- 1 Маркировка, химсостав и цвет бронзы
- 2 Виды сплава и их применение
- 3 Как получают бронзу – техпроцесс в двух словах
- Видео — как делают бронзовые статуэтки
- Область использования и маркировка
- Артиллерийский металл
- Марки и сферы их применения
- Особенности бронзы и свойства
- Виды бронзы и характеристики
- Когда впервые появилась бронза?
- Плюсы и минусы
- Немного истории
- Кремниевая и марганцевая бронза
- Естественное и искусственное патинирование
- Отличие видов, классификация
- Оловянная
- Безоловянная
- Основные характеристики
- Процесс изготовления бронзы
- Как отличить бронзу от латуни при помощи магнита?
- Определение по весу
- Как проверить бронзу нагреванием, опиливанием в домашних условиях
- Использование сверла и маркировка
- Получение
1 Маркировка, химсостав и цвет бронзы
Бронза — это сплав меди с оловом (а не с серебром, как некоторые считают). Это самый простой взгляд. Помимо основных ингредиентов, входящих в состав материала, есть еще добавки цинка, свинца, марганца и алюминия. Но какими бы ни были эти соединения, присутствие меди всегда остается неизменным. Бронзы делятся на две группы по химическому составу: оловянные (сплав, то есть преобладающий элемент среди добавок — олово) и безоловянные (этот легкоплавкий металл присутствует, но не в больших количествах). Помимо химического различия, сплавы также можно классифицировать по способу обработки. Есть деформируемые типы, которые изготавливают для деталей, изготовленных давлением (литье), и литейные, предназначенные для изготовления отливок.
Бронзовый сплав
Если вы начнете перечислять сплавы, в которых присутствуют дополнительные металлы, для всего списка потребуется более одного листа. Говорят, что опытный специалист может определить разные бронзы по цвету и даже точно назвать, какие примеси присутствуют в продукте. Вполне возможно, но вот как в случае необходимости простой человек, никогда не имевший отношения к металлургии или сантехнике, сможет определить, какие сплавы ему нужны? На помощь приходят символы, принятые по госстандартам. Существуют таблицы с буквенными кодами, благодаря которым любой желающий может узнать, подходит ли бронзовое изделие для его нужд или нет. Эти индексы чрезвычайно просты в использовании.
Для примера рассмотрим маркировку одного из самых распространенных типов кодом БраЖ 9-4. Следовательно, «Br» означает, что сплав основан на традиционной бронзе. Буквы A и F указывают на то, что помимо меди и олова в состав входят еще алюминий и железо. Если вместо этого вы видите другой буквенный знак, вы легко можете определить, какой металл все еще присутствует внутри того или иного бронзового предмета:
- F — железо;
- Н — никель;
- МТС — марганец;
- С — цинк;
- С — свинец;
- Б — бериллий;
- F — фосфор.
- К — кремний;
- О — олово;
- А — алюминий;
Выпускается с кодом БРАЖ 9-4
Теперь о том, что означают цифры. Как правило, процентное содержание меди в химическом составе бронзы не указывается, а рассчитывается по разнице. В нашем примере мы видим, что сплав содержит 9% алюминия, 4% железа и, следовательно, 87% меди. Процентное содержание меди влияет на цвет конкретного продукта. Обычным считается случай, когда в сплаве содержится 85% меди. На выходе сплав будет напоминать цвет золота. А если доля красного металла составляет 50%, а другая половина полна легких добавок, он может даже выглядеть как серебро.
При желании сплав можно довести до этого состояния, когда поверхность станет черной, например, он уже станет серым, если содержание меди в бронзе уменьшится до 35%.
Где нужен полностью темный материал? Обычный человек часто видит такой сплав в музее, изделия выглядят так, будто просто расписаны, но глубокая черная поверхность просто естественна. Правда, металлурги сходятся во мнении, что по-настоящему правильную бронзу такого цвета (с добавлением большого количества редкоземельных металлов) в древности получить не могли. Скорее всего, музейные экспонаты сделаны из более традиционного сплава, но они пострадали от пожаров, где сплавились с соседними металлическими изделиями, в результате чего получился такой цвет.
