Бериллиевые бронзы: проблемы и перспективы . Бронза бериллиевая. Термообработка бронзы бериллиевой бронзы
Химический составБериллиевые бронзы - это сплавы меди с бериллием. Они применяются в промышленности для изготовления упругих элементов ответственного назначения (плоских и витых пружин, упругих элементов в виде гофрированных мембран, токопроводящих упругих деталей электрооборудования, пружинящих деталей электронных приборов и устройств и т.д.). Их отличают высокие: прочностные свойства, предел упругости и релаксационная стойкость, электро- и теплопроводность, сопротивление коррозии и коррозионной усталости. Они не магнитны, не дают искры при ударе, технологичны, т.е. хорошо штампуются, свариваются. Из бериллиевой бронзы изготавливают инструменты стойкие к образованию искры для работы на пожароопасных производствах. Бериллиевые бронзы мало склонны к хладоломкости и могут работать в интервале температур от -200°С до +250°С. К недостаткам этих сплавов относятся высокая стоимость и дефицитность бериллия, а также его токсичность. Оптимальными свойствами обладают сплавы, содержащие около 2—2,5 % Be. При дальнейшем увеличении содержания бериллия прочностные свойства повышаются незначительно, а пластичность становиться чрезмерно малой. Согласно диаграмме состояния Cu-Be, в равновесии с α-твердым раствором бериллия в меди в твердом состоянии могут находиться фазы β и γ. Равновесная γ(CuBe)-фаза - твердый раствор на основе соединения CuBe - имеет упорядоченную ОЦК решетку. Такую же решетку, но неупорядоченную имеет β-фаза. Фаза β устойчива только до температуры 578°С, при которой она претерпевает эвтектоидный распад β → α+γ (CuBe).
|
4.2.2. Бронзы
Бронзы – сплавы меди с оловом, алюминием, бериллием, кремнием и другими элементами. Бронзы маркируются буквами «Бр», а затем начальными буквами обозначаются входящие в состав элементы, цифрами указывается их процентное содержание.
Оловянные бронзы – сплавы меди с оловом с добавлением фосфора, цинка, свинца. В литом состоянии при содержании олова до 5 – 6 % бронзы однофазны, их структура – кристаллы -твердого раствора олова в меди. Эти бронзы пластичны, используются как деформируемые.
В деформируемые оловянные бронзы вводят фосфор, цинк, свинец (БрОФ6,5-0,25, БрОФ6,2-0,4, БрОЦ4-3, БрОЦС4-4-2,5 и др.) После отжига при температуре 600 – 700С их структура однородна – -твердый раствор – и свойства таковы: предел прочности – 350 – 400 МПа, пластичность – 35 – 60 %. Их применяют для пружин и пружинящих контактов электрооборудования, для барометрических коробок, мембран и различных антифрикционных деталей.
При содержании олова более 6 % в структуре бронз появляется вторая фаза – (Cu31Sn8) – в виде эвтектоидной составляющей. Пластичность резко снижается, возрастают прочность и твердость. Двухфазные бронзы не деформируются и применяются для получения отливок. Они имеют малую литейную усадку (менее 1 %) и используются для получения сложных отливок (в том числе художественного литья), но отличаются пониженной жидкотекучестью и низкой плотностью отливок (пористостью). Для улучшения свойств двухфазные бронзы легируют фосфором, цинком, свинцом, никелем (БрО5Ц5С5, БрО3Ц12С5 и др.).
Фосфор повышает жидкотекучесть, твердость, прочность и антифрикционные свойства. Наиболее распространена бронза марки БрО10Ф1. Цинк удешевляет бронзу (как заменитель олова), растворяясь в меди, на структуру не влияет, предупреждает пористость отливок. Свинец нерастворим в меди, улучшает антифрикционные свойства бронз и, главное, улучшает обрабатываемость резанием (облегчает дробление стружки). Для арматуры, работающей под давлением до 25 атмосфер, применяют бронзу с никелем (БрО3Ц7С5Н1), который повышает механические свойства, коррозионную стойкость и плотность отливок, уменьшает ликвацию.
