz, in Braunschweig, Ger. 90006 H. Krause-Willemberg / ZEFA 90007 90002 Read More on This Topic 90005 90002 copper processing: History 90005 90002 During this period bronze first appeared.The oldest known piece of this material is a bronze rod found in the pyramid at Maydūm (Medum), … 90005 90002 Bronze is harder than copper as a result of alloying that metal with tin or other metals. Bronze is also more fusible (i.e., more readily melted) and is hence easier to cast. It is also harder than pure iron and far more resistant to corrosion. The substitution of iron for bronze in tools and weapons from about 1000 bc was the result of iron’s abundance compared to copper and tin rather than any inherent advantages of iron.90005 90002 Bell metal, characterized by its sonorous quality when struck, is a bronze with a high tin content of 20-25 percent. Statuary bronze, with a tin content of less than 10 percent and an admixture of zinc and lead, is technically a brass. Bronze is improved in hardness and strength by the addition of a small amount of phosphorus; phosphor bronze may contain 1 or 2 percent phosphorus in the ingot and a mere trace after casting, but its strength is nonetheless enhanced for such applications as pump plungers, valves, and bushings.Also useful in mechanical engineering are manganese bronzes, in which there may be little or no tin but considerable amounts of zinc and up to 4.5 percent manganese. Aluminum bronzes, containing up to 16 percent aluminum and small amounts of other metals such as iron or nickel, are especially strong and corrosion-resistant; they are cast or wrought into pipe fittings, pumps, gears, ship propellers, and turbine blades. 90005 90002 Besides its traditional use in weapons and tools, bronze has also been widely used in coinage; most «copper» coins are actually bronze, typically with about 4 percent tin and 1 percent zinc.90005 Get exclusive access to content from our тисяча сімсот шістьдесят вісім First Edition with your subscription. Subscribe today .90000 Cual8 Uns.c61000 Aluminum Bronze Alloys 90001 90002 90003 CuAl8 — UNS.C61000 Aluminum Bronze Alloys 90004 90005 90002 90003 C61000 Details & Applications: 90008 C61000 Aluminum Bronze 90004 90005 90002 90003 CuAl8 — UNS.C61000 90004 Aluminum Bronze Alloys, Nominally composed of 92% copper and 8% aluminum, which is known for its hardness, high strength, wear and corrosion resistance. Although it is an engineering alloy, its rich gold color also allows its use in decorative applications, and it has good hot and cold workability.So its applications including welding wire, bolts, tie rods, shafts, and pump parts. 90005 90002 90003 Typical Application for C61000 Aluminum Bronze Alloys: 90004 90005 90002 90003 Architecture: 90004 Decorative Applications 90008 90003 Fasteners: 90004 Bolts, Nuts 90008 90003 Industrial: 90004 Tie Rods, Welding Wire, Shafts, Pump Parts, Overlay on Steel for Wearing Surface 90005 90002 90003 Available Sizes: 90004 90008 Custom Diameter & Sizes, Random Mill lengths 90005 90002 90003 Available Products (forms): 90004 90008 Round bars, Flat bars, Square bars, Rectangular bars, Hexagon bars 90008 Custom shapes are available upon request.90005 90002 90003 Chemical Composition: 90004 90005 90002 Al: 6.00-8.50% 90008 Fe: 0.50% Max. 90008 Si: 0.10% Max. 90008 Zn: 0.20% Max. 90008 Pb: 0.02% Max. 90008 Cu: Balance 90008 90003 Note: 90004 Copper plus additions equal 99.50% minimum. 