2 Виды сплава и их применение
Эксперименты с пропорциями проводили наши далекие предки. Однако не все так просто. Было обнаружено, что с изменением химического состава изменяются и свойства сплава. Ковкость бронзы зависит от количества содержащегося в ней олова. Чем больше этого металла, тем он тверже. А самый твердый материал — бериллиевая бронза. Во время закалки он приобретает определенную пластичность и очень подходит для изготовления деталей, обладающих эластичностью: пружин, пружин, мембран.
Чтобы получить прочные металлические полосы и трубы, которые можно было бы легко разрезать, но при этом не поддаваться коррозии (даже от морской воды), используется алюминиевая бронза. То есть сплав, в котором широко используемый и известный металл выступает в качестве основного легирующего элемента. Свинцовая бронза используется в производстве подшипников. И все это благодаря отличной стойкости к ударным нагрузкам и антифрикционным свойствам. Для изготовления деталей довольно сложной формы, не обладающих таким свойством, как искрообразование, используется кремний-цинковая бронза. В расплавленном состоянии, кстати, обладает отличной текучестью, что позволяет заливать его в любую форму.
Трубы из алюминиевой бронзы
Немного отличается от традиционных сплавов алюминий-никелевая (морская) бронза, ведь на самом деле это совсем другой состав, далекий от классических свойств. Единственное, что связывает его с рассматриваемым материалом, — это наличие меди как одного из элементов. Этот сплав был открыт не так давно, благодаря развитию литейного производства и созданию определенных условий, невозможных в ремесленной промышленности.
Потребность в этом материале возникла после того, как человечество начало развивать добычу нефти с использованием платформ, расположенных в морях и океанах. А именно, им были нужны пожарные насосы, которые могли использовать соленую воду. Дело в том, что металлические части этих устройств были изготовлены из сплавов, которые не выдерживали воздействия конкретной среды. И в ходе экспериментальных исследований была обнаружена такая взаимосвязь, которая успешно прошла проверку.
3 Как получают бронзу – техпроцесс в двух словах
На протяжении всей истории менялось оборудование для получения бронзы. В целом принцип работы остался прежним: сырье — это шихта с металлом или отходами производства, а уголь используется в качестве флюса. Сам процесс происходит в определенном порядке. Сначала индукционная электропечь нагревается до необходимой степени, после чего заливается слой флюса, на который затем подается медь. Металл должен хорошо плавиться и нагреваться (за температурой тоже постоянно следят). Когда желаемый параметр достигается, фосфорная медь вводится в расплавленный металл, который, благодаря своим свойствам, действует на композицию как кислотный катализатор.
После перехода меди в жидкое состояние туда начинают поступать другие композиционные элементы (сплав) и связующие (лигатуры). Затем приступают к перемешиванию сплава до полного растворения в нем компонентов. Также строго соблюдается температурный режим. Когда до конца плавки остается определенный технологический период, в игру снова вступает фосфорная медь, позволяющая избавиться от нежелательного окисления. После окончательной обработки отливка из бронзы готова к использованию по назначению.
Бронзовое литье
В чем секрет популярности бронзы? Почему на протяжении тысячелетий лиге по-прежнему уделялось все больше внимания, а технологии для ее улучшения раздвигали ее границы? В первую очередь — антикоррозионные и антифрикционные свойства. Материал не боится воздействий окружающей среды, ему не страшны экстремальные температуры, высокая или низкая влажность и воздействие кислотных факторов.
Бронзу легко сваривать, а добавки из разных металлов придают ей требуемые свойства в той или иной области. Например, бериллий и кремний позволяют использовать детали из бронзы при значительном повышении температуры, свинец и цинк снижают коэффициент трения и позволяют использовать изделия из этого материала, где трущиеся детали механизмов приводят к сильному износу механизма сам агрегат.
Видео — как делают бронзовые статуэтки
Область использования и маркировка
В настоящее время существует несколько марок бронзы. Они отличаются друг от друга непосредственно составом, который определяет характеристики, параметры и область применения сплава. Для облегчения навигации разработана специальная система маркировки, которая включает буквенные и цифровые символы (отражают первые значения в названиях химических элементов).
Цифры в отметках указывают количество компонентов, поставляемых в сплаве (в процентах). Правда, объем меди в этих обозначениях обычно не отражается.
Этот показатель обычно рассчитывается как разница между общим составом бронзы и количеством дополнительных легирующих элементов.