Алюминиевые бронзы – сплавы меди с алюминием, в которые для улучшения свойств вводят железо, никель, марганец. Они обладают высокими механическими, антикоррозионными, антифрикционными свойствами и повышенной жаропрочностью.
Растворимость алюминия в меди – до 9,5 %, но в реальных условиях охлаждения бронзы имеют однофазную структуру с содержанием алюминия только до 6 – 8 %. Однофазные бронзы (БрА5, БрА7) обладают наилучшим сочетанием прочности и пластичности, хорошо обрабатываются давлением в холодном состоянии и могут упрочняться наклепом. При большем содержании алюминия структура будет двухфазна: -твердый раствор и -фаза (Cu32Al19). Эта фаза обладает высокой твердостью и низкой пластичностью, поэтому содержание алюминия в бронзах редко превышает 10 %, так как снижается не только пластичность, но и прочность.
Двухфазные бронзы используются в литейном производстве. Их легируют железом, которое оказывает модифицирующее действие на структуру, повышает прочность, снижает хрупкость, улучшает антифрикционные свойства (БрА9Ж4).
Никель улучшает механические и технологические свойства, повышает жаропрочность и коррозионную стойкость бронз (БрА10Ж4Н4), а главное, вследствие переменной растворимости позволяет подвергать эти бронзы термическому упрочнению (закалка + старение).
Жаропрочность и коррозионную стойкость придает бронзам марганец, который дешевле никеля. Бронза БрА9Мц2 используется для деталей арматуры, работающей при температурах до 250°С, а бронза БрА10Ж3Мц2 применяется для ответственных деталей, работающих в условиях трения (втулки, шестерни, червячные колеса и т. п.).
Алюминиевые двухфазные бронзы при закалке с температуры 950 – 980°С в воде претерпевают бездиффузионное превращение по типу мартенситного. «Медный» мартенсит (решетка ГПУ) имеет низкую твердость (НВ220 – 200). В период старения при 400°С он распадается на мелкодисперсный эвтектоид (типа троостита в сталях) с твердостью НВ350 – 400. Старение при температуре 600 – 650°С обеспечивает получение структуры эвтектоида с твердостью НВ280 – 300 (типа сорбита в сталях). Например, твердость бронзы БрА10Ж4Н4 после закалки с температуры 980°С и старения (отпуска) при температуре 400°С в течение двух часов увеличивается с НВ160 – 170 до НВ400.
Алюминиевые бронзы используются как кавитационно-стойкие. Наибольшей устойчивостью к кавитации обладают закаленные бронзы.
Бериллиевые бронзы упрочняются термообработкой. Бронза БрБ2 из всех бронз обладает наилучшим комплексом свойств. Структура бронзы состоит из -твердого раствора и эвтектоида: смеси - и -фаз. Гамма-фаза – химическое соединение CuBe. Растворимость бериллия в меди резко меняется в зависимости от температуры, и это позволяет подвергать бронзу термическому упрочнению. После закалки с температуры 780°С в воде бронза имеет высокую пластичность ( = 40 %). Старение при температуре 300 – 350°С в течение 2 – 3 ч увеличивает прочность до 140 МПа и твердость – до НВ350 – 400.
Бериллиевая бронза отличается высоким пределом прочности и упругости, твердостью и коррозионной стойкостью в сочетании с повышенным сопротивлением усталости и износу, хорошими антифрикционными свойствами. Она относится к теплостойким материалам и устойчиво работает при температуре до 300°С, обладает хорошей электро- и теплопроводностью; не дает искры при ударах, хорошо обрабатывается резанием и сваривается контактной сваркой. Недостаток бериллиевой бронзы – высокая стоимость. Она поставляется в виде деформированных полуфабрикатов (полос, прутков, проволоки), используется для качественных фасонных отливок. Из нее изготавливают упругие элементы точных приборов (плоские пружины, пружинящие электроконтакты, мембраны), детали, работающие на износ (кулачки, шестерни, ударники, втулки), детали ударных механизмов и ударный инструмент для взрывоопасных условий.
