Klassifisering og merking av bronse
Bronse skal forstås som en metallegering basert på kobber, og legeringskomponenter tilsettes den, øke hardheten til det ferdige materialet. Tinn, krom, bly, nikkel, aluminium og andre metaller brukes oftest i form av en ligatur. De fysiske egenskapene til bronselegeringen, samt dens farge og hardhet, vil ha forskjellige egenskaper, som avhenger av den prosentvise sammensetningen av legeringskomponentene.
Bronse, som har en uttalt rød fargetone, består av en økt mengde kobber, og hvis legeringen har en gråaktig fargetone av stål, reduseres kobberinnholdet i den til 30-35%. Bronse er et populært materiale som brukes i ulike økonomiske og industrielle felt.
Egenskaper
Bronselegering består av kobber og ligatur, som kan være både i form av metaller og ikke-metaller - bronsekvaliteten avhenger av denne sammensetningen. Gjennom teknologiske eksperimenter og vitenskapelig forskning har man funnet det optimale forholdet mellom bronsebasen og dens komponenter. De mest brukte tilsetningsstoffene er:
- beryllium;
- aluminium;
- sink;
- tinn;
- silisium;
- fosfor;
- jern;
- mangan;
- lede;
- nikkel.
I følge historiske bevis, det første bronsematerialet ble laget for 3000 år siden og besto av kobber og tinn... I små proporsjoner gir tinn det omsmeltede stoffet hardhet, fleksibilitet og letter selve smelteprosessen. Tinn viser slike egenskaper hvis konsentrasjonen i materialet ikke overstiger 4-4,8 %. Hvis vi tar omtrent 5 % eller mer av tinn, vil den ferdige legeringen miste sin fleksibilitet, og ved en tinnkonsentrasjon på mer enn 20 % vil det resulterende materialet bli sprøtt.Hvis beryllium tilsettes omsmeltingen til kobber, vil utgangen være et fast materiale med økt fysisk og kjemisk motstand.
Produkter laget av denne metallegeringen kan kuttes eller sveises ved hjelp av enhver form for sveising.
Når kobber kombineres med silisium og sink det ferdige materialet vil ha god plastisitet, noe som er perfekt for støping av produkter. Det ferdige produktet har økt slitestyrke og gnister ikke under bearbeiding. I tillegg har bronse med silisium- og sinkligaturer et høyt nivå av motstand mot termisk kompresjon av metallet.
Tilsetter du bly til kobber får du et metall som har anti-korrosive egenskaper, skli- og friksjonsbestandig, sterkt og vanskelig å smelte.
Ved å kombinere kobber med aluminium, Du kan få et materiale som vil ha høy tetthet, redusert skliindeks, økt motstand mot rustdannelse og motstand mot aggressive kjemiske miljøer. Dette metallet er egnet for kutting. Hvis fosfor tilsettes kobber, så i forbindelse med noen andre sammensetninger av masterlegeringen, vil denne ingrediensen redusere de sure egenskapene til legeringen.
Når noen form for ligatur tilsettes kobber, blir dens evne til å lede varme sterkt svekket. Jo mer ligatur i legeringen, desto dårligere er dens varmeledningsevne.
Når det gjelder utseendet til bronselegeringen, med et innhold på opptil 90% kobber i den, vil metallet ha en rød fargetone, og med et kobberinnhold på opptil 85% vil materialet ha en gul fargetone.
Det legges merke til at hvis legeringen består av bare 50% kobber, vil materialet fra den være hvitt stål i fargen, og for å oppnå en svart farge, reduseres konsentrasjonen av kobber til 35%. Over tid endrer alle kobbermaterialer farge: det mørkner under påvirkning av ekstreme temperaturer, syrer, salter, alkalier i forskjellige konsentrasjoner.
Grunnleggende klassifisering av legeringer
I samsvar med hvor mange komponenter som inngår i sammensetningen av bronselegeringen, er bronse konvensjonelt delt inn i to-komponent (metall og ligatur, bestående av 1 komponent) eller multikomponent. I tillegg er bronsematerialer delt inn i tinnfrie og tinnsammensetninger. Tinnfrie formuleringer inneholder ikke tinn. Deres klassifisering er laget under hensyntagen til hva slags metall, i stedet for tinn, utfører funksjonen til en ligatur.
Tinn
Ved å legge tinn til kobber kan du få støpelegering. Men i tillegg til en høy fusjonsindeks har denne sammensetningen også god hardhet. Ofte tilsettes også sink, bly og fosfor til et slikt metall. Denne ligaturen gir det ferdige materialet korrosjonsbestandighet og gjør det enda mer egnet for smelte- og støperiarbeid.
I tinnlegering fosfor fungerer som et metalldeoksidasjonsmiddel, og sink reduserer kostnadene for materialet på grunn av dets lave pris, og det har ingen spesiell effekt på egenskapene til det resulterende metallet. For å spare penger er det tillatt å inkludere opptil 10 % sink i tinnlegeringer. Fortinnet bronse er egnet for maskinering og polering. Ferdige produkter laget av tinnkvaliteter vil være svært holdbare.
Bronselegering, som inneholder opptil 8 % tinnurenhet, brukes til stempling, valsing og smiing. Tråd, stenger av forskjellige former, samt metallplater er laget av dette materialet. Legering, hvor tinn tar opptil 20 % i form av en masterlegering, brukes for fremstilling av støpte produkter... I støpeprosessen fyller slik bronse formen fullstendig og har en liten andel av krymping. Dette materialet tillater produksjon av komplekse former, så vel som gjenstander av kunstnerisk betydning.