В настоящее время бронзовый сплав используется во многих отраслях промышленности. Ознакомимся с их списком.
- Сплав, содержащий всего 2% олова, благодаря своей хорошей пластичности идеально подходит для ковки при нормальных температурах. Составы, в которых концентрация этого элемента достигала 15%, широко использовались в древности: из них делали много разных предметов.
- Качественная закаленная бронза, содержащая бериллий, часто используется при изготовлении деталей пружин, пружин или мембран.
- Материал с высоким содержанием алюминия часто используется в неблагоприятных условиях (химическое производство, высокая влажность).
- Сплавы кремния и цинка пластичны и подходят для изготовления изделий методом литья.
- Рассматриваемый материал используется для изготовления различной электротехники, так как он не намагничивается.
- Ванные комнаты, умывальники, сантехника, часто используемые в доме (и не только), выполнены из материала, не отличающегося теплопроводностью.
- Бронзовый сплав также можно использовать в автомобилестроении или авиастроении.
Артиллерийский металл
Для изготовления огнестрельного оружия, а затем и другой военной техники всегда использовалась бронза. В состав используемого для этих целей сплава, как правило, входит 90% меди и всего 10% олова.
Марки и сферы их применения
Конечно, в состав любой бронзы вводятся различные химические элементы не зря, а для улучшения ее свойств. Следовательно, содержание металла, такого как олово, в бронзе влияет на ее пластичность. Чем больше этого металла содержится в бронзе, тем тверже и, следовательно, тем более хрупким становится сплав. Однако наиболее значительное влияние на твердость и прочность бронзы оказывает такой химический элемент, как бериллий. Некоторые марки бронзовых сплавов, содержащие в своем химическом составе бериллий, имеют более высокие прочностные характеристики, чем высококачественные стали. Если бериллиевую бронзу подвергнуть процедуре закалки, то вместе с высокой прочностью она приобретает упругость, что позволяет изготавливать из такого материала пружины, пружины и мембраны различного назначения.
Свойства и применение бериллиевых бронз (нажмите, чтобы увеличить)
Бронзовые сплавы, химический состав которых обогащен алюминием, используются для производства изделий, которые должны сочетать достаточно высокую прочность с исключительной коррозионной стойкостью. Благодаря характеристикам этого вида бронзовых сплавов изделия из них успешно используются в самых неблагоприятных условиях (повышенная влажность, воздействие морской воды и т.д.). В случаях, когда необходимо изготовить изделие из бронзы, которое будет подвергаться значительным ударам и нагрузкам трения в процессе эксплуатации, лучше всего использовать сплавы, содержащие в своем химическом составе свинец. Из такой бронзы, в частности, изготавливают подшипники, применяемые в механизмах различного назначения.
Характеристики безоловянных алюминиевых бронз
Бронзы, которые помимо меди содержат кремний и цинк, отличаются большей текучестью в расплавленном состоянии, поэтому в основном используются для изготовления сложных деталей методом литья. Отличительным свойством этого типа бронз является то, что при механическом воздействии на изделия из них не образуются искры. Это качество очень важно во многих случаях.
Относительно новым типом бронз, которые были разработаны в связи с развитием нефтяной промышленности, являются медные сплавы, состав которых обогащен алюминием и никелем. Эти бронзы, которые характеризуются исключительной устойчивостью к коррозии, часто называют морской бронзой, потому что полученные продукты способны сохранять все свои первоначальные характеристики даже после длительного использования в соленой морской воде. Получить такие сплавы, которые активно используются для изготовления элементов нефтяных платформ, устанавливаемых на морских и океанских платформах, удалось благодаря развитию металлургической промышленности.
Большинство марок бронзовых сплавов не намагничиваются, что позволяет успешно использовать их для производства электротехнической продукции.
Особенности бронзы и свойства
Основные свойства всех бронзовых сплавов — пластичность и твердость. В зависимости от соотношения основных и дополнительных компонентов можно получить множество новых свойств. Кроме того, количество меди в сплаве определяет его цвет.
Таким образом, позолоченная бронза будет получена, если сплав содержит около 85% меди, а если ее количество уменьшится до 50%, будет получен сплав серебристого цвета. Уменьшение количества меди до 35% и ниже приведет к образованию серой и даже черной бронзы, а увеличение количества меди до 90% и выше приведет к образованию красной бронзы.