Кремнистые бронзы применяются как заменители дорогостоящих оловянных и бериллиевых бронз. Они содержат до 3 % кремния, имеют хорошие литейные и высокие механические свойства, устойчивы против коррозии, обладают теплостойкостью до 500°С, легируются марганцем и никелем.
Марганец повышает упругость. Бронза БрК3Мц1 поставляется в виде листов, лент, прутков, проволоки; используется для пружин, втулок, клапанов и т. п. Ответственные детали, работающие в тяжелых условиях повышенной температуры и трения, изготавливают из бронзы БрК1Н3. Эти бронзы упрочняются термической обработкой – закалкой с температуры 850°С в воде с последующим старением при 450°С.
Свинцовые бронзы. Свинец не растворяется в меди, поэтому сплавы двухфазны и состоят из кристаллов меди и свинца. Такая гетерогенная структура обеспечивает высокие антифрикционные свойства.
Для вкладышей подшипников, работающих с большими скоростями трения и при повышенном давлении, в основном применяется бронза БрС30. По теплопроводности она значительно превосходит оловянную бронзу, но имеет низкие механические свойства. При изготовлении вкладышей эту бронзу часто наплавляют ровным слоем на стальные ленты (на основу). Такие биметаллические подшипники просты в изготовлении и надежны в эксплуатации.
studfiles.net
Бронза бериллиевая. Бериллиевая бронза – сплав с массой уникальных свойств
Бериллиевая бронза – свойства и сферы применения + Видео
1 Сплав бериллия с медью – что он собой представляет?
Бериллиевая бронза – это дисперсионно-упрочняемый сплав системы "медь–бериллий" (Cu–Be) с содержанием бериллия от 1,6 до 3 процентов. Также к таким бронзам причисляют системы "медь–бериллий–кобальт" (сокращенно – МКБ) и "медь–бериллий–никель" (МНБ). МКБ и МНБ могут содержать не более 0,8 процентов бериллия.
Фото бериллиевой бронзы
Рекомендуем ознакомиться
Особенность бериллийсодержащих бронз заключается в том, что с изменением температуры растворимость легирующих элементов, имеющихся в них, также изменяется. В твердом растворе при закалке из однофазной зоны отмечается образование повышенного числа атомов легирующей добавки (если сравнивать их количество при состоянии равновесия конкретной системы). Получающийся в результате этого процесса твердый пересыщенный раствор с точки зрения термодинамики является неустойчивым.
На фото - бериллийсодержащие бронзы
При малейшем изменении условий он распадается. С увеличением температуры процесс распада становится более интенсивным, с уменьшением – замедляется. Упрочняющий эффект зависит от величины дисперсности выделений, которые формируются при распаде указанного раствора.
2 Особые свойства системы медь–бериллий
Самым расп
pellete.ru
Бронза БрБ2 это безоловянный бериллиевый сплав бронзы, обрабатываемый давлением
БрБ2 — это безоловянная бериллиевая бронза, обрабатываемая давлением. Химический состав этого сплава описан в ГОСТ 18175-78 и включает в себя следующие компоненты: 96,9-98,0 % меди, 1,8-2,1 % бериллия, 0,2-0,5 % никеля и до 0,5 % примесей. Продажа бронзы БРБ2 в нашем магазине здесь.
Сплав выделяется среди прочих бронз высокой износостойкостью и стойкостью к коррозионной усталости. Наряду с другими бронзами БрБ2 обладает хорошими антифрикционными и пружинящими свойствами, а также средними тепло и электропроводностью. Кроме того можно улучшить механические качества этого сплава, если подвергнуть его процедурам закалки и старения. Обо всём этом подробнее будет рассказано в этой статье.
Металлопрокат из бериллиевой бронзы
Из БрБ2 выпускают:
Весь спектр перечисленных полуфабрикатов изготавливается по ГОСТ. Подробную информацию об этих продуктах, Вы можете найти, перейдя по ссылкам в данном разделе.
