V sodobni industriji obstaja veliko število različnih zlitin železnih in neželeznih kovin. Ena najbolj starodavnih in slavnih je bron - zlitina, v kateri je glavni sestavni del bakra. Po zgodovinskih dejstvih je znano celo obdobje, tako imenovana bronasta doba, v kateri je bila izdelava ustrezne bakrove zlitine osnova metalurške industrije. To obdobje se je začelo konec četrtega tisočletja pred našim štetjem. e., ko se je predelava bakra in kositra bistveno izboljšala in se nadaljevala vse do XII stoletja pr. e.
Glavne lastnosti bronastih zlitin
Fizikalne lastnosti so lahko zelo različne, odvisno od legirnih komponent, vendar lahko kljub temu razlikujemo glavne splošne lastnosti materiala:
- Gostota brona je od 7800–8700 kg / m3.
- Dobra odpornost proti obrabi, nizek koeficient trenja, odpornost proti krhkemu zlomu pri zelo nizkih temperaturah (do 250 ° C).
- Tališče 940-1140 ° C.
- Enostavno spajkanje in varjenje.
Količina čistega bakra v zlitini poleg fizikalno-kemijskih lastnosti vpliva tudi na barvo. Torej
predmeti z deležem bakra približno 85% imajo zlato barvo. Z zmanjšanjem odstotka bakra na 50% lahko dobimo belo barvo, ki je zelo podobna srebrni, ob zmanjšanju na 35% ali manj pa - črno.
Bron se pridobiva s taljenjem: surovina se postavi v peč ali indukcijsko peč, kjer se tali z nadaljnjim mešanjem in vlivanjem v zahtevane oblike.
Vrste brona in njihova uporaba
Z razvojem metalurgije in odkrivanjem različnih vrst kovin se je pojavilo veliko število bronz, toda glavna kovina v formuli je baker. Glede na to, katere sestavine so vključene v sestavo, se spreminjajo tudi lastnosti materiala.
Poznavanje teh lastnosti omogoča uporabo bronastih zlitin v različnih vrstah industrije, odvisno od zahtev za material. Bron se pogosto proizvaja v obliki valjanih cevi, žice in pločevine. Kovina se uporablja pri izdelavi ležajev, puš, vzmeti in drugih delov, ki so izpostavljeni visokemu tlaku in obrabi. Visoke antikorozivne lastnosti omogočajo uporabo tega materiala tudi v agresivnih okoljskih pogojih in pri delu z različnimi kemikalijami. Poleg tega je uporaba bronaste barve pogosta pri umetniškem kovanju in litju, iz nje izdelujejo različne skulpture, spomenike in nakit.
Pewter
Zlitina bakra in kositra se imenuje kositer. Te brone so uporabljali v bronasti dobi, preživeli so do danes in se najbolj uporabljajo v industriji. Iz te vrste zlitine so pogosto ulivali različne zvonove, zato se ta material včasih imenuje tudi zvonec iz brona.
Kositer je skoraj nemogoče obdelovati, zato izdelke iz njega ustvarjajo izključno z litjem; Ima visoko trdoto in trdnost, pa tudi proti korozijske lastnosti. Za standardno zlitino bakra in kositra je značilno količinsko razmerje 80:20, vendar ga lahko nekatere kovine dopolnijo za spreminjanje lastnosti:
- Dodajanje cinka (manj kot 10%) lahko poveča korozijsko odpornost. Uporablja se za ustvarjanje delov, ki so pogosto v stiku z vodo in drugimi oksidanti.
- Svinec in fosfor povečata lastnosti proti trenju. Poleg tega je zlitina z dodatkom teh kovin lažja za obdelavo.
Včasih je prisotnost kositra v izdelku nesprejemljiva in se nadomesti z drugimi kovinami, ki lahko dosežejo zahtevane lastnosti, na primer svinec, silicij, cink, berilij ali aluminij. Takšen bron se imenuje nerjavni ali poseben .
Svinec
Glavna komponenta zlitine je svinec, katerega vsebnost lahko doseže 30%. Material ima dobre lastnosti proti trenju in visoko toplotno prevodnost, lahko prenese tlak do 30 MPa, zato se uporablja za izdelavo ležajev pod visokim tlakom .
Silicijev cink
Ta zlitina je sestavljena iz 97% bakra, 1, 1% kositra, 0, 05% silicija in cinka. Je precej prilagodljiv in tekoč, kar omogoča, da se uporablja kot material pri izdelkih zapletene oblike. Ima dobro odpornost na stiskanje, ima lastnosti proti trenju in elastičnost. Med predelavo ne iskri, dobro se upira nizkim temperaturam, pogosto vsebuje dodatke niklja in mangana.
Berilij
Berilijeva zlitina je najtežja od vseh obstoječih vrst bronz. Ima visoke protikorozijske lastnosti, med obdelavo ne iskre, ne magnetizira. V postopku kaljenja pridobi dobro deformabilnost in elastičnost.
Aluminij
Odstotek brona je videti kot 95% bakra in 5% aluminija . Zlitina se zelo dobro upira agresivnim okoljem, je odporna na toploto, vendar ima nizke antikorozijske lastnosti in daje močno krčenje.
Zlitina bakra s cinkom se imenuje rdeča bronasta medenina, z nikljem pa cupronickel. Te spojine so ločeni materiali, njihova majhna količina je lahko prisotna v kateri koli zlitini, vendar mora biti nižja od vsote vseh drugih komponent.
Označevanje zlitin
Če želite določiti sestavo brona in njegove lastnosti, morate poznati načelo tvorbe njegovega označevanja. Označevanje je izvedeno v skladu z GOST, po katerem se sprejmejo naslednje oznake:
Najprej postavite črke Br, kar pomeni Bronza;
- Nato je v vrsti seznam legirajočih komponent: A - aluminij, O - kositer, H - nikelj, C - cink, Mts - mangan in tako naprej;
- Po vsaki črki je številka, ki prikazuje odstotek nečistoč v zlitini;
- Količina bakra v zlitini ni predpisana in jo lahko izračunamo po določeni sestavi brona kot odstotno razliko med 100% celotne sestave in vsoto vseh dodatkov.
Blagovna znamka BrO3Ts7S5N1 na primer pravi, da je bron, ki vključuje 3% kositra, 7% cinka, 5% svinca in 1% niklja. Preostalih 84% sestavka je baker.
Poznavanje načel označevanja zlitine vam bo omogočilo, da določite njegovo sestavo in lastnosti, kar bo pomagalo, da se ne boste zmotili z izbiro želenega materiala .