Алюминиево-марганцевые сплавы

Главная / Справочник / Классификация и применение бронз

При маркировке бронзы приняты определенные правила: Бр (первые две буквы)- бронза, далее буквы, означающие список легирующих элементов в нисходящем порядке их содержания, и цифры, соответствующих их количеству в процентах. Сплавы на основе олова и свинца с добавкой меди называются баббитами. Они весьма дороги, поэтому чаще всего заменяются алюминиевыми сплавами. Бронзы делятся на оловянные и безоловянные.

Оловянные бронзы

Основными легирующими элементами оловянных бронз являются цинк, никель и фосфор. Содержание цинка составляет до 10 процентов, при этом свойства бронзы практически не изменяются, но снижается цена. Свинец и фосфор улучшают антифрикционные свойства бронзы и ее обрабатываемость резкой.

Применение некоторых видов литейных оловянных бронз

Деформируемые бронзы:

— БрОФ6,5-0,4 – пружины, мембраны, антифрикционные детали, вкладыши

— БрОЦ4-3 – плоские и круглые пружины и пружинные контакты

— БрОЦС4-4-2,5 – антифрикционные детали, втулки, муфты, рубашки и так далее

Литейные бронзы:

— БрО3Ц12С5 – арматура общего назначения

— БрО5ЦНС5 – антифрикционные детали, вкладыши подшипников, сепараторы

— БрО4Ц4С17 – антифрикционные детали втулки, подшипники, сепараторы подшипников, вкладыши, шестерни, червячные пары и прочее.

Применение[ | ]

Монета номиналом в 1 гривну, сделанная из такого материала
Алюминиевые бронзы чаще всего применяются в оборудовании, где благодаря стойкости к коррозии, они имеют преимущество в сравнении с другими конструкционными материалами. Сюда следует отнести подшипники и детали шасси в самолётах, сборочные единицы в двигателях (особенно для морских судов), погружённые в воду элементы конструкций корпусов судов, гребные винты кораблей.

Алюминиевая бронза, благодаря красивому золотисто-жёлтому цвету и высокой коррозионной стойкости, иногда также используется в качестве замены золота для изготовления бижутерии и монет[5].

Наибольшим спросом алюминиевые бронзы пользуются в следующих сферах:

• при изготовлении оборудования, эксплуатируемого в морских условиях;
• в оборудовании водоснабжения;
• в нефтяной и нефтехимической промышленности (например, для изготовления инструмента, эксплуатируемого во взрывоопасных средах);
• для изготовления оборудования, эксплуатируемого в условиях коррозионной среды;
• для изготовления декоративных элементов строительных конструкций.

Широко применяется для изготовления мелких деталей машиностроения (втулок, шестерней, фланцев). Положительными качествами алюминиевой бронзы перед оловянной являются:

• меньшая склонность к внутрикристаллической ликвации;
• большая плотность отливок;
• более высокая прочность и жаропрочность;
• меньшая склонность к хладоломкости.

Основные недостатки алюминиевых бронз перед оловянными:

• значительная усадка:
• склонность к образованию столбчатых кристаллов при кристаллизации и росту зерна при нагреве, что сильно охрупчивает сплав;
• сильное газопоглощение жидкого расплава;
• самоотпуск при медленном охлаждении;
• недостаточная коррозионная стойкость в перегретом паре.[6]

Алюминиевая бронза поддаётся сварке в среде инертного газа (аргона).

Бронзы безоловянные

Существуют марки бронзы, не содержащие олова. Это двойные или многокомпонентные сплавы меди с алюминием, марганцем, железом, свинцом, никелем, бериллием или кремнием.

Свойства алюминиевых бронз: хорошая устойчивость к коррозии в морской воде, высокие механические свойства, хорошая пластичность, высокая плотность. Свойства кремнистых бронз (содержащих никель и марганец): высокая механическая прочность и пластичность, хорошие механические и антикоррозионные качества. Свойства бериллиевых бронз: улучшенная коррозийная стойкость и свариваемость. Свойства свинцовых бронз: отличные антифрикционные свойства, хорошая теплопроводность.