Свойства материала
Ниже Вы можете ознакомиться с информацией о свойствах материала из которого изготавливают полуфабрикаты БрБ2. Исходя из этих качеств данный сплав применяется для изготовления прутков, полос, лент, проволоки и труб путём деформации (вытяжкой и прессовкой). Всё познаётся в сравнении, поэтому более полную картину Вы сможете получить, ознакомившись со сравнительными таблицами и гистограммами в следующей главе.
Облагораживание БрБ2
Путём облагораживания изделия из БрБ2 получаются более твёрдыми и более пластичными. Соответственно выпускаются полуфабрикаты в мягком (М) и твёрдом (Т) состоянии.
В ходе процедуры закалки металл нагревают до некоторой температуры, после чего остужают в воде. В результате пластичные свойства металла повышаются и его применяют для изготовления деталей путём прокатки, ковки, вытяжки и гибки в холодном состоянии.
Также выпускаются полуфабрикаты из БрБ2 с закалкой и холодной деформацией. БрБ2 закаливают при температуре 750-790 °C, после чего сплав отпускают при температуре в пределах 300-350 °C. После холодной деформации механические качества твёрдости, прочности и текучести улучшаются. БрБ2 Т выделяется среди прочих бронз самым высоким показателем прочности на растяжение. И уступает по твёрдости только БрАЖН и БрАЖМц.
В представленной гистограмме указаны параметры для прутков из бронзы. Ниже представлена таблица с характеристиками верными для лент БрБ2 после закалки и облагораживания.
Данный сплав хорошо поддаётся процедурам облагораживания и закалки. Он имеет высокую прочность и твёрдость в закалённом и холоднодеформированном состоянии и достаточно пластичен после закалки. Словом, из него можно производить множество полуфабрикатов, пригодных для использования в различных областях промышленности. Но давайте обратимся к основным характеристикам этого сплава. Его характеризуют как износостойкий и стойкий к коррозионной усталости. Давайте разберёмся с этими параметрами.
Износостойкость и стойкость к коррозионной усталости
Износостойкость – это сложное понятие, которое может включать в себя следующие аспекты:
- Надёжность в работе. Из БрБ2 изготавливают ответственные детали.
- Хорошие показатели при работе с деталями из других материалов. Это значит, что детали из бериллиевой бронзы не истираются и в то же время бережно воздействуют на сопрягаемые механизмы. Такой механизм в целом можно охарактеризовать как безотказный.
- Детали из этого металла хорошо сопрягаются с друг другом, полируются и идеальным образом взаимодействуют в механизмах при заданных параметрах.
- Но даже если условия эксплуатации нарушены, детали из БрБ2 способны выдерживать большие нагрузки трения и других механических воздействий.
- При работе механизмов в ходе изнашивания БрБ2 не откалывается большими кусками, а истирается постепенно, давая очень мелкую стружку.
Коррозионная усталость – это один из показателей коррозионной стойкости металлов. Когда детали работают под воздействием большой массы, циклических динамических нагрузок в коррозионной среде, велика вероятность выхода из строя конструкций, в которых они используются. Сплав БрБ2 хорошо проявляет себя в различных коррозионных средах и может быть использован для изготовления ответственных деталей, так как коррозия проявляется достаточно медленно и не оказывает значительного воздействия на механические и физические свойства деталей из этого материала долгое время.
Область применения
Бронза БрБ2 используется в различных областях производства. Из неё изготавливают антифрикционные детали и пружинящие детали: пружинящие детали и пружины. Из неё изготавливают детали ответственного назначения. Также из неё изготавливают неискрящие инструменты.
Прутки из этого сплава бронзы применяются в приборостроении и автомобилестроении. Ленты также применяются в приборостроении и производстве упругих и пружинящих деталей. Аналогичное применение нашла проволока в машиностроении и приборостроении. В нашем магазине вы можете купить: Лента БРБ2, Проволока БрБ2, Круг БрБ2, Пруток БРБ2.