90005 90002 90003 Typical Physical Properties: 90004 90005 90002 Specific Gravity: 7.78 g / cm3 90008 Coefficient of Thermal Expansion per ° C: 17.80 x 10-6 (20-100 ° C) 90008 Electrical Conductivity (% IACS): 15% @ 68 F 90008 Thermal Conductivity: 40.0 Btu • ft / (hr • ft2 • oF) at 68F 90008 Modulus of Elasticity in tension: 17000 ksi 90005 90002 90003 Note: 90004 90008 1). the units are based upon US Customary. 90008 2). the typical physical properties apply to age hardened products. 90005 90002 90003 International Specification: 90004 90005 90002 90003 Rods / Bars: 90004 UNS.C61000, CDA610, AWS A.5.7 / Federal QQ-C-450 90005 90002 90003 European Standards: 90004 CuAl8, DIN 2.0920 90005 90002 90003 Note: 90004 90008 90003 ASTM: 90004 American Society for Testing and Materials 90008 90003 RWMA: 90004 Resistance Welder Manufacturers ‘Association 90008 90003 Note: 90004 Unless otherwise specified, material will be produced to DIN & RWMA.90005 .90000 Silicon Bronze Alloys — Buy Silicon Bronze Alloys, Silicon Bronze Sheet, Sheet Product on Alibaba.com 90001 90002 Silicon bronze alloys 90003 90002 Specifications of Silicon Bronze Sheet / Plate: 90003 90006 1. Grade: C65100, C65500, QSi3-1, QSi1-3, C65800, etc. 90007 2. Nominal Chemicals: Copper 95.8%, Silicon 3.1%, Manganese 1.1% 90007 3. Thickness: from 0.025mm to 4.0mm, or 90009 customized 90010. 90007 4. Width: from 36mm to 48mm, or 90009 customized 90010. 90007 5. Length: from 96mm to 120mm, or 90009 customized 90010.90007 6. Machinability: 30, Electrical Conductivity 17% IACS 90007 7. Average Physical Properties: Tensile: 60000 psi; Yield: 25000 psi; Hardness: B60; Elongation: 50%; 90019 90006 90019 90006 90009 See more information at www.shanghaiemtal.com 90010 90019 90002 Chemical Composition: 90003 90006 (% max., Unless shown as range or min.) 90019 90030 90031 90032 90033 90034 90033 90036 90009 Cu 90010 90019 90034 90033 90036 90009 Fe 90010 90019 90034 90033 90036 90009 Pb 90010 90019 90034 90033 90036 90009 Mn 90010 90019 90034 90059 90060 90033 90036 Min./ Max. 90019 90034 90033 90036 Rem. 90019 90034 90033 90036 0.8 90019 90034 90033 90036 0.05 90019 90034 90033 90036 0.50-1.3 90019 90034 90059 90060 90033 90036 Nominal 90019 90034 90033 90036 97 90019 90034 90033 90036 — 90019 90034 90033 90036 — 90019 90034 90033 90036 0.9 90019 90034 90059 90104 90105 90002 Different Colours of SMC Silicon Bronze Sheet / Plate: 90003 90006 90109 90109 90019 90002 Features of Silicon Bronze Sheet / Plate: 90003 90006 • Good to excellent corrosion resistance.90007 • Excellent hot and cold workability. 90007 • Fabricated by blanking, drawing, forming and bending, heading and upsetting, 90007 hot forging and pressing, roll threading and knurling, shearing, squeezing, and swaging. 90019 90002 Applications of Silicon Bronze Sheet / Plate: 90003 90006 • Consumer: Sculpture 90007 • Aircraft: Hydraulic pressure lines. 90007 • Electrical: Pole line hardware, motors, rotor bar 90007 • Hardware: Bolts, burrs, butts, clamps, cotter pins, hinges, marine hardware, 90007 nails, nuts, pole line hardware, screws.90007 • Industrial: Bearing plates, bushings, cable, channels, chemical equipment, 90007 heat exchanger tubes, kettles, piston rings, tanks, rivets, screen cloth and wire, screen plates, shafting. 