Одна из старинных марок бронзовых сплавов — колокольня бронза, из которой до сих пор отливают колокола. Содержит 20% олова и 80% меди. Его недостаток — большая хрупкость из-за наличия в сплаве высокого содержания олова.
Как было сказано выше, наиболее часто используются сплавы медь-олово с добавлением небольшого количества других компонентов. Широкое распространение таких сплавов в основном связано с историческими причинами, которые привели к вытеснению мышьяковистой бронзы с производства.
Эти причины следующие:
- разработка на протяжении многих веков залежей теннантита и других поблекших минералов, богатых медью и мышьяком. Такие руды были более удобны для производства мышьяковистой бронзы, так как они были не очень глубокими, что делало процесс производства дешевле, чем другие источники меди и мышьяка;
- несоответствие металлургических дефектов и изделий из битой мышьяковистой бронзы дальнейшему качественному переплаву металла. В лучшем случае такие изделия использовались для изготовления безответственных украшений или деталей.
- высокая токсичность производства этой бронзы, вызванная наличием в отложениях мышьяка, что неизбежно приводило к потере здоровья и дополнительной возможности работать с опытными металлургами и кузнецами;
Сплавы меди и олова, пришедшие на смену мышьяковистой бронзе, хотя и отличались более высокой стоимостью производства, были экономически предпочтительны, так как развитие гужевого транспорта и установление торговых отношений между городами и странами, а следовательно, и к увеличению импорта немышьяковистой бронзы.
Виды бронзы и характеристики
Развитие крупномасштабного промышленного производства в целом привело к тому, что оловянные бронзы стали чуть ли не самым массовым типом бронз. И только в последнее столетие этот тип стали заменять медными сплавами с заменителями олова, такими как алюминий, кремний и, прежде всего, бериллиевые бронзы.
Таким образом, существуют следующие типы:
- без олова. В его состав входит бронза, вторыми компонентами которой являются алюминий, кремний, бериллий и другие металлы и неметаллы. Каждый из этих компонентов придает ему особые свойства. Например, алюминий придает сплаву более высокие антифрикционные свойства и высокую коррозионную стойкость, бериллий увеличивает прочность и твердость, а кремний и цинк улучшают его текучесть и стойкость к истиранию;
- оловянный. Сплав медь-олово, в котором преобладает медь. Это одно из первых мест, где доминирует человек. Он имеет высокую по сравнению с чистой медью твердость и прочность, а также более низкую температуру плавления. В таких сплавах олово всегда является вторым по величине сплавом после меди и основным легирующим компонентом.
На третьем месте по количеству находятся такие дополнительные компоненты, как мышьяк, цинк и свинец. Этот металл из-за очень низкой усадки предназначен в основном для литья, так как его сложно прессовать, резать и точить. Даже склонность к ликвидации и низкая текучесть не мешают использованию этого сплава для изготовления отливок сложной конфигурации, даже при художественном литье.
Бронза с добавлением цинка называется «Адмиралтейская» и используется для изготовления деталей, имеющих частый или постоянный контакт с морской водой (судостроение). Эта особенность связана с тем, что цинк придает сплаву большую стойкость к коррозии в указанной среде.
Однако для придания бронзе коррозионной стойкости в морской соленой воде ее все больше обогащают алюминием и никелем. Эти сплавы, часто называемые «морскими» сплавами, используются для изготовления элементов нефтяных вышек, работающих на морских и океанских платформах.
Чтобы придать бронзе дополнительные характеристики, в нее добавляются небольшие количества фосфора, серебра, цинка, мышьяка, марганца и других компонентов. Таким образом, введение небольшого количества серебра увеличивает электропроводность бронзы и делает ее сопоставимой с электропроводностью меди.
Когда впервые появилась бронза?
Этот сплав известен с очень древних времен. Его начали производить и использовать задолго до железа. В его состав входили только медь и олово. Бронза того времени не содержала примесей. Впервые он был получен около пяти тысяч лет назад, то есть в 3-м тысячелетии до нашей эры. NS. Период, в котором использовался этот сплав, называется «бронзовым веком». Так продолжалось до 1 тысячелетия до н. Э., То есть до того времени, когда люди научились добывать железо.