I tillegg brukes tinnbronse til produksjon av enheter og mekanismer som skal fungere i sjøvann.
Aluminium
Aluminium brukes ofte i bronselegeringer. Ligaturen inneholder fra 6 til 12 % av slikt materiale. Bronsealuminiumslegeringer kan bestå av én komponent (aluminium) eller mange tilsetningsstoffer, når det også er jern, nikkel og mangan i legeringen. Tilsetning av aluminium til bronse reduserer tettheten til det ferdige materialet, så lettlegeringen er mye brukt i skipsbygging og romfartsindustrien.
Materialet med tilsetning av aluminium har høy friksjonsstyrke, derfor brukes legeringen også til fremstilling av deler til maskinverktøy, varmeutstyrsenheter og veikjøretøyer.
Silisiumholdig
Silisium kan tilsettes bronse i en andel på 3 til 5 %. Den ferdige legeringen er overlegen i sine anti-korrosjonsegenskaper i forhold til tinnlegeringer, og har også høy mekanisk stabilitet og elastisitet. I tillegg magnetiseres ikke silisiumlegeringer og egner seg godt til elektrisk sveising og lodding.
Ferdig kobber med silisiumprodukter har høy motstand mot aggressive kjemiske miljøer i form av syrer og alkalier, samt gasser. Slikt materiale brukes til produksjon av gassnett eller vannavløpssystem.
Silisiumbronse kan i tillegg legeres med mangan.
Mangan
I ulike industrisfærer er det etterspurt bronselegering som inneholder mangan: fra 4 til 5 %. Materialet har karakteristiske egenskaper: høy styrke, fleksibilitet og anti-korrosjonsbestandighet. Deler for ulike mekanismer er laget av slike legeringer. Når innholdet av mangan i bronselegeringen er mer enn 1 %, øker hardheten til materialet, men stoffets seighet og smeltbarhet reduseres.
I tillegg er manganlegeringer vanskelige å sveise.
Lede
Når en blykomponent tilsettes kobber, oppnås en høyfast, slitebestandig legering. Den brukes til fremstilling av lagre som roterer i lang tid, under høyt trykk og med høy hastighet. Bronse med blyligatur brukes til fremstilling av deler av enheter som opererer i aggressive kjemiske miljøer, materialet brukes til å beskytte mot stråling, i produksjon av ammunisjon, glass, som forskjellige fargepigmenter for trykksverte.
Beryllium
Tilsetning av beryllium til kobber danner en bronselegering, som er preget av økt styrke, fleksibilitet og flytegenskaper. I tillegg besitter materialet god elektrisk ledningsevne og er en varmeleder... Legeringen er motstandsdyktig mot korrosjon, produkter i form av fjærer og komplekse mekanismer produseres fra den, materialet brukes i elektroteknikk i produksjon av fiberoptiske produkter og mikrokretser.
Bronselegering med beryllium lar deg lage de minste detaljene fra den, som kan brukes i instrumentering, data- og telefonteknologi, multimedieenheter og så videre. Graden av berylliuminnhold i legeringen varierer fra 0,7 til 2,5%.
Etter en spesiell varmebehandling herdes legeringen, noe som gir den egenskapene til økt hardhet.
Merking
For å skille bronselegeringer fra hverandre ble det innført en viss markering. Og det er spesielle tabeller for tekniske formål, i henhold til hvilken teknologen kan bestemme hvilket merke bronse som skal brukes til en bestemt oppgave, for å klargjøre tabelldataene om sammensetningen av legeringen, dens fysisk-kjemiske egenskaper og bruksmuligheter.
De eksisterende merkene av bronse skiller seg fra hverandre i sammensetningen av ligaturen som en prosentandel av kobber. Merking av bronselegering har en alfabetisk og numerisk betegnelse. For eksempel kan dekodingen av et slikt merke bety at bokstavene i navnet vil tilsvare de kjemiske elementene, og tallene vil indikere prosentandelen av ligaturen. Ifølge GOST inneholder ikke digitale data indikasjoner på innholdet av kobber i legeringenfordi det er klart at det er hovedkomponenten.
Men alle ligaturnormer må overholde de etablerte statlige standardene.
Bronselegeringen er merket med forkortelsen Br. Deretter kommer bokstaven som indikerer hovedkomponenten i ligaturen, og deretter resten av bestanddelene. Når det gjelder tallene, er de ordnet i synkende rekkefølge, noe som indikerer prosentandelen av ligaturkomponenter. For eksempel er bronsekvalitet BRAZHN 10-4-5 en legering av kobber med aluminium, jern og nikkel. Dessuten er aluminium i sammensetningen av legeringen 10%, jern - 4%, nikkel - 5%. Resten er kobber.
Når karakteren til bronselegeringen er ukjent, materialet er gjenstand for kjemisk og fysisk analyse. Nøyaktige data er nødvendig for arbeidere som trenger å bestemme vekten av arbeidsstykket gjennom legeringens egenvekt. Hvert stålverk har sitt eget tekniske laboratorium, som hjelper til med å løse slike problemer.
Bronse - hva slags metall og hvor er det brukt - se videoen nedenfor.