Другие статьи >>
nfmetall.ru
Способ термической обработки контактных пружин из бериллиевой бронзы
Способ термической обработки контактных пружин из бериллиевой бронзы. Сущность изобретения: контактные пружины из бериллиевой бронзы подвергают термической обработке на оправке, в качестве которой используют стальную пластину с вырезанными пазами по размерам пружин, а термическую обработку проводят при температуре 300 400°С с последующим охлаждением.
Контактные пружины, изготовленные из бериллиевой бронзы (БрБ2), подвергают термической обработке для получения упругих характеристик. Высокие упругие свойства бериллиевых бронз позволяют получать из них электропроводящие пружины очень тонких сечений.
Известен способ термической обработки спиральных пружин. Подготовленные кассеты с навитыми в них пружинами укладываются в специальную гильзу-обойму. Гильза закладывается в патрон, плотно завертывается крышкой и загружается в печь для термической обработки при 400оС. После термической обработки патроны охлаждаются на воздухе. Пружины удаляются встряхиванием и отделяются друг от друга с помощью пинцета. Недостатком данного способа является низкая производительность, так как в данном процессе много вспомогательных операций. Кроме того, количество пружин для термической обработки в одной гильзе ограничено. Это объясняется тем, что размеры пружин изБрБ2 при термической обработке изменяются. Поэтому необходимо обеспечить точное фиксированное положение деталей на приспособлении. Известен способ термообработки изделий из бериллиевой бронзы, включающий старение их в оправках, с задачей обеспечения изделиям из бериллиевой бронзы заданных размеров. Недостатком данного способа является низкая производительность. Целью изобретения является повышение производительности процесса. Поставленная цель достигается тем, что в качестве приспособления для термической обработки используют стальную пластинку с вырезанными пазами по размерам пружины. Сущность процесса заключается в том, что контактные пружины вставляют в соответствующие пазы. Пазы необходимы для укладки и сохранения первоначальных размеров контактных пружин в процесс термической обработки. Пластинки с контактными пружинами закладывают в печь и выдерживают необходимое время для термической обработки. После термической обработки пластинки охлаждают и встряхиванием вытаскивают пружины с пазов. В пазы стальных пластинок можно вставлять, в зависимости от их размеров, от 40 до 60 штук контактных пружин, что увеличивает производительность процесса в 4-5 раз. П р и м е р 1. Способ проводят в муфельной печи при температуре 300-400оС. Контактные пружины из БрБ2Т в количестве 50 штук вставляют в пазы стальной пластинки. Подготовленная таким образом стальная пластинка укладывается в муфельную печь и повышается температура до 350оС. По истечении времени процесса пластинку с контактными пружинами вытаскивают из печи и охлаждают. После охлаждения встряхиванием удаляют контактные пружины с пазов. При этом производительность увеличивается в 4,8 раза. П р и м е р 2. Способ осуществляют аналогично примеру 1. Температура процесса составляет 360оС. При этом производительность увеличивается в 5,1 раз. П р и м е р 3. Способ осуществляют аналогично примеру 1. Температура процесса составляет 355оС. При этом производительность увеличивается в 4,95 раз. Таким образом, предлагаемый способ позволяет увеличить производительность процесса в 4-5 раз за счет сокращения количества вспомогательных операций и увеличения числа контактных пружин за один цикл технологического процесса. Кроме того, предлагаемый способ можно использовать для термической обработки контактных пружин разных конструкций.Формула изобретения
СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ КОНТАКТНЫХ ПРУЖИН ИЗ БЕРИЛЛИЕВОЙ БРОНЗЫ, включающий термическую обработку на оправке, отличающийся тем, что в качестве оправки используют стальную пластину с вырезанными пазами по размерам пружин, а термическую обработку проводят при 300 400oС с последующим охлаждением.Похожие патенты:
Изобретение относится к металлургии, а именно к термомеханической обработке однофазных латуней, и может быть использовано при изготовлении электродов для станков автоматов электроэрозионной резки
Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к термической обработке литейных свинцовистых латуней