Применение безоловянных бронз:

Экология СПРАВОЧНИК

Бронза — сплав меди с оловом и с другими металлами. В зависимости от состава бронзы делятся на оловянистые и без-оловянистые (алюминиевые, кремнистые, свинцовистые).[ …]

Алюминиевая бронза—сплав меди с алюминием и некоторыми другими металлами. Она обладает высокой прочностью, пластичностью, коррозионной стойкостью. Однако литейные свойства этого сплава хуже, чем у оловянистой бронзы.[ …]

Алюминиевая бронза растворяется в кислотах и щелочах, и поэтому ее следует применять только с нейтральными связующими; с водой она реагирует даже при нормальной температуре с выделением водорода.[ …]

Алюминиевая бронза, в отличие от других пигментов, состоит из частиц, имеющих форму плоских гладких чешуек. Чешуйки алюминиевой бронзы имеют в диаметре 50—100 и толщину в пределах 0,1—1,75 ,и. Удельный вес бронзы 2,54—2,55, насыпной вес 0,6—0,7. Укрывистость алюминиевой бронзы очень высока и составляет для разных сортов около 10 г/м2. Такая высокая укрывистость бронзы объясняется способностью ее частиц располагаться в верхнем слое пленки, своей поверхностью параллельно поверхности пленки, и зеркально отражать до 75—80% падающего на них света. Частицы алюминиевой бронзы не прозрачны не только для световых лучей, но также и для ультрафиолетовых и инфракрасных лучей.[ …]

Медные и алюминиевые бронзы находят широкое применение в качестве пигментов. Так называемые медные бронзы изготовляют измельчением различных медных сплавов и применяют преимущественно в качестве декоративных пигментов и для имитации позолоты. Алюминиевыми бронзами для декоративных целей пользуются реже. Однако исключительные свойства покрасок, содержащих в качестве пигмента алюминиевые бронзы, способствовали их широкому распространению.[ …]

В сухом виде алюминиевую бронзу можно сохранять продолжительное время, но при хранении ее в виде краски последняя загустевает и теряет при этом свой цвет. Поэтому бронза доставляется потребителям либо в сухом виде, либо. в виде паст, состоящих из бронзы, замешанной с растворителем. Вводить бронзу в связующее следует только пред употреблением краски.[ …]

Свинцовистая бронза и алюминиевый сплав более прочны и тугоплавки, но обладают худшими антифрикционными качествами, чем баббит. Подшипники и вкладыши, залитые этими сплавами, требуют тщательной подгонки по шейке вала.[ …]

Чем выше способность алюминиевой бронзы к всплыванию, тем выше ее пигментные свойства.[ …]

Серьезным недостатком алюминиевой бронзы является ее способность взрывать в смеси с воздухом во время производства. Исследование причин взрывов привело к предположению, что они заключаются в накоплении на отдельных частицах бронзы статического электричества, в результате чего при сближении частиц между ними может проскочить искра. Для предупреждения искро-образования рекомендовалось увеличить загрузку измельчающей аппаратуры.[ …]

Высокие пигментные свойства алюминиевой бронзы являются следствием ее непрозрачности для световых и ультрафиолетовых лучей, и, кроме того, способности зеркально отражать световые, ультрафиолетовые и тепловые лучи.[ …]

Металлическими, и в частности алюминиевыми, порошками и бронзами называют продукты , получаемые тонким измельчением соответствующих металлов. Разница между порошками и бронзами заключается в форме их частиц: порошки состоят из частиц неправильной формы, характерной для частиц порошков других веществ, а частицы бронз представляют собою плоские чешуйки.[ …]

При применении для производства бронзы алюминиевых порошков, полученных пульверизацией или центробежным измельчением расплавленного металла, всегда образуются продукты, менее пригодные для использования в лакокрасочной промышленности, чем бронзы, изготовленные измельчением фольги или ее обрезков. На практике вместо фольги с успехом применяют прокатанный алюминий, толщина которого в 4—5 раз превосходит толщину фольги.[ …]

Технологический процесс производства алюминиевой бронзы очень прост и сводится к ряду механических операций, целью которых является придание частицам бронзы специфической формы чешуек. Весь процесс состоит из измельчения металла и полировки частиц, полученных при дроблении металла.[ …]

Эта способность отражать тепловые лучи делает алюминиевую бронзу почти обязательным пигментом красок для окраски матерчатых оболочек дирижаблей и аэростатов. Применение алюминиевой бронзы для этих целей имеет особенное значение, так как газы обладают наибольшими коэфициентами расширения по сравнению с жидкостями и твердыми телами.[ …]