90007 • Marine: Propeller shafts, hardware, propeller shafts, etc. 90019 90002 90131 90131 90133 90133 90003 90002 Parameter of Silicon Bronze Sheet / Plate: 90003 90030 90031 90032 90033 90036 90009 Thickness 90010 90009 90007 (mm) 90010 90019 90034 90033 90036 90009 Weight 90010 90009 90007 (Per Sq.Ft.) 90010 90019 90034 90033 90036 90009 Weight 90010 90009 90007 (Per Sheet) 90010 90019 90034 90033 90036 90009 Standard Size 90010 90019 90034 90059 90060 90033 90036 0.025 90019 90034 90033 90036 1.1 lbs. 90019 90034 90033 90036 22 lbs. 90019 90034 90033 90036 24 x 120 90019 90034 90059 90060 90033 90036 0.047 90019 90034 90033 90036 2.2 lbs. 90019 90034 90033 90036 44 lbs. 90019 90034 90033 90036 24 x 120 90019 90034 90059 90060 90033 90036 0.063 90019 90034 90033 90036 2.9 lbs. 90019 90034 90033 90036 58 lbs. 90019 90034 90033 90036 24 x 120 90019 90034 90059 90060 90033 90036 0.094 90019 90034 90033 90036 4.2 lbs. 90019 90034 90033 90036 84 lbs. 90019 90034 90033 90036 24 x 120 90019 90034 90059 90060 90033 90036 0.125 90019 90034 90033 90036 5.7 lbs. 90019 90034 90033 90036 114 lbs. 90019 90034 90033 90036 24 x 120 90019 90034 90059 90060 90033 90036 0.187 90019 90034 90033 90036 8.6 lbs.90019 90034 90033 90036 172 lbs. 90019 90034 90033 90036 24 x 120 90019 90034 90059 90060 90033 90036 0.25 90019 90034 90033 90036 11.4 lbs. 90019 90034 90033 90036 228 lbs. 90019 90034 90033 90036 24 x 120 90019 90034 90059 90060 90033 90036 0.375 90019 90034 90033 90036 17.1 lbs. 90019 90034 90033 90036 547 lbs. 90019 90034 90033 90036 48 x 96 90019 90034 90059 90060 90033 90036 0.5 90019 90034 90033 90036 22.8 lbs. 90019 90034 90033 90036 730 lbs. 90019 90034 90033 90036 48 x 96 90019 90034 90059 90060 90033 90036 0.75 90019 90034 90033 90036 34.2 lbs. 90019 90034 90033 90036 1,075 lbs. 90019 90034 90033 90036 48 x 96 90019 90034 90059 90060 90033 90036 1.00 90019 90034 90033 90036 44.8 lbs. 90019 90034 90033 90036 1,434 lbs. 90019 90034 90033 90036 48 x 96 90019 90034 90059 90104 90105 90006 90019 90002 Physical Properties: 90003 90030 90031 90060 90033 90036 Melting Point (Liquidus) 90019 90034 90033 90036 1790F 90019 90034 90059 90060 90033 90036 Melting Point (Solidus) 90019 90034 90033 90036 1590F 90019 90034 90059 90060 90033 90036 Pouring Temperture (Light) 90019 90034 90033 90036 2000-2150F 90019 90034 90059 90060 90033 90036 Pouring Temperture (Heavy) 90019 90034 90033 90036 1850-1950F 90019 90034 90059 90060 90033 90036 Density 90019 90034 90033 90036 0.302 lb / cu. in. 90019 90034 90059 90104 90105 90006 90019 90030 90031 90032 90033 90036 90009 Joining Technique 90010 90019 90034 90033 90036 90009 Suitability 90010 90019 90034 90059 90060 90033 90036 Soldering 90019 90034 90033 90036 Good 90019 90034 90059 90060 90033 90036 Brazing 90019 90034 90033 90036 Excellent 90019 90034 90059 90060 90033 90036 Oxyacetylene Welding 90019 90034 90033 90036 Good 90019 90034 90059 90060 90033 90036 Gas Shielded Arc Welding 90019 90034 90033 90036 Excellent 90019 90034 90059 90060 90033 90036 Coated Metal Arc Welding 90019 90034 90033 90036 Fair 90019 90034 90059 90060 90033 90036 Spot Weld 90019 90034 90033 90036 Excellent 90019 90034 90059 90060 90033 90036 Seam Weld 90019 90034 90033 90036 Excellent 90019 90034 90059 90060 90033 90036 Butt Weld 90019 90034 90033 90036 Excellent 90019 90034 90059 90060 90033 90036 Capacity for Being Cold Worked 90019 90034 90033 90036 Exc ellent 90019 90034 90059 90060 90033 90036 Capacity for Being Hot Formed 90019 90034 90033 90036 Excellent 90019 90034 90059 90060 90033 90036 Forgeability Rating 90019 90034 90033 90006 40 90019 90034 90059 90060 90033 90036 Machinability Rating 90019 90034 90033 90006 30 90019 90034 90059 90104 90105 90002 Mechanical Properties: 90003 90030 90031 90060 90033 90036 