Бронза безоловянная брб2

Алан-э-Дейл       07.09.2022 г.

Содержание

Уникальность сплава бериллия и меди

Бериллия в таком сплаве содержится 1,6–3 процента. К бронзам данной группы относятся сплавы меди, бериллия и кобальта (МКБ), а также меди, бериллия и никеля (МНБ). В МНБ и МКБ содержание бериллия не превышает 0,8%.

Примечательной особенностью бериллиевых бронз является то, что при их нагреве меняется растворимость легирующих элементов, содержащихся в их составе. В частности, при осуществлении закалки деталей из данных материалов из однофазной зоны в них увеличивается концентрация атомов легирующих добавок. В результате такой термообработки формируется пересыщенный твердый раствор, который очень неустойчив по своим термодинамическим свойствам.

Как только изменяются внешние условия, такой раствор распадается на составляющие элементы. Особенно сильно активизируется такой процесс при нагревании сплава, а при снижении температуры распад замедляется. От того, какой дисперсности будут выделения, образующиеся при таком распаде, зависит упрочняющий эффект от проводимой термообработки. Правильно выполненная термическая обработка позволяет не только улучшить прочностные характеристики деталей из бериллиевой бронзы, но и повысить предел текучести данного сплава.

Бериллий: факты и фактики

Мотыляев А.
(«Химия и жизнь», 2014, №7)

Что такое бериллий? Это четвертый элемент таблицы Менделеева, обладающий чрезвычайно странными свойствами. У него всего четыре электрона, причем все они расположены на s-орбиталях, и никаких свободных мест для новых электронов у него нет. Поэтому в химические реакции бериллий вступает неохотно, разве что встретится ему элемент, способный отобрать электроны, — вроде галогена. Казалось бы, следуя в ряду за литием, который становится жидким уже при нагреве до 180оС и предшествуя в столбце магнию, плавящемся при 650оС, он не должен выдерживать высокие температуры. Ан нет, его температура плавления — 1283оС, что лишь на 367 градусов меньше, чем у железа. Бериллий по всем приметам металл, но его атомы, помимо металлической, связаны еще и ковалентной связью, что сказывается на механических свойствах: бериллий твердый — может резать стекло, — и хрупкий. А еще он чрезвычайно легкий, все-таки четвертый элемент. «Бериллий — один из самых замечательных элементов, огромного теоретического и практического значения. Овладение воздухом, смелые полеты самолетов и стратостатов невозможны без легких металлов; и мы уже предвидим, что в помощь современным металлам авиации — алюминию и магнию — придет и бериллий. И тогда наши самолеты будут летать со скоростью в тысячи километров в час. За бериллием будущее! Геохимики, ищите новые месторождения. Химики, научитесь отделять этот легкий металл от его спутника — алюминия. Технологи, сделайте легчайшие сплавы, не тонущие в воде, твердые, как сталь, упругие, как резина, прочные, как платина, и вечные, как самоцвет…» — писал академик А.Е.Ферсман.

Отличия бронзовых сплавов

Каждый тип бронзы отличается набором уникальных характеристик, которые определяются содержанием химических элементов.

  • БрБ2. К ценным свойствам можно отнести податливость сварке и пайке серебряными припоями, высокие показатели электро- и теплопроводности, отсутствие искрения. Это позволяет использовать ее для изготовления инструментов, применяемых для работы на взрывоопасных предприятиях — в шахтах, на рудниках, заводах по переработке нефти и газа.
  • БрАЖ9-4. Алюминиево-железные бронзы улучшаются под действием термообработки, закалке и отпуску, в результате у материала повышается пластичность, твердость и устойчивость к истиранию.
  • БрАЖН10-4-4. Для металла, легированного алюминием, никелем, железом, характерна жаропрочность, прочность на разрыв, атмосферостойкость, низкая электропроводность, стойкость к эрозии.
  • БрОФ. Применяется в промышленном производстве металлоизделий путем прессования, волочения, холодной прокатки под давлением. Главной особенностью марок БрОФ является коррозионная стойкость.
  • БрОЦ4-3 . Бесспорный плюс оловянисто-цинковых бронз — отличная деформируемость. Они хорошо поддаются обработке как в холодном, так и в горячем состоянии.
  • БрОЦС4-4-2,5 . Преимущества деформируемых сплавов — это отличные антикоррозионные, антифрикционные и пружинящие показатели, податливость токарной и фрезерной обработке.
  • БрОЦС5-5-5. Литейные бронзы, обладающие универсальными эксплуатационными параметрами, прекрасно режутся, не боятся трения и термического воздействия, хорошо поддаются плавке, равномерно заполняя изложницы любой конфигурации.
  • БрАЖМц. Медь с присадками алюминия, железа и марганца сохраняет исходный уровень прочности при нагреве, длительном воздействии агрессивных сред, включая морскую воду, растворов большинства кислот и щелочей, продуктов нефтепереработки, органических веществ.