Бронза широко использовалась для изготовления всевозможных предметов, включая украшения, статуэтки, оружие и посуду.
Плюсы и минусы
Чтобы оценить бронзовый сплав, необходимо рассказать о его сильных и слабых сторонах.
Профессионалы:
- Наличие смесей с разными типами металлов и дополнительных компонентов позволяет использовать их в различных отраслях промышленности.
- Создание сплавов с разными характеристиками. Можно варьировать соотношение и процентное содержание компонентов сплава.
- Материал может быть переработан.
- Высокая эластичность.
- Устойчив к коррозии, кислотам и щелочам.
Обратной стороной является дороговизна бронзовых сплавов. По этой причине покупатели часто отдают предпочтение другим материалам.
Немного истории
Самая старая находка бронзовых предметов была обнаружена у реки Топлица в южной части современной Сербии. Он восходит к 5 веку. ДО Н.Э. В нашей стране открытие древнейшего бронзового артефакта произошло в 1897 году и относится к так называемой майкопской культуре, существовавшей в IV веке. ДО Н.Э. Продукция представлена в основном в виде сплава бронзы и мышьяка. Постепенно они узнали о существовании мягкого эластичного металла на Ближнем Востоке, в Египте.
Бронзовые находки, сохранившиеся несколько десятков веков.
Вышеупомянутая мышьяковистая бронза считается первым типом этого металла. Однако этот сплав имел ряд недостатков, связанных с нездоровым производственным процессом и относительно высокой стоимостью из-за высокой стоимости мышьяка. Это стало причиной его постепенного ухода с мирового рынка и использования более экологически чистого и экономичного состава — оловянной бронзы (это сплав олова и меди).
Если на этапе своего появления металл использовался для изготовления предметов домашнего обихода и работы, то в V веке No. NS в Древней Греции использовался для литья скульптур. Впоследствии лига превратилась в главный источник денежной индустрии — из нее стали выбрасывать монеты.
Только в средние века бронзу начали использовать при изготовлении оружия, церковных колоколов.
Кремниевая и марганцевая бронза
Кремний добавлен в сплав для увеличения электропроводности. Это качество используется при производстве телефонных кабелей. Контрольный состав кремниевой бронзы следующий: 97,12% меди, 1,14% олова, 0,05% кремния.
Сплав с содержанием марганца может похвастаться самым сложным производственным процессом. Вся процедура проходит в несколько этапов. Ферромангано сначала добавляют в расплавленную медь. Затем, выдержав определенный температурный режим, добавляют олово и при необходимости цинк. Компания British Bronce производит марганцевую бронзу различных марок с разной вязкостью и твердостью. Этот сплав можно использовать практически в любой отрасли.
Естественное и искусственное патинирование
Многие, наверное, задавались вопросом, почему старые бронзовые предметы напоминают не обычную бронзу, а зеленую и белую бронзу. Этот цвет появляется из-за образования пленки, называемой патиной. Фактором, влияющим на образование такой пленки и интенсивность ее течения, является взаимодействие поверхности бронзового изделия с окружающим воздухом и содержащимися в нем компонентами (выхлопными газами, дымом, водяным паром и т.д.).
Патина, которая может быть оксидной или карбонатной, представляет собой защитную пленку. Его наличие делает внешний вид изделия более благородным (достаточно взглянуть на фото старинных бронзовых предметов, чтобы понять это).
Сахарница из бронзы патинированная
На сегодняшний день разработаны технологии, позволяющие не только удалить слой патины с поверхности бронзового предмета, но и выполнить искусственную патину, чтобы придать бронзовому предмету определенный винтаж. Такое патинирование проводится с помощью препаратов, содержащих в своем составе серу. После нанесения их на поверхность изделия оно нагревается до определенной температуры.
Помимо искусственной патины, поверхность бронзовых предметов может быть покрыта слоем краски, позолоты, хрома или никеля.
Отличие видов, классификация
Разделение на типы осуществляется исходя из конкретных компонентов композиции. Например, сплав, сделанный из олова с меньшим процентным содержанием свинца или фосфора, способствует получению эффективного сплава. Это увеличивает прочность и твердость сплава. Лучше переносит плавление, хорошо держит заданную форму. Поверхность прекрасно поддается шлифовке, улучшаются визуальные показатели и обработка.