Hardness, Rockwell B 90019 90034 90033 90036 95 90019 90034 90033 90036 95 90019 90034 90033 90034 90059 90060 90033 90036 Tensile Strength, Ultimate 90019 90034 90033 90036 745 MPa 90019 90034 90033 90036 108000 psi 90019 90034 90033 90034 90059 90060 90033 90036 Tensile Strength, Yield 90019 90034 90033 90036 415 MPa 90019 90034 90033 90036 60200 psi 90019 90034 90033 90036 0.5% extension under load 90019 90034 90059 90060 90033 90036 Elongation at Break 90019 90034 90033 90036 13% 90019 90034 90033 90036 13% 90019 90034 90033 90036 In 50 mm 90019 90034 90059 90060 90033 90036 Modulus of Elasticity 90019 90034 90033 90036 105 GPa 90019 90034 90033 90036 15200 ksi 90019 90034 90033 90034 90059 90060 90033 90036 Poisson’s Ratio 90019 90034 90033 90036 0.346 90019 90034 90033 90036 0.346 90019 90034 90033 90034 90059 90060 90033 90036 Machinability 90019 90034 90033 90036 30% 90019 90034 90033 90036 30% 90019 90034 90033 90036 UNS C36000 (free-cutting brass) = 100% 90019 90034 90059 90060 90033 90036 Shear Modulus 90019 90034 90033 90036 39 GPa 90019 90034 90033 90036 5660 ksi 90019 90034 90033 90034 90059 90060 90033 90036 Shear Strength 90019 90034 90033 90036 425 MPa 90019 90034 90033 90036 61600 psi 90019 90034 90033 90034 90059 90104 90105 90002 90730 90730 9 0732 90732 90003 90002 Other Bronze Alloy: 90003 90030 90031 90032 90033 90036 90009 Material 90010 90019 90034 90033 90036 90009 Grade 90010 90019 90034 90033 90036 90009 Standard 90010 90019 90034 90059 90060 90033 90036 90009 Aluminium Brozne 90010 90019 90034 90033 90036 QAL9-4, QAL10 -3-1.5, QAL10-4-4, C95400, C61400, C63200, C63000, CuAL10Fe3, CuAL11Fe5Ni5, C6 series, AB series, CAC series, CDA series, etc. 90019 90034 90770 90036 GB / T13808-1992, 90019 90006 GB / T4423-2007, 90019 90006 GB / T1176-1987, 90019 90006 GB / T2040-2002, 90019 90006 ASTM B150, 90019 90006 ASTM B30, 90019 90006 ASTB B103, 90019 90006 ASTM B505, 90019 90006 JIS H5111: 1988, 90019 90006 JIS h4250: 1992, 90019 90006 GOST 18175, 90019 90006 EN 1982: 1998 90019 90006 QJC, etc. 90019 90034 90059 90060 90033 90036 90009 Tin / Phosphorous Bronze 90010 90019 90034 90033 90036 QSn10-1, QSn6.5-0.1, QSn7-0.2, CuSn8, CuSn12, ZQSn555, 90007 ZQSn663, ZQSn10Pb10, ZCuSn10Zn2, QSn444, C93200, 90007 C83600, C84400, 90007 C51000, C5191, C93800, C54400, C52100, etc. 90019 90034 90059 90060 90033 90036 90009 Silicon Bronze 90010 90019 90034 90033 90036 QSi3-1, QSi1-3, C65800, C65100, C65500, etc. 90019 90034 90059 90060 90033 90036 90009 Beryllium Bronze 90010 90019 90034 90033 90036 QBe2, QBe1.7, QBe0.6-2.5, C17500, C1720, etc. 90019 90034 90059 90060 90033 90036 90009 Cadmium Bronze 90010 90019 90034 90033 90036 QCd1, C16200, C108, CuCd1, C1620, etc.90019 90034 90059 90060 90033 90036 90009 Chromium Zirconium Bronze 90010 90019 90034 90033 90036 QCr0.5-0.2-0.1, .6-0.4-0.005, C18100, etc. 90019 90034 90059 90060 90033 90036 90009 Other Special Alloy 90010 90019 90034 90033 90036 We can process the special alloy as your requirement. 90019 90034 90059 90104 90105 90002 Packaging of Silicon Bronze Sheet / Plate: 90003 90006 SMC Products are packed and labeled according to the regulations and customer’s requests. Great care is taken to avoid any damage which might be caused during storage or transportation.In addition, clear labels are tagged on the outside of the packages for easy identification of the product I. D. and quality information. 90007 1) SMC Standard 90007 2) Customization 90019 90006 90883 90883 90885 90885 90019 .