Санитарные правила при работе с бериллием и его соединениями

отсюда

Утверждаю

Заместитель Министра

здравоохранения СССР,

Главный санитарный врач СССР

П.Н.БУРГАСОВ

16 ноября 1972 г. N 993-72

САНИТАРНЫЕ ПРАВИЛА

ПРИ РАБОТЕ С БЕРИЛЛИЕМ И ЕГО СОЕДИНЕНИЯМИ

1. Введение <*>

Настоящие Правила не распространяются на предприятия по получению бериллия.

Правила разработаны при участии Института гигиены труда и профзаболеваний АМН СССР.

Настоящие Правила являются руководством для инженерно-технических и медицинских работников различных отраслей промышленности, в которых при работе используются бериллий и его соединения.

Примечание. С изданием настоящих Санитарных правил утрачивают силу «Санитарные правила при работе с бериллием и его соединениями», утвержденные главным государственным санитарным инспектором СССР 14 октября 1960 г. за N 341-60.

Лента бронзовая 0,01-1

Николаев А. А. ИП | Москва

… ,17*230 БрБНт1,9м 2,2307т
Лента 0,17*250- БрОФ6,5-0,15т 8,14т
Лента 0,17*270 БрБНт1,9м 34,14т
Лента 0,1х10 х 40-300 БрБ2 4,84т
Лента 0,1х10 х 40-300 БрОФ6,5-0,15 4,84т
Лента 0,1х10 х 40-300 БрОЦС555 4,3625т
Лента 0,2*200 БрБ2м 4,4666т … ,4122т
Лист 2 х 300х680 БрОЦтв. 12,54т
Лист 2 х 300х1500 БрОЦтв. 4,354т
Лист 0,5-20 БрХ1 4,48014т
Лист 1х250х2300 Бронза 4,401764т
Лист 60х325х335 БрНБТ 4,3946т
Полоса 0,02-6х10-300 БрБ2 4,365т
Полоса 0,02-6х10-300 БрОЦС555 4,368т
Полоса 0,02-6х10-300 БрХ1 4,3656т
Полоса 1*125*1040 БрОФ6,5 …

520 руб.

В наличии / Опт и розница

Технологии литья бронзовых изделий

Плавка, как и обработка резанием, широко распространенная операция получения деталей. Для плавки рекомендуется использовать индукционные плавильные или тигельные нагревательные печи. Выбор обуславливается экономным потреблением электричества.

Чтобы сохранить химический состав сплавов применяются флюсы. С их помощью можно:

  • Защитить внешний слой поверхности расплава:
  • от окисления;
  • повысить объем годного расплава;
  • исключить неметаллические компоненты;
  • Дегазировать состав из-за чего снижается образование:
  • газовых пор;
  • раковин.

Для получения гладких поверхностей на отливке и легкости ее извлечения после охлаждения используются антипригарные краски. Их использование обеспечивает:

  • смазку пресс-форм;
  • защиту от разрушения при контакте с расплавом;
  • отсутствие пригаров.

Читать также: Механизм переключения скоростей на мотоблок

Литье под давлением

Литье под давлением происходит при воздействии избыточного или недостаточного (вакуумического) давления. Для подачи расплава под избыточным давлением используется прессовый принцип. На поршень действует усилие от гидро- или пневмосистемы. Высокая скорость подачи наряду с высокой вязкостью создают высокое давление, позволяющее полностью заполнить форму. У полученных отливок высокая точность и мелкозернистая структура.

За счет вакуумного всасывания расплав втягивается в форму кристаллизатора.Охлаждение происходит к центру формы. Требуемое количество расплава втягивается за определенный промежуток времени.

После восстановления нормального (атмосферного) давления излишки расплава стекают. После охлаждения за счет усадки деталь самостоятельно извлекается из формы. Автоматизация процесса вакуумного всасывания позволяет заполнять форму в минимальное количество времени, вплоть до 0,1 секунды.

Центробежное литье

Целесообразно использовать центробежное литье, разливая бронзу и латунь при изготовлении деталей типа тел вращения. Формирование деталей происходит на машинах с горизонтальной и вертикальной осями вращения. На машинах с горизонтальной заливкой отливают:

На машинах с вертикальной заливкой отливают:

  • шестерни;
  • червячные колеса;
  • гребные винты.

центробежное литье

В основе технологии лежит центробежная сила, которая образуется при вращении формы. Расплав уплотняется под действием сил, вытесняя сторонние компоненты.