Вследствие способности отражать тепловые лучи алюминиевую бронзу широко используют для окраски железнодорожных цистерн, нефтяных цистерн, вагонов-холодильников и др. предметов, которые нужно предохранить от нагревания солнечными лучами. Насколько окраска алюминиевой бронзой может предохранить предмет от нагревания солнечными лучами, можно судить по практике железных дорог, которым удалось снизить на 10° температуру внутри вагонов-холодильников за счет окраски их крыш алюминиевой бронзой. Подобная окраска железнодорожных цистерн для перевозки бензина и бензинохранилищ позволяет сильно снизить потери бензина, обусловленные нагреванием цистерн и хранилищ солнечными лучами.[ …]

За последнее десятилетие в качестве пигментов большое применение нашли алюминиевые порошки, которые в лакокрасочной технике называют пудрами или бронзами. Широкое распространение этих пигментов объясняется чешуйчатой формой их частиц. При нанесении алюминиевой краски на окрашиваемую поверхность частицы алюминия располагаются параллельно поверхности красочного слоя. Являясь миниатюрными зеркалами, такие частицы зеркально отражают весь падающий на них свет, особенно коротковолновый, и сильно замедляют процесс старения красочной пленки, а, следовательно, и удлиняют срок ее службы. Кроме того, отражение красного света и инфракрасных лучей предохраняет окрашенное изделие от нагревания. Это последнее обстоятельство широко используется нефтяной промышленностью и транспортом. Окраска нефте- и бензохранилищ, а также железнодорожных цистерн краской, содержащей в качестве пигмента алюминиевую пудру, предохраняет их от нагревания солнечными лучами и уменьшает таким образом испарение наиболее дорогих легколетучих фракций.[ …]

Для определения степени всплывания эти исследователи рекомендуют следующий метод. Навеску бронзы 1,5 г помещают в пробирку и тщательно размешивают в ней с 10 мл лака. Лак представляет собой 25%-ный раствор кумароновой смолы в скипидаре. После размешивания бронзы с лаком в пробирку погружают шпатель, представляющий собой полированную стальную пластинку длиной 100—130 мм, шириной 10—12 мм и толщиной 0,5—1 мм. Через 10 секунд шпатель медленно вынимают из лака и подвешивают в вертикальном положении. Поверхность шпателя покрывается слоем алюминиевой бронзы. На нижней части шпателя этот слой имеет характер сплошного покрытия; на некотором расстоянии от нижнего конца на поверхности, покрытой алюминиевой бронзой, появляются трещины. Отношение. длины пленки, покрытой сплошным слоем бронзы, к общей глубине погружения шпателя, выраженное в процентах, и характеризует всплывание бронзы.[ …]

Основной недостаток всех баббитов — их низкая ударная вязкость. Поэтому в тех случаях, когда несущая нагрузка превышает 10 МПа, применяют свинцовистую бронзу — .БрС-30 (содержит 30-33 % свинца) или алюминиевый сплав — АСМ (алюминий, сурьма, магний).[ …]

Основными антифрикционными сплавами, применяемыми для заливки подшипников и вкладышей скольжения двигателей внутреннего сгорания, станков, лебедок, подвижного состава и др., являются баббиты, свинцовистые бронзы и алюминиевые сплавы. Химический состав антифрикционных сплавов (в процентах) приведен в табл. 18.1.[ …]

Существуют заводы первичной и вторичной обработки цветных металлов. Заводы первичной обработки (прокатные, волочильные, прессовые) произзодят прокат плоского и круглого формата из тяжелых цветных металлов, сложных сплавов и прокат алюминиевой фольги. Заводы вторичной обработки (литейные) ¡производят в основном литье алюминиевое и бронзо-латунное.[ …]

Предпринималось много попыток связать эрозионную стойкость с какой-либо механической характеристикой материала. Авторы работ [7, 61, 86, 90] и ряд других авторов обнаружили связь между эрозионной стойкостью и твердостью. Обсуждение этих результатов имеется в работе Хеймана [77]. На основе данных из нескольких источников он установил, что эрозионная стойкость в среднем изменяется пропорционально твердости в степени 8/з- Хейман нашел, что сплавы кобальта и бронза оказываются более стойкими, чем стали, и что сопротивление эрозии чугунов и алюминиевых сплавов меньше, чем следует ожидать исходя из их твердости. Сплавы никеля имеют большой разброс результатов. Вообще разброс результатов достаточно значителен, и указанный выше степенной закон выявляет только общую тенденцию.[ …]

Маркировка бронз