Изобретение относится к металлургии, в частности к способу производства полуфабрикатов из латуни, и может быть использовано в бытовой индустрии при изготовлении наконечников шариковых пишущих узлов (ШПУ), а также в электротехнической промышленности при производстве электрических разъемов
Изобретение относится к металлургии, в частности к обработке литейных алюминиевых бронз, которые могут быть использованы для изготовления штампов
Изобретение относится к термической обработке металлов и может быть использовано при изготовлении термочувствительных элементов из монокристаллов сплава системы медь - алюминий для пусковых, защитных, релейных и измерительных устройств в электротехнике
Изобретение относится к металлургии, в частности к термообработке сплавов системы Cu-AI-Mn, обладающих эффектом запоминания формы
Изобретение относится к трубам с оксидированной внутренней поверхностью из меди или медных сплавов, в частности, для применения в области санитарии
Изобретение относится к металлургии, в частности к термомеханической обработке латуни, и может быть использовано в машиностроении при производстве полуфабрикатов и изделий слоистой формы
Изобретение относится к области металлургии, в частности к производству сварных труб
Изобретение относится к области производства изделий из низколегированных сплавов на основе меди, в частности из хромовой бронзы
Изобретение относится к области металлургии, а именно к выбору режимов термической обработки упругих элементов из бериллиевой бронзы Бр.Б2
Изобретение относится к области металлургии, а именно к производству лент из сплава Л68
Изобретение относится к изготовлению литейных форм из дисперсионно твердеющих медных сплавов
Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении оболочек кумулятивных снарядов
Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к производству проволоки, изготавливаемой из оловянно-цинковой бронзы марки БрОЦ4-3 и предназначенной для выполнения из нее упругих элементов в ответственных электрических разъемах
Изобретение относится к цветной металлургии, в частности, к обработке прутков из хромовой бронзы, применяемых преимущественно в машиностроении в качестве электродов машин контактной сварки
Изобретение относится к области радиационно-пучковых технологий модифицирования материалов, в частности к способу модификации поверхностного слоя алюминия, или меди, или никеля
Изобретение относится к цветной металлургии, конкретно - к области производства проволоки из низколегированных сплавов на основе меди, в частности из хромоциркониевой бронзы с добавкой кальция, марки БрХЦрК
Способ термической обработки контактных пружин из бериллиевой бронзы
www.findpatent.ru
Термообработка бронзы
Бериллиевая бронза БрБ2 (состав, свойства, термическая обработка, применение).
Бериллиевые бронзы характеризуются чрезвычайно высокими пределами упругости, временным сопротивлением, твердостью и коррозионной стойкостью в сочетании с повышенными сопротивлениями усталости, ползучести и износу. Двойные бериллиевые бронзы содержат в среднем 2,0 — 2,5% Be (БрБ2, БрВ2,5). Согласно диаграмме состояния системы Сu-Be (рис. 10.15. а), они имеют структуру, состоящую из α-твердого раствора бериллия в меди и γ-фазы — электронного соединения CuBe с ОЦК решеткой. Концентрация α-твердого раствора значительно уменьшается с понижением температуры (с 2,75 % Be при 870°С до 0,2 % при 300°С). Это дает возможность подвергать бериллиевые бронзы упрочняющей термической обработке — закалке и искусственному старению.
Наибольшей пластичностью (δ = 30. 40%) бериллиевые бронзы обладают после закалки с 770 — 780°С. В закаленном состоянии они хорошо деформируются. Пластическая деформация на 40 % увеличивает временное сопротивление бронзы БрБ2 почти в два раза (с 450 до 850 МПа). Механические свойства бериллиевых бронз достигают очень высоких значений после закалки и старения. Так, БрБ2 после закалки с 780 °С и старения при 300 — 350 °С в течение 2 ч имеет следующие механические свойства: σв = 1250 МПа, σ0,2 = 1000 МПа, δ = 2,5 %, твердость 700 HВ, Е = 133 ГПа. Упрочнение происходит благодаря распаду пересыщенного α-твердого раствора с образованием метастабильной γ’-фазы. близкой по составу к γ-фазе. Пластическая деформация закаленной бронзы и последующее старение позволяют увеличить временное сопротивление до 1400 МПа.