Художественное литье

Современные тенденции диктуют применять литье не только при производстве деталей к механизмам и агрегатам, но и при получении элементов интерьера. Так, используя технологию художественного литья можно изготавливать:

  • барельефы, скульптуры;
  • элементы оград, решеток, ограждений ворот;
  • сувенирную продукцию;
  • светильники, бра;
  • элементы интерьера.

Этапы технологии получения отливок следующие:

  • изготовление модели;
  • изготовление формы;
  • подготовка формы;
  • плавка шихты;
  • подготовка расплава к заливке;
  • охлаждение;
  • извлечение из формы;
  • обрубка;
  • чистка и придание товарного вида.

Готовые отливки, по замыслу мастера, соединяются в единое изделие, если оно является многокомпонентным. После чего могут хромироваться, никелироваться, покрываться патиной и другими металлами.

Термическое упрочнение бронзы

vpoprommetall@yandex.ru +7-903-798-09-70 (звоните!)
Складскую справку можно скачать здесь

Бронза — сплав меди с оловом, свинцом, кремнием, алюминием, бериллием и другими элементами. По основному легирующему элементу бронзы разделяют на оловянные и безоловянные (специальные), по механическим свойствам — на деформируемые и литейные.

Деформируемые оловянные бронзы марок Бр.ОФ8-0,3, Бр.ОЦ4-3, Бр.ОЦС4-4-2,5 выпускают в виде прутков, лент, проволоки для пружин. Структура этих бронз состоит из б-твердого раствора. Основным видом термической обработки бронз является высокий отжиг по режиму: нагрев до 600—650° С, выдержка при этой температуре в течение 1—2 ч и быстрое охлаждение. Прочность после отжига ув — 350-450 МПа, относительное удлинение б= 18—22%, твердость НВ 70—90.

Литейные оловянные бронзы марок Бр.ОЦ5-5-5, Бр.ОСНЗ-7-5-1, Бр.ОЦСЗ,5-7-5 используют для изготовления антифрикционных деталей (втулок, подшипников, вкладышей и др.). Литейные оловянные бронзы подвергают отжигу при 540—550° С в течение 60—90 мин.

Легирование бериллиевых бронз

Легирование бериллиевых бронз направлено на улучшение их свойств. В качестве легирующих элементов используют Ni, Co и Ti. Эти элементы подавляют прерывистый распад и замедляют непрерывный. Такое влияние никеля и кобальта связывают с тем, что эти элементы, имеющие меньший атомный радиус, чем медь, уменьшают период решетки α-раствора, что приводит к сохранению когерентности матрицы и выделений, т.е. к отностильной стабилизации γ’-фазы. Кроме того, Ni и Ti могут образовывать соединения типа NiВе, Cu3Тi, которые обеспечивают дополнительное упрочнение.

Бериллиевые бронзы отличаются высоким сопротивлением малым пластическим деформациям из-за сильного торможения дислокаций дисперсными частицами, выделившимися из твердого раствора при старении, а следовательно, они имеют высокий предел упругости. С увеличением этого сопротивления уменьшаются микропластические деформации при заданном напряжении и. следовательно, уменьшается релаксация напряжений. Все это приводит к повышению релаксационной стойкости сплавов — основной характеристики, определяющей свойства упругих элементов.

Бериллиевые бронзы часто подвергают низкотемпературной термомеханической обработке (НТМО), заключающейся в применении пластической деформации между операциями закалки и старения. В этом случае деформация закаленного сплава обеспечивает равномерный распад по всему объему твердого раствора при старении и получение высоких упругих характеристик.

Проволока из цветных металлов

Никелевая проволока является одним из самых востребованных видов никелевого проката. Проволоку изготавливают из никеля НП-2. Никель — это прочный и в то же время пластичный металл, выглядит достаточно эстетично, что в свою очередь позволяет изготавливать из него множество различных изделий.

Проволока НП-2 характеризуется высокой механической прочностью, жаропрочностью и жаростойкостью, коррозионной стойкостью. Проволока НП-2 биологически инертна, ее широко используют в быту, в медицине и пищевой отрасли. Без никеля не обходится современная электроника и электротехника. Также из НП2 делают катоды и сетки приборов СВЧ, радиоламп и многое другое.

Фотографии продукции

Сварочная проволока МНЖКТ является незаменимой в судостроении и при проведении строительных работ. Проволока марки МНЖКТ, как правило, выпускается в бухтах и на катушках мягкого и твердого состояния. Проволоку диаметром 1,2 мм; 2,0 мм; 3,0 мм; 4,0 мм отгружают кратно бухтам. Производство проволоки данного вида осуществляется по особой технологии, что позволяет сократить время изготовления проволоки и, соответственно, цена на нее уменьшается. Сотрудники Завода Качественных Сплавов оперативно решают все вопросы относительно доставки проволоки МНЖКТ, НП-2 или проволоки БрОФ до места назначения.