Однако бронзовый сплав — это не просто концентрация меди и олова. Есть виды, состав которых построен по новой формуле, кардинально отличающейся от приведенной выше. Эта группа сплавов называется безоловянной бронзой. По техническим и эксплуатационным характеристикам они ничем не уступают олову, а по некоторым параметрам даже превосходят его.
Кроме того, деление осуществляется по технологическому параметру. На этой основе бронзу можно обрабатывать и отливать.
- Деформируемый — используется для обработки. Идеально полируется, кован, огранен. Процент олова в составе не превышает 5 единиц, что способствует желаемой пластичности. Применяется для производства листов, проволоки, прутков, полос — изделий строительного назначения.
- Литейное производство — используется для изготовления литейных изделий. В основном используется для производства литых изделий: шестерен, вкладышей подшипников, трубопроводной арматуры.
Оловянная
Оловянная бронза — это сплав с преобладающим количеством меди, смешанной с оловом. Исторически доказано, что эта композиция — одна из первых, освоенных рациональным человеком. Он отличается высокой твердостью (по сравнению с обычной медью), прочностью, лучше и легче плавится.
Недостаток бронзы в том, что она практически не меняется при воздействии давления. Это условие не позволяет использовать его в других популярных видах металлообработки: ковке, штамповке, прокатке, резке, заточке.
Эта характеристика напрямую относит его к группе литейных металлов. Причем по этим характеристикам он ничем не уступает остальным. Например, у бронзы минимальный процент усадки (1%), у латуни и чугуна этот показатель составляет 1,5%, у стали — еще большее значение — 2%.
По этим критериям, независимо от склонности к ликвидации и относительно низкой текучести, бронза необходима при получении сложных отливок, в том числе относящихся к художественному литью.
Здоровый! Ликвидация — это неоднородный состав химических элементов, возникающий в результате превращения последних в кристаллы с определенной структурой (кристаллизация).
Безоловянная
Термин «бронза» может означать другие медные сплавы, не содержащие олова. Это латунь, константан и алюминиевая бронза. Последний является лидером по механическим свойствам, более устойчив к химическим воздействиям.
Здоровый! Когда в медь добавляют кремний, образуется сплав с превосходной текучестью.
Раскрытие бронзового сплава для современного человека
Лучшие показатели упругости характерны для бериллиевой бронзы. Кроме того, этот сплав отличается высокой твердостью. Он легко поддается механической обработке (резке), часто используется для изготовления пружин, диафрагм, пружинных контактов.
Основные характеристики
Характеристики и свойства бронзового сплава зависят от двух основных факторов: состава и структуры. Как упоминалось выше, химический состав рассматриваемого материала рассчитан на то, чтобы сплав достиг определенных механических свойств и рабочих характеристик. Наиболее важными из них являются твердость, прочность и пластичность сплава. Можно скорректировать и восстановить первые 2 параметра, изменив соотношение олова в составе. Следовательно, его доля в составе основного материала зависит от степени твердости и пластичности.
На показатели твердости и прочности бронзы больше всего влияет количество бериллия в составе. Некоторые марки сплавов, из которых поставляется упомянутый элемент, могут быть прочнее нержавеющей стали. Для повышения пластичности бериллиевый сплав подвергается предварительному отпуску. В этом случае важную роль играют не количественные значения вводимых веществ, а степень проявления свойств, которые предполагается получить в результате.
То есть при равном количестве 2-х разных элементов один из них способен изменять свойства и характеристики сплава в большей степени, чем второй.
Структура бронзового сплава отвечает за способность материала приспосабливаться к различным элементам. Более подробно эту особенность можно рассмотреть на примере важной составляющей — водоема. Например, в однофазной конструкции содержится не более 6-8% названного элемента. Если превысить его значения на величину предела растворимости (достигает 15%), может образоваться вторая фаза твердого раствора.
Однофазное сырье отличается более высокими показателями пластичности. Двухфазный бронзовый сплав оказывается более твердым, но и более хрупким. Указанные технические характеристики влияют на дальнейшее использование рассматриваемых материалов: например, сырье первого типа больше подходит для ковки, а двухступенчатый вариант будет лучшим решением для дальнейшего литья.