Бериллиевые бронзы являются теплостойкими материалами, устойчиво работающими при температурах до 310 — 340°С. При 500 °С они имеют приблизительно такое же временное сопротивление, как оловянно-фосфористые и алюминиевые бронзы при комнатной температуре. Бериллиевые бронзы обладают высокой теплопроводностью и электрической проводимостью, при ударах не образуют искр. Они хорошо обрабатываются резанием, свариваются точечной и роликовой сваркой, однако широкий температурный интервал кристаллизации затрудняет их дуговую сварку.
Бериллиевые бронзы выпускают преимущественно в виде полос, лент, проволоки и других деформированных полуфабрикатов. Вместе с тем из них можно получить качественные фасонные отливки. Из бериллиевых бронз изготовляют детали ответственного назначения: упругие элементы точных приборов (плоские пружины, пружинные контакты, мембраны), детали, работающие на износ (кулачки, шестерни, червячные передачи), подшипники, работающие при высоких скоростях, больших давлениях и повышенных температурах.
Основным недостатком бериллиевых бронз является их высокая стоимость. Легирование Mg, Ni, Ti, Со позволяет уменьшить содержание бериллия до 1,7 — 1.9% без заметного снижения механических свойств (БрБНТ1,7 и др.).
tradesmarter.ru
Состав бериллиевая бронза. Энциклопедия по машиностроению XXL
7.3. Бронзы. Материалы для ювелирных изделий
Сплавы меди со всеми металлами, кроме цинка, называют бронзами. В ювелирной промышленности в основном используются оловянистые бронзы (сплавы системы Си – Sn), обладающие высокими литейными свойствами (жидкотекучесть, малая усадка), достаточно высокой прочностью, коррозионной стойкостью и имеющие красивый желтоватый цвет. Применение находят сплавы меди, содержащие до 5 % олова. Кроме того, используются алюминиевые и кремниевые бронзы.
Оловянистые бронзы
Диаграмма состояния медь – олово приводится на рис. 6.3.
В сплавах системы Си – Sn образующие фазы следующие:
?-фаза – твердый раствор замещения олова в меди, имеющий гранецентрированную кубическую решетку;
?-фаза – твердый раствор на базе химического соединения Cu3Sn8;
?-фаза – твердый раствор на базе химического соединения Cu31Sng, образующийся при перитектической реакции между жидким сплавом и ?-фазой;
?-фаза – электронное соединение Cu3Sn;
?-фаза – химическое соединение Cu6Sn5.
Рис. 7.3. Диаграмма состояния Си – Sn.
Предельная растворимость олова в меди – 15,8 %. При содержании олова более 15,8 % в структуре сплавов образуется эвтектоид (а + ?), где ?-фаза – электронное соединение Gu3Sn8 со сложной кубической решеткой. Оно обладает высокой твердостью и хрупкостью, вызывает резкое снижение вязкости и пластичности. Практическое применение имеют бронзы с содержанием олова до 10 %. Двойные оловянистые бронзы применяются редко ввиду большой склонности к дендритной ликвации, низкой жидкотекучести, рассеянной усадочной пористости и в связи с этим невысокой герметичностью отливок. Деформируемые бронзы содержат до 6–8 % Sn. Они имеют в равновесном состоянии однофазную структуру ?-твердого раствора. В условиях неравновесной кристаллизации наряду с ?-твердым раствором может образовываться небольшое количество |3-фазы.
Для улучшения литейных свойств оловянистых бронз в них вводят цинк и свинец и как раскислитель фосфор. Кроме повышения жидкотекучести, уменьшения усад
pellete.ru