Бронзовая проволока марки БрОФ обладает высокой коррозийной стойкостью и электропроводностью. Высокие показатели устойчивости к коррозии позволяют использовать ее в судостроении. Проволока БрОФ — бронза оловянная, обрабатываемая давлением. Является сырьем для полуфабрикатов: винтов, токопроводящих деталей, лент для гибких шлангов, присадочных материалов для сварки. Обработка производится резанием, материал пригоден для пайки и сварки.

Свойства системы «медь – бериллий»

Наиболее распространенной маркой бериллиевых сплавов является бронза БрБ2. Сплав данной марки относится к категории высоколегированной бронзы, что обусловлено достаточно высоким содержанием в ней основного легирующего элемента (около 2%). К низколегированным бериллиевым бронзам относятся сплавы групп МНБ и МКБ, в которых бериллия содержится не более 0.8%. Есть еще более высоколегированная бериллиевая бронза (БрВ2,5), легирующего элемента в которой содержится около 2,5%.

Бронза бериллиевая высоколегированная (БрБ2)

Сплавы, основу которых составляют бериллий и медь, отличаются следующими характеристиками:

  • исключительная электро- и теплопроводность, сопоставимые с аналогичными характеристиками чистой меди;
  • повышенная износостойкость, способность противостоять ползучести и усталости;
  • высокий предел упругости;
  • при ударах бериллиевые бронзы не выделяют искр;
  • исключительно высокая устойчивость к коррозии, твердость и показатель временного сопротивления.

Свойства, которыми обладают бериллиевые сплавы, можно еще более улучшить, если подвергнуть их термической обработке: закалке и искусственному старению. Можно придать им максимальную пластичность и способность к легкому деформированию, если подвергнуть закалке при температуре порядка 775 градусов.

В обычном состоянии бронза бериллиевой группы обладает временным сопротивлением, равным 450 МПа. При пластическом деформировании деталей из бериллиевой бронзы эта характеристика улучшается на 40%. Временное сопротивление и другие механические характеристики сплавов этой группы можно улучшить в разы, если подвергнуть их искусственному старению, выполняемом сразу после закалки. В частности, бронза БрБ2 после осуществления такой термообработки имеет временное сопротивление, равное 1400 МПа.

Плиты бериллиевой бронзы

Отличает бронзы бериллиевой группы и такое важное качество, как теплостойкость. Эксплуатационные свойства таких сплавов не меняются, даже если их нагреть до температуры 340 градусов

А при температуре нагрева 500 градусов бронза бериллиевой группы обладает такими же свойствами, как изделия, изготовленные из алюминиевых и оловянно-фосфористых сплавов, эксплуатирующихся при температуре 20 градусов.

Технологические характеристики позволяют изготавливать из бериллиевых сплавов сложные отливки высокого качества, но обычно детали из них производят из заготовок, подвергнутых предварительной пластической деформации (листы и полосы, проволока, ленты и др). Широкое применение сплавов бериллиевой группы обусловлено еще и тем, что они хорошо поддаются различным видам обработки, а для соединения деталей из них можно использовать все известные способы (сварка и пайка). Между тем, на использование таких операций существуют и определенные ограничения, которые следует учитывать при их планировании.

Ограничения по способам соединения сплавов на основе бериллия и меди касаются как пайки, так и сварки. Пайку бериллиевых бронз следует выполнять сразу же, как была выполнена тщательная механическая зачистка соединяемых элементов. В качестве припоя при выполнении такой технологической операции используются сплавы на основе серебра, а в защитном флюсе, использование которого необходимо, должны в обязательном порядке содержаться фтористые соли. Высокое качество пайки деталей из данных сплавов обеспечивает технология, предполагающая выполнение соединения в вакууме и использование слоя защитного флюса.

Детали из бериллиевых бронз не соединяют при помощи , для этого успешно используют другие технологии: точечную, шовную, роликовую и сварку в среде инертных газов. Такое ограничение в применении электродуговой сварки обусловлено тем, что сплавы данной группы обладают большим температурным интервалом кристаллизации. Кроме этого, сварку бронз бериллиевой группы нельзя выполнять после термической обработки, что обусловлено их особыми механическими свойствами.

Полосы из бериллиевой бронзы

Классификация

БрНБТ   Бронза жаропрочная
БрБНТ1.9   Бронза безоловянная, обрабатываемая давлением

Дополнение БрБНТ1.9

Бериллиевая бронза. Высокая прочность и износостойкость; высокие пружинные свойства; хорошие антифрикционные свойства; средняя электропроводность и теплопроводность; очень хорошая деформируемость в закаленном состоянии

Применение материалов.