Каждый вид бронзового сплава имеет свои отличительные особенности. Познакомимся с ними на примере расплавленного оловянного материала.
- Степень плотности сплава зависит от процентного содержания олова — при его доле 8-4% она будет варьироваться от 8,6 до 9,1 кг / куб см.
- Температура плавления будет зависеть от состава сплава и может составлять 880-1060 градусов Цельсия.
- Уровень теплопроводности рассматриваемого материала может достигать 0,098-0,2 кал / см, что является скромным показателем.
- Электропроводность достигает 0,087-0,176 мкОм * м. Эта цифра тоже небольшая.
- Скорость коррозии морской воды 0,04 мм / год. Если сплав находится на открытом воздухе, это значение будет другим и составит 0,002 мм / год.
Если металл обладает такими характеристиками, пользователям не придется беспокоиться о том, что он быстро ржавеет.
Процесс изготовления бронзы
Как уже было сказано, бронза — это многокомпонентный сплав меди с другими элементами. В роли наполнителя для его изготовления используются чистые металлы или уже комбинированные сплавы, похожие на слитки. Последний метод более популярен и служит основным методом приготовления расплавленного сплава. Осуществляется в 4 этапа:
- Погрузка готового сырья. Процесс осуществляется путем помещения слитков в графитошамотные или графитно-карбидные тигли. Перед использованием формы предварительно прокаливают и сушат.
- Перегрев. Содержимое тиглей нагревается до 1150–1200 ° С. На этом этапе оловянная бронза плавится с использованием угля или угля с добавлением солей. При обнаружении кремния, магния или алюминия (который в данном случае действует как шлак) вводятся потоки жидкого солевого раствора.
- Подготовка к растворению. На первом этапе медь плавится. Загружается в полном объеме или небольшими партиями. Впоследствии добавляется фосфорная медь, которая вызывает образование жидкого фосфата, который удаляется. Только после очистки добавляются другие компоненты, как того требует рецепт.
- Дегазация. Здесь внутренняя структура очищается от содержащегося в ней газа. В большинстве случаев это водород.
Важно! На завершающем этапе проводится цикл модификации для повышения качественных свойств получаемого сплава. Конкретный метод определяется исходя из окончательного состава бронзы.
На практике существует несколько простых и проверенных методов, помогающих идентифицировать металлы.
Как отличить бронзу от латуни при помощи магнита?
- Когда дело доходит до множества сплавов, бывает довольно сложно отличить бронзу от латуни, потому что они могут быть почти идентичными. Многие специалисты считают, что бронза тяжелее латуни. На самом деле это так и связано с довольно тяжелым содержанием олова и свинца.
- То есть, если вы несете достаточно сильный магнит, вы увидите значительное намагничивание. Чем выше содержание олова в металле, тем больше намагниченность. Латунь, в свою очередь, не проявляет магнитных свойств, то есть при поднятии магнита совсем не прилипает.
- Латунь намного легче из-за наличия в составе цинка. Вы можете провести несколько простых экспериментов, чтобы узнать, какой из металлов находится перед вами. Бронза практически всегда намагничивается из-за наличия в составе олова.
Обработка материалов
Определение по весу
Это еще один метод различения металлов. Чтобы определить разницу, просто взвесьте в руках прутки одинакового объема из разных сплавов. Образец из бронзы будет весить намного тяжелее, чем кусок латуни.
Однако плотность стыков также влияет на вес изделия. Поэтому не всегда рекомендуется использовать вес в качестве четкого критерия для различения металлов. Например, бронза с низким содержанием олова (2-8%) отличается тем, что она будет весить легче латунного аналога.
Как проверить бронзу нагреванием, опиливанием в домашних условиях
Мы предлагаем вам еще два варианта проверки:
- Используйте газовую горелку, так как она обеспечивает самые высокие значения температуры (до 600 градусов). Домашней плиты для этого будет недостаточно. Кроме того, опыт придется производить в отдельном помещении (мастерская или гараж). Возьмите кусок и долго держите на огне. Бронза не изменит своего внешнего вида. А на поверхности латунного изделия появятся темные пятна.
