Klassifizierung und Kennzeichnung von Bronze
Bronze ist als Metalllegierung auf Kupferbasis zu verstehen, der Legierungsbestandteile zugesetzt werden, Erhöhung der Härte des fertigen Materials. Zinn, Chrom, Blei, Nickel, Aluminium und andere Metalle werden am häufigsten in Form einer Ligatur verwendet. Die physikalischen Eigenschaften der Bronzelegierung sowie ihre Farbe und Härte haben unterschiedliche Eigenschaften, die von der prozentualen Zusammensetzung der Legierungskomponenten abhängen.
Bronze, die einen ausgeprägten Rotstich hat, besteht aus einem erhöhten Kupferanteil, und wenn die Legierung einen gräulichen Farbton von Stahl hat, wird der Kupfergehalt darin auf 30-35% reduziert. Bronze ist ein beliebtes Material, das in verschiedenen wirtschaftlichen und industriellen Bereichen verwendet wird.
Besonderheiten
Bronzelegierung besteht aus Kupfer und Ligatur, die sowohl in Form von Metallen als auch in Form von Nichtmetallen vorliegen können - der Bronzegehalt hängt von dieser Zusammensetzung ab. Durch technologische Experimente und wissenschaftliche Forschung wurde die optimale Beziehung zwischen dem Bronzesockel und seinen Komponenten gefunden. Die am häufigsten verwendeten Zusatzstoffe sind:
- Beryllium;
- Aluminium;
- Zink;
- Zinn;
- Silizium;
- Phosphor;
- Eisen;
- Mangan;
- das Blei;
- Nickel.
Nach historischen Beweisen, das erste bronzematerial entstand vor 3000 jahren und bestand aus kupfer und zinn... In geringen Anteilen verleiht Zinn der umgeschmolzenen Substanz Härte, Flexibilität und erleichtert den Schmelzprozess selbst. Zinn weist solche Eigenschaften auf, wenn seine Konzentration im Material 4–4,8 % nicht überschreitet. Wenn wir etwa 5 % oder mehr Zinn nehmen, verliert die fertige Legierung ihre Flexibilität und bei einer Zinnkonzentration von mehr als 20 % wird das resultierende Material spröde.Wird beim Umschmelzen zu Kupfer Beryllium zugesetzt, entsteht ein Feststoff mit erhöhter physikalischer und chemischer Beständigkeit.
Produkte aus dieser Metalllegierung können mit jeder Art von Schweißen geschnitten oder geschweißt werden.
Wenn Kupfer mit Silizium und Zink kombiniert wird Das fertige Material hat eine gute Plastizität, die sich perfekt zum Gießen von Produkten eignet. Das fertige Produkt hat eine erhöhte Verschleißfestigkeit und funken während der Bearbeitung nicht. Darüber hinaus weist Bronze mit Silizium- und Zinkligaturen eine hohe Beständigkeit gegen thermische Kompression des Metalls auf.
Wenn Sie Kupfer Blei hinzufügen, erhalten Sie ein Metall mit Korrosionsschutzeigenschaften, rutsch- und reibungsbeständig, stark und schwer zu schmelzen.
Kupfer mit Aluminium kombinieren, Sie können ein Material erhalten, das eine hohe Dichte, einen reduzierten Rutschindex, eine erhöhte Beständigkeit gegen Rostbildung und eine Beständigkeit gegen aggressive chemische Umgebungen aufweist. Dieses Metall ist zum Schneiden geeignet. Wenn dem Kupfer Phosphor zugesetzt wird, dann verringert dieser Bestandteil in Verbindung mit einigen anderen Zusammensetzungen der Vorlegierung die sauren Eigenschaften der Legierung.
Wenn dem Kupfer irgendeine Art von Ligatur zugesetzt wird, wird seine Fähigkeit, Wärme zu leiten, stark beeinträchtigt. Je mehr Ligatur in der Legierung enthalten ist, desto schlechter ist ihre Wärmeleitfähigkeit.
Was das Aussehen der Bronzelegierung betrifft, so weist das Metall mit einem Kupfergehalt von bis zu 90 % einen roten Farbton auf, und bei einem Kupfergehalt von bis zu 85 % weist das Material einen gelben Farbton auf.