БрНБТ для деталей машин стыковой сварки, электродов для сварки нержавеющей стали и жаропрочных сплавов
БрБНТ1.9 Пружины, пружинящие детали ответственного назначения, износостойкие детали всех видов, неискрящие инструменты

Химический состав материала БрНБТ

Ni Ti Al Cu Pb Be Zn Sn Примесей
1.4 — 1.6 0.05 — 0.15 до   0.15 97.15 — 98.35 до   0.005 0.2 — 0.4 до   0.2 до   0.1 всего 0.7

Примечание: Cu — основа; процентное содержание Cu дано приблизительно

Химический состав материала БрБНТ1.9

Fe Si Ni Ti Al Cu Pb Be Примесей
до   0.15 до   0.15 0.2 — 0.4 0.1 — 0.25 до   0.15 96.75 — 97.85 до   0.005 1.85 — 2.1 всего 0.5

Примечание: Cu — основа; процентное содержание Cu дано приблизительно

Механические свойства при Т=20oС

Сортамент Размер Напр. sв sT d5 y KCU Термообр.
мм МПа МПа % % кДж / м2
БрНБТ 850 840 10
БрБНТ1.9 Сплав мягкий 400-600 196-314 30
БрБНТ1.9 Сплав твердый 600-900 588-930 1
БрБНТ1.9 Полоса мягк. 390-590 20
БрБНТ1.9 Полоса тверд. 590-930 2.5

Твердость по Бринеллю

БрНБТ     Твердость материала     Сплав деформированый HB 10 -1 = 150   МПа
БрНБТ     Твердость материала     Сплав отожженный HB 10 -1 = 80   МПа
БрБНТ1.9     Твердость материала     Сплав мягкий HB 10 -1 = 120 — 140   МПа

Физические свойства материала БрНБТ .

T E 10— 5 a 10 6 l r C R 10 9
Град МПа 1/Град Вт/(м·град) кг/м3 Дж/(кг·град) Ом·м
20 188 8830 39.2

Физические свойства материала БрБНТ1.9 .

T E 10— 5 a 10 6 l r C R 10 9
Град МПа 1/Град Вт/(м·град) кг/м3 Дж/(кг·град) Ом·м
20 1.3 100 8300 90
100 16.5

Литейно-технологические свойства

БрНБТ  Температура горячей обработки,°C : 800 — 950
БрНБТ  Температура отжига, °C : 750
БрБНТ1.9  Температура плавления, °C : 860
БрБНТ1.9  Температура горячей обработки,°C : 700 — 800
БрБНТ1.9  Температура отжига, °C : 530 — 650

Обозначения:

Механические свойства :
sв — Предел кратковременной прочности ,
sT — Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации),
d5 — Относительное удлинение при разрыве ,
y — Относительное сужение ,
KCU — Ударная вязкость , [ кДж / м2]
HB — Твердость по Бринеллю ,
Физические свойства :
T — Температура, при которой получены данные свойства ,
E — Модуль упругости первого рода ,
a — Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o — T ) , [1/Град]
l — Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала) , [Вт/(м·град)]
r — Плотность материала , [кг/м3]
C — Удельная теплоемкость материала (диапазон 20o — T ), [Дж/(кг·град)]
R — Удельное электросопротивление,

Немного истории

Бронза является фактически первым сплавом, который начало использовать человечество. В 3-м тысячелетии до н. э. мастера активно применяли медь для самых разных целей. Некоторые сорта руды содержали незначительный процент олова. При обработке данного материала люди заметили, что такая медь более плотная и твердая, чем обычная. Таким образом, это стало зарождением нового исторического и культурного периода, который известен сейчас как «эпоха бронзы». Дальнейшие исследования привели к тому, что было открыто олово, которое начали специально добавлять в медь для получения качественного сплава для изготовления инструментов и украшений.

Металлургия бронзы качественно повысила производительность самых разных отраслей, которыми было занято человечество на тот момент. Плавление постепенно совершенствовалось, и люди начали изготавливать специальные каменные формы, в которых различные изделия можно было отливать многократно. Постепенно были изобретены закрытые формы, которые позволяли делать оружие и украшения со сложной конструкцией и рисунком.

Читать также: Обозначение двигателя на электрических схемах

Бронзовая лента

Такая лента прочна на растяжение, обладает пластичностью, гибкостью, ковкостью. Наибольшей прочностью отличается лента из сплава БрБ2 (бериллиевая бронза, содержание никеля 0,2-0,5%, бериллия до 2%). Она не только прочна, но и очень упруга, её прочность усиливается термообработкой. Для неё характерны стойкость к коррозии и свариваемость. Бронзовая лента легко обрабатывается механическими методами (резка, штамповка, ковка, фрезерование). Благодаря своей долговечности, высокой теплопроводности, электропроводности, коррозионной стойкости она применяется в очень многих отраслях хозяйства.