- Пиление — самый доступный метод, который вы можете использовать дома без финансовых затрат. Возьмите ножовку и попробуйте отпилить образцы. Изделие из латуни хорошо и легко распиливается при формировании слоев. Чипы будут иметь искаженный вид. Луженый металл распадается на мелкие кусочки под воздействием острого предмета, образуя мелкую пыль. Если вы попытаетесь согнуть или сплющить образец, вы не получите положительного результата, а только испортите кусок.
- Если у вас есть возможность полностью растворить исходный образец, то проведите такой эксперимент. При перегреве появилось белое пламя и разрозненные хлопья такого же цвета. Это означает, что Zn заканчивается, а латунь оказывается перед вами. Обладает хорошей пластичностью. При деформации она не потеряет своих физических свойств, а бронза рассыпется и обязательно сломается при перегреве.
Использование сверла и маркировка
С помощью дрели легко определить латунь. Но важно помнить, что инструмент повредит металлический предмет. Дело в том, что при работе сверла из-под сверла выходит стружка, которая у меди довольно длинная и витиеватая, а у латуни, наоборот, короткая и игольчатая. Ведь металл намного мягче своего сплава.
Иногда на тестовом материале можно увидеть отметки, по которым можно легко определить, что находится перед человеком. Итак, отметка на меди начинается с буквы «М», а на латуни — с буквы «L». Но в других странах маркировка товара немного отличается от русской:
- В США можно увидеть значки C2, C3, C4 на латунном сплаве.
- В Европейском Союзе буква C ставится на меди и латуни, но после нее на металле можно увидеть A, B, C, D, а на сплаве — L, M, N, P, R.
Этот метод позволяет довольно легко отличить чистую медь от латуни. Если маркировка присутствует, не следует прибегать к другим методам распознавания.
Получение
Бронзу получают путем связывания меди с различными металлами для улучшения определенных характеристик. Для этого используются индукционные печи и тигельные печи, пригодные для плавки любого медного сплава. Плавка обычно проводится под слоем древесного угля или флюса. Для плавки они могут использовать как свежую руду, которая еще не переработана, так и вторичные отходы. Последние обычно добавляют в свежую медь в процессе плавки.
При использовании только свежей руды соблюдается следующий порядок действий: уголь или флюс накапливается в предварительно нагретой печи, медь загружается и нагревается до плавления — 1150Со — 1170Со. Затем металл окисляют, добавляя фосфорную медь, иногда ее вводят в несколько приемов — сразу 50%, 50% — в ковш. После раскисления вводятся дополнительные добавки, нагретые до 100–120 ° C.
Если дополнительные металлы тугоплавкие, они сначала полностью растворяются в жидкой меди, а затем нагреваются до определенной температуры. После извлечения сплава из печи его раскисляют путем введения 50% фосфористой меди для удаления оксидов.
Если используются вторичные металлы или отходы, чистая медь сначала плавится, раскисляется фосфорной медью и добавляются вторичные металлы. После растворения последней в жидкую медь вводят добавки и ждут их плавления. После нагрева до определенной температуры сплав раскисляют фосфорной медью, покрывают высушенным флюсом или прокаленным углем. Смесь нагревают и оставляют на 20-30 минут, периодически помешивая. По истечении времени всплывший шлак снимается с поверхности и заливается в формы.
- https://vplate.ru/metally-i-splavy/iz-chego-sostoit-bronza-i-gde-primenyaetsya/
- https://FB.ru/article/140189/kakoy-sostav-bronza-imeet-v-protsentnom-sootnoshenii-ee-svoystva-i-primenenie
- https://tokar.guru/metally/splavy/bronza-sostav-splava-svoystva-i-primenenie.html
- https://VFront.ru/o-materialah/bronza-sostav-splava.html
- https://m-strana.ru/articles/bronza-eto/
- https://nashampure.ru/metally/vse-o-metallah-bronza
- https://stanok.guru/cvetnye-metally-i-splavy/bronza/chto-takoe-bronza-vidy-splava-sostav-i-svoystva.html
- https://cu-prum.ru/bronza.html
- https://tpspribor.ru/vidy-metalla/sostav-splava-bronzy-i-ego-osnovnye-komponenty.html
- https://tutmet.ru/chernaja-bronza-him-sostav-splava-procentah.html
- https://metalloy.ru/splavy/bronza
- http://met-all.org/cvetmet-splavy/bronza/bronza-sostav-splava-svojstva-marki-primenenie.html