Es ist zu beachten, dass, wenn die Legierung nur zu 50% aus Kupfer besteht, das Material aus weißem Stahl ist, und um eine schwarze Farbe zu erhalten, wird die Kupferkonzentration auf 35% reduziert. Im Laufe der Zeit ändern alle Kupfermaterialien ihre Farbe: es verdunkelt sich unter dem Einfluss von Temperaturextremen, Säuren, Salzen, Laugen verschiedener Konzentrationen.
Grundlegende Klassifizierung von Legierungen
Je nachdem, wie viele Komponenten in der Zusammensetzung der Bronzelegierung enthalten sind, wird Bronze konventionell unterteilt in zweikomponentig (Metall und Ligatur, bestehend aus 1 Komponente) oder mehrkomponentig. Darüber hinaus werden Bronzematerialien unterteilt in zinnlose und Zinnzusammensetzungen. Zinnfreie Formulierungen enthalten kein Zinn. Ihre Klassifizierung erfolgt unter Berücksichtigung, welche Art von Metall anstelle von Zinn die Funktion einer Ligatur erfüllt.
Zinn
Durch Hinzufügen von Zinn zu Kupfer erhalten Sie Gusslegierung. Neben einem hohen Schmelzindex weist diese Zusammensetzung aber auch eine gute Härte auf. Häufig werden einem solchen Metall auch Zink, Blei und Phosphor zugesetzt. Diese Ligatur verleiht dem fertigen Material Korrosionsbeständigkeit und macht es noch besser für Schmelz- und Gießereiarbeiten geeignet.
In Zinnlegierung Phosphor wirkt als Metalldesoxidationsmittel, und Zink reduziert aufgrund seines niedrigen Preises die Materialkosten und hat keinen großen Einfluss auf die Eigenschaften des resultierenden Metalls. Um Geld zu sparen, dürfen Zinnlegierungen bis zu 10 % Zink enthalten. Verzinnte Bronzesorten sind für Zerspanungs- und Polieranwendungen geeignet. Fertigprodukte aus Zinnqualitäten sind sehr langlebig.
Bronzelegierung, die bis zu 8% Zinnverunreinigungen enthält, wird verwendet für Stanzen, Walzen und Schmieden. Aus diesem Material werden Drähte, Stäbe in verschiedenen Formen sowie Bleche hergestellt. Es wird eine Legierung verwendet, bei der Zinn bis zu 20% in Form einer Vorlegierung einnimmt zur Herstellung von Gussprodukten... Im Gießprozess füllt solche Bronze die Form vollständig aus und weist einen geringen Schrumpfanteil auf. Dieses Material ermöglicht die Herstellung komplexer Formen sowie von Gegenständen von künstlerischer Bedeutung.
Darüber hinaus wird Zinnbronze für die Herstellung von Aggregaten und Mechanismen verwendet, die im Meerwasser betrieben werden.
Aluminium
Aluminium wird häufig in Bronzelegierungen verwendet. Die Ligatur enthält 6 bis 12% eines solchen Materials. Bronze-Aluminium-Legierungen können aus einer Komponente (Aluminium) oder vielen Zusätzen bestehen, wenn auch Eisen, Nickel und Mangan in der Legierung enthalten sind. Der Zusatz von Aluminium zu Bronze reduziert die Dichte des fertigen Materials, sodass die Leichtmetalllegierung im Schiffbau und in der Luft- und Raumfahrtindustrie weit verbreitet ist.
Der Werkstoff mit Aluminiumzusatz hat eine hohe Reibfestigkeit, daher wird die Legierung auch zur Herstellung von Teilen für Werkzeugmaschinen, Heizgeräte und Straßenfahrzeuge verwendet.
Kieselsäure
Der Bronze kann Silizium in einem Anteil von 3 bis 5 % zugesetzt werden. Die fertige Legierung ist in ihren Korrosionsschutzeigenschaften Zinnlegierungen überlegen und weist zudem eine hohe mechanische Stabilität und Elastizität auf. Außerdem sind Siliziumlegierungen nicht magnetisiert und eignen sich gut zum Elektroschweißen und Löten.
Fertigkupfer mit Siliziumprodukten haben eine hohe Beständigkeit gegen aggressive chemische Umgebungen in Form von Säuren und Laugen sowie Gasen. Dieses Material wird zur Herstellung von Gasleitungen oder Wasserableitungssystemen verwendet.
Siliziumbronze kann zusätzlich mit Mangan legiert werden.
Mangan
In verschiedenen Bereichen der Industrie ist es gefragt Manganhaltige Bronzelegierung: 4 bis 5 %. Das Material hat charakteristische Eigenschaften: hohe Festigkeit, Flexibilität und Korrosionsbeständigkeit. Aus solchen Legierungen werden Teile für verschiedene Mechanismen hergestellt. Wenn der Mangangehalt in der Bronzelegierung mehr als 1% beträgt, nimmt die Härte des Materials zu, aber die Zähigkeit und Schmelzbarkeit der Substanz nimmt ab.
Außerdem sind Manganlegierungen schwer zu schweißen.
Das Blei
Wenn dem Kupfer eine Bleikomponente zugesetzt wird, wird eine hochfeste, abriebfeste Legierung erhalten. Es wird bei der Herstellung von Lagern verwendet, die lange, unter hohem Druck und mit hoher Geschwindigkeit rotieren. Bronze mit Bleiligatur wird zur Herstellung von Teilen von Geräten verwendet, die in aggressiven chemischen Umgebungen betrieben werden, das Material wird zum Schutz vor Strahlung, bei der Herstellung von Munition, Glas, als verschiedene Farbpigmente für Druckfarben verwendet.
Beryllium
Hinzufügen von Beryllium zu Kupfer bildet eine Bronzelegierung, die sich durch erhöhte Festigkeit, Flexibilität und Fließeigenschaften auszeichnet. Darüber hinaus besitzt das Material gute elektrische Leitfähigkeit und ist ein Wärmeleiter... Die Legierung ist korrosionsbeständig, daraus werden Produkte in Form von Federn und komplexen Mechanismen hergestellt, das Material wird in der Elektrotechnik bei der Herstellung von faseroptischen Produkten und Mikroschaltungen verwendet.
Bronzelegierung mit Beryllium ermöglicht es Ihnen, die kleinsten Details daraus zu machen, die in der Instrumentierung, Computer- und Telefontechnik, Multimediageräten usw. verwendet werden können. Der Berylliumgehalt in der Legierung reicht von 0,7 bis 2,5%.
Nach einer speziellen Wärmebehandlung wird die Legierung gehärtet, was ihr die Eigenschaften einer erhöhten Härte verleiht.
Markierung
Um Bronzelegierungen voneinander zu unterscheiden, wurde eine bestimmte Kennzeichnung eingeführt. Und auch es gibt spezielle Tabellen für technische Zwecke, nach dem der Technologe bestimmen kann, welche Bronzemarke für eine bestimmte Aufgabe zu verwenden ist, um die tabellarischen Daten über die Zusammensetzung der Legierung, ihre physikalisch-chemischen Eigenschaften und Anwendungsmöglichkeiten zu klären.
Die bestehenden Bronzemarken unterscheiden sich in der Zusammensetzung der Ligatur in Prozent Kupfer. Markierung aus Bronzelegierung hat eine alphabetische und eine numerische Bezeichnung. Zum Beispiel kann die Entschlüsselung einer solchen Markierung bedeuten, dass die Buchstaben im Namen den chemischen Elementen entsprechen und die Zahlen den Prozentsatz des Prozentsatzes der Ligatur angeben. Digitale Daten enthalten laut GOST keine Angaben zum Kupfergehalt der Legierungweil es klar ist, dass es die Hauptkomponente ist.
Aber alle Ligaturnormen müssen den etablierten staatlichen Standards entsprechen.
Die Bronzelegierung ist mit der Abkürzung Br gekennzeichnet. Als nächstes kommt der Buchstabe, der die Hauptkomponente der Ligatur angibt, und dann die restlichen Bestandteile. Die Zahlen sind in absteigender Reihenfolge angeordnet und geben den Prozentsatz der Ligaturkomponenten an. Zum Beispiel ist die Bronzesorte BRAZHN 10-4-5 eine Legierung aus Kupfer mit Aluminium, Eisen und Nickel. Darüber hinaus beträgt Aluminium in der Zusammensetzung der Legierung 10%, Eisen - 4%, Nickel - 5%. Der Rest ist Kupfer.
Wenn die Güte der Bronzelegierung unbekannt ist, das Material wird einer chemischen und physikalischen Analyse unterzogen. Genaue Daten werden für Arbeiter benötigt, die das Gewicht des Werkstücks durch das spezifische Gewicht der Legierung bestimmen müssen. Jedes Stahlwerk verfügt über ein eigenes technisches Labor, das bei der Lösung solcher Probleme hilft.
Bronze - welche Art von Metall und wo wird es verwendet - siehe Video unten.