Свойства и применение бериллиевых бронз

lass=»entry entry-content»>

Бериллиевая бронза представляет собой сплав меди и бериллия, подвергнутый дисперсионному упрочнению. Данный материал нашел широкое применение в процессе изготовления имеющих разнообразное назначение деталей, включая и предназначенных для установки в особо ответственные изделия, что обусловлено в первую очередь свойствами этого вида бронзовых сплавов.

Процентное содержание бериллия в таковых сплавах составляет от полутора до трех процентов, остальное – медь, а так же – кобальт или никель. При наличии кобальта бериллиевая бронза называется медно-кобальтовой, и обозначается буквами «МКБ», при наличии же никеля она называется медно-никелевой, и обозначается буквами «МНБ». В двух последних типах бронз бериллий содержится в количестве не более 0,8 процента.

Виды бронзы


Бронза классифицируются по наличию олова в составе, способности к механической деформации, типу главного легирующего элемента. В зависимости от состава бронза бывает двух категорий:

  • Оловянная. В эту категорию входят сплавы, в которых содержится более 4% олова. Изделия из оловянных бронз отличаются минимальным уровнем усадки в процессе литья, податливостью к обработке, износостойкостью.
  • Безоловянная. В ней нет олова, при этом по физико-механическим качествам она не уступает оловянным сплавам, а по некоторым показателям и превосходят их.

По технологичности бронза делятся на:

  • Деформируемую. Материал без ограничений поддается механообработке, включая штамповку, гибку, ковку, нанесение перфорации. Олова в нем не более 6%, что объясняет наличие необходимых пластических свойств заготовок.
  • Литейную. Предназначается для отливки фасонных металлоизделий со сложным профилем. Ее использование позволяет получать детали машин и механизмов, работающих при контакте с агрессивными средами, в условиях трения и износа.

Область применения бронзовых металлоизделий зависит от типа присадки, которая использовалась в их создании:

  • Бериллиевая бронза. Характеризуется хорошими пружинящими качествами, жаропрочностью, устойчивостью к коррозии, сохраняет первоначальные характеристики при отрицательных температурах.
  • Алюминиевая бронза. Ее ключевые особенности — это плотность, небольшой удельный вес, стойкость к химически активным веществам и негативному воздействию атмосферных явлений.
  • Кремниевая бронза. К плюсам кремниевых соединений относится упругость, к тому же они не магнитятся, не искрят при ударах.
  • Свинцовая бронза. Среди преимуществ можно выделить низкий коэффициент трения, устойчивость к термическим и ударным нагрузкам.
  • Оловянная бронза. Сочетает в себе все вышеперечисленные характеристики и относится к наиболее востребованной во всех сферах промышленности.

Эксплуатационные характеристики бериллиевой бронзы БрБ2.

Бронза БрБ2 отличается большой устойчивостью к различным агрессивным средам: морской и пресной воде, щелочным и кислотным растворам. Под действием влажной атмосферы, она темнеет, покрываясь толстой оксидной пленкой, которая совершенно не влияет на ее механические качества. Наоборот, хорошее скольжение изделий из бронзы БрБ2 обеспечивается наличием на их поверхности именно пленки из окислов металлов, входящих в состав сплава.

Зависимость скорости коррозии БрБ2 от действия различных реагентов, мкм/год

 

После нагрева до 800°С, закалки и отпуска

После нагрева до 800°С и закалки

температура раствора 20°С

температура раствора 20°С

Аммиак (25%)

0,3

0,3

Едкий натр (50%)

Раствор поваренной соли (10%)

0,04

0,04

Аммиак со струей кислорода

12,5

10,5

Уксусная кислота (10%)

0,07

Соляная кислота (10%)

0,13

0,14

Серная кислота (10%)

0,08

0,08

Однако, под действием влажных паров аммиака и воздуха бериллиевые бронзы склонны к межкристаллизационной коррозии и растрескиванию. В газовой среде, насыщенной галогенами (фтором, бромом, хлором и йодом), на их поверхности образуются галогениды бериллия, из-за чего происходят уменьшение его концентрации в сплаве. Особенно активно процесс взаимодействия с галогенами происходит при повышенных температурах. В связи с этим, бериллиевую бронзу БрБ2 не рекомендуют использовать для изготовления деталей, эксплуатируемых в указанных газах.

Сферы использования бронзы БрБ2.
Бронза БрБ2 обладает превосходными упругими свойствами, вследствие чего применяется при изготовлении пружин, сильфонов, штампов для пластмасс, мембран и др. элементов. Они сохраняют свои упругие свойства при повышенных температурах и в криогенных условиях, хорошо сопротивляясь коррозии и усталости. Однако из-за своей довольно высокой стоимости бериллиевая бронза используется в изделиях, имеющих особое значение.

