2. Бронза

Бронзой называется сплав меди с другими металлами кроме цинка (чаше всего с оловом).

Этот материал имеет отличные литейные свойства и издревле применяется для изготовления литых изделий (украшений, посуды, пушек, колоколов и т.д.).

Бронза также обладает малым коэффициентом трения и устойчивостью к износу. Из нее изготавливают вкладыши подшипников скольжения, червяки и червячные колеса, шестерни, втулки и другие детали ответственных и точных узлов и механизмов.

Бронзу маркируют буквами Бр., затем ставят буквенные обозначения элементов, входящих в сплав (обозначения такие же, как для латуни). Цифры, стоящие за буквами, означают массовые доли в процентах этих элементов (обозначения такие же, как для латуни). Массовая доля меди не указывается, то есть – это все остальное.

Например, обозначение Бр.ОЦ 4-3 указывает, что в бронзе содержатся (массовые доли): олово – 4 %, цинк – 3 %, медь – остальное.

Бронза Бр.АЖН 10-4-4 включает в себя: алюминий – 10 %, железо – 4 %, никель – 4 %, медь – остальное.

Бронза Бр.КМц 3-1 включает в себя: кремний – 3 %, марганец – 1 %, медь – остальное.

Промышленность выпускает четыре группы бронз.

Оловянная бронза. Поставляется в катаном состоянии (ГОСТ 5017-2006) или в литых чушках (ГОСТ 614-97).

Прочность _В ≥ 400 МПа, относительное удлинение δ = 30-45 %, модуль упругости Е = 1,110⁵ МПа. Обладает высокими литейными свойствами, коэффициент усадки самый маленький: ниже, чем у чугуна.

Однофазные и двухфазные бронзы превосходят латуни в прочности и сопротивлении коррозии (особенно в морской воде).

Однофазная бронза в катаном состоянии, особенно после значительной холодной пластической деформации, имеет повышенные прочностные и упругие свойства (>40 Н/мм²).

Для двухфазной бронзы характерна более высокая износостойкость.

Важное преимущество двухфазных оловянных бронз – высокие литейные свойства. Бронзы обладают наиболее низким коэффициентом усадки по сравнению с другими металлами, в том числе чугунами.

Применяют для изготовления литых деталей сложной формы. Но отливки из этой бронзы имеют недостаток – микропористость, т.е. они не подходят для деталей, работающих под давлением.

Из-за высокой стоимости олова всё чаще используют бронзы, в которых часть олова заменена цинком или свинцом, например, Бр.ОЦ 10-2.

Из оловянных бронз изготавливают мембраны, шестерни, втулки, подшипники.

Алюминиевая бронза. Эта бронза все шире заменяет оловянную бронзу. Она имеет наибольшую пластичность (δ до 60 %) и весьма хорошую прочность (_В до 550-600 МПа).

Литейные свойства этого материала хуже и коэффициент усадки больше, чем у оловянной бронзы, но алюминиевая бронза не имеют пористости. Ее используют для получения листов, штамповок и отливок, а также для изготовления лент, полос, пружин, втулок, котельной и сантехнической арматуры.

Пример обозначения алюминиевой бронзы: Бр. АЖ 9-4.

Кремнистая бронза. Имеет ограниченное применение: в основном для арматуры и труб, работающих в щелочных средах, морских и сточных водах.

Пример обозначения: Бр. КН 1-3.

Бериллиевая бронза. Обладает очень высокой прочностью (_В до 1200 МПа), коррозионной стойкостью, электропроводностью. Все эти качества бериллиевая бронза получает после закалки и старения. Это единственный из медных сплавов, подвергающийся термообработке.

Стоимость бериллиевой бронзы очень высока. Она используются для изготовления особо ответственных пружин, мембран, контактов.

Пример обозначения: Бр. Б 2.