Также из бронзы БрБ2, спрессованной или вытянутой в проволоку, делают коллекторные и эмиттерные электроды. Пружинки с малым радиусом закругления получают при нормальной температуре, не опасаясь, что при их изгибе могут возникнуть изломы. Такое свойства бронзового сплава делает более простым, и, соответственно, более дешевым весь технологический процесс их изготовления.

Благодаря тому, что бериллиевая бронза БрБ2 не искрит, из нее изготавливают инструменты для работы на предприятиях, на которых имеется особая взрывоопасная среда и где нельзя использовать оборудование из обычной стали. К ним относятся шахты, рудники, газо- или нефтеперерабатывающие заводы.

Высокая электропроводность и прочность бронзовой меди БрБ2 делают ее незаменимой в электротехнике, в автомобилестроении, в компьютерной технике, где из нее производят контакты реле и переключателей.

Бериллиевая бронза БРБ2, имеющая еще одно название – бериллиевая медь, относится к деформируемым и дисперсионно-упрочняемым медным сплавам. За свой красивый золотисто-красный цвет, схожий с золотом, она получила еще одно название – «цыганское золото». Однако, среди других бронз ее особенно ценят не только за превосходный блеск, но и за высокую механическую прочность, отличные пружинящие свойства, стойкость к коррозионным средам и электропроводность. Кроме этого, бронза БрБ2 прекрасно сваривается, режется и сопротивляется истиранию, она востребована для изготовления деталей, работающих на износ.

Основные качества

Твердость сплава: HB 10-1 = 130 — 150 МПа

Температура плавления: 995°C

Бронзы безоловянные, к которым относится сплав БрБ2, в своем составе не содержат дефицитного олова, но по своим потребительским достоинствам часто превосходят другие цветные сплавы. Безоловянные бронзы могут быть не только бериллиевыми, но и марганцевыми, алюминиевыми в зависимости от основного легирующего компонента. Бронзы бериллиевые производятся в соответствии с ГОСТ 18175–78. Стандарт этот распространяется на бронзы безоловянные, которые обрабатываются под давлением и предназначены для производства листового и сортового проката.

Механические характеристики при 20°С

Сортамент ГОСТ σв (МПа) sT (МПа) δ5 (%)
Проволока мягкая 15834 — 77 343−686   15−60
Проволока твердая., 15834 — 77 735−1372    
Полоса мягкая., 1789−70 390−590   20−30
Полоса твердая., —«— 590−930   2.5
Лист мягкий , 1789−70 400−600 196−344 40−50
Лист твердый, —«— 600−950 588−930 2−4

Сфера применения

Бронзовый прокат востребован во многих сферах деятельности человека. Его популярность обусловлена широким сортаментом и большим выбором типоразмеров металлопродукции. Самые распространенные виды металлопроката из бронзы:

  • Втулки относятся к расходникам в машиностроении и приборостроении. Они используются как подшипники скольжения для бытовых приборов и различного оборудования, включая насосы, паровые турбины, металлопрокатные станы, редукторы, генераторные установки. В машиностроительной отрасли они служат для оснащения тяжелой техники, экскаваторов, бульдозеров.
  • Круги в зависимости от диаметра поставляются в бухтах и в виде профилей. Они используются в производстве комплектующих и запасных частей для механизмов и установок в железнодорожной, автотракторной, машиностроительной промышленности.
  • Трубы из бронзы обладают хорошей пропускной способностью. Они незаменимы в создании систем водоснабжения, отопления, а также топливных систем, сточных и водосборных, вентиляционных и климатических. Манометрические трубки применяются в изготовлении пружинной продукции для точных приборов.
  • Проволока служит для полуавтоматической сварки, а также идет на изготовление сварочных электродов, обмотки, кабелей, проводов. Из нее делают ювелирные украшения и бижутерию, тканую сетку для фильтрации и очистки газов, жидкостей и суспензий, деления на фракции материалов с сыпучей структурой.
  • Лента выполняет роль полуфабриката для упругих чувствительных элементов в приборостроении. Благодаря внешней привлекательности бронзовый прокат нашел применение в создании интерьерного и архитектурного декора.
  • Прутки с квадратным и шестигранным сечением используются как заготовки для крепежа и метизов — болтов, гаек, шурупов, заклепок.

Механические характеристики

Сечение, мм sТ|s0,2, МПа σB, МПа d5, % d10 d10 Твёрдость по Бринеллю, МПа HV, МПа
Полосы 1,0-6,0 мм в состоянии поставки по ОСТ 4.021.069-92 (образцы поперечные)
390-590 ≥30 ≥130
640-930 ≥2.5 ≥170
Полосы и ленты по ГОСТ 1789-2013, ОСТ 4.021.082-92. Закалка на воздухе с 305-315 °С (выдержка 2,5 ч + время прогрева садки) + Деформация 30-40 %
0.15-0.25 590-880 ≥170
0.15 ≥170
0.25 640-930 ≥2.5 ≥170
Полосы и ленты по ГОСТ 1789-2013, ОСТ 4.021.082-92. Закалка на воздухе с 305-315 °С (выдержка 3 ч + время прогрева садки)
0.15-0.25 390-590 ≥20 ≤130
0.15 ≤130
0.25 390-590 ≥30 ≤130
Полосы и ленты по ГОСТ 1789-2013. Закалка на воздухе с 305-315 °С (выдержка 2,5 ч + время прогрева садки) + Деформация 30-40 % + Старение (дисперсионное твердение)
0.15-0.25 1130-1570 ≥360
0.15 ≥360
0.25 1170-1570 ≥1.5 ≥360
Полосы и ленты по ГОСТ 1789-2013. Закалка на воздухе с 305-315 °С (выдержка 3 ч + время прогрева садки) + Старение (дисперсионное твердение)
0.15-0.25 1080-1470 ≥330
0.15 ≥330
0.25 1130-1470 ≥2 ≥330
Проволока мягкая (закаленная), твердая (холоднодеформированная после закалки) в состоянии поставки по ГОСТ 15834-77. Нагрев под закалку до 770-790 °С, выдержка 10-20 мин., быстрое охлаждение в воде
0.06-0.08 ≥235 343-686 15-60 ≥100
0.1-1 ≥235 392-637 20-60 ≥100
1.1-5 ≥235 392-637 25-60 ≥100
5.5-12 ≥235 392-588 30-60 ≥100
0.06-0.5 ≥735 931-1372 ≥180
0.55-1 ≥735 833-1274 ≥180
1.1-5 ≥735 735-1176 ≥180
5.5-12 ≥735 735-1078 ≥180
Проволока подвергнутая дисперсионному твердению из мягкого (закаленного) и твердого (холоднодеформированная после закалки) состояний в состоянии поставки по ГОСТ 15834-77. Нагрев под закалку до 770-790 °С, выдержка 10-20 мин., быстрое охлаждение в воде + Старение (дисперсионное твердение) при 310-330 °С, выдержка 3ч.
0.06-0.9 ≥1078 1078-1470 ≥320
1-12 ≥1078 1078-1568 ≥320
0.06-12 ≥1372 ≥1176 ≥1 ≥360
Проволока холоднодеформированная для изготовления деталей и пружин в состоянии поставки по ОСТ 4.021.108-92 (образцы продольные, указано относительное удлинение δ1)
0.1-1 392-637 20-45
1.2-5 392-637 25-60
5.6-12 392-588 30-60
0.1-0.5 931-1372
0.6-1 833-1274
1.2-5 735-1176
5.6-12 735-1080
Прутки круглые прессованые в состоянии поставки по ГОСТ 15835-2013
42-100 ≥440 ≥20
Прутки круглые тянутые в состоянии поставки по ОСТ 4.021.024-92, ГОСТ 15835-2013 (образцы продольные)
5-40 390-590 ≥25 100-150
16-40 640-880 ≥1 ≥150
5-15 740-980 ≥1 ≥150
Прутки круглые тянутые после дисперсионного твердения (старения) по ГОСТ 15835-70 (образцы продольные, в состоянии поставки указано из какого состояния состарены образцы)
≥1080 ≥2 ≥320
≥1180 ≥2 ≥340

Популярная библиотека химических элементов : Бериллий

Бериллий

Прежде всего несколько (их может быть гораздо больше!) ответов на вопрос: «Что может нам дать бериллий?»… Самолет, вес которого вдвое меньше обычного; …ракетное топливо с наивысшим удельным импульсом; …пружины, способные выдержать до 20 миллиардов (!) циклов нагрузки – пружины, не знающие усталости, практически вечные.

Бериллиевые бронзы широко используются в технике

А в начале нашего века в справочниках и энциклопедиях о бериллии говорилось: «Практического применения не имеет». Открытый еще в конце XVIII в. бериллий 100 с лишним лет оставался «безработным» элементом, хотя химикам уже были известны его уникальные и очень полезные свойства. Для того чтобы эти свойства перестали быть «вещью в себе», требовался определенный уровень развития науки и техники. В 30-х годах академик А.Е. Ферсман называл бериллий металлом будущего. Сейчас о бериллии можно и должно говорить как о металле настоящего.

Недоразумение с периодической системой

История элемента №4 началась с того, что его долго не могли открыть. Многие химики XVIII в. анализировали берилл (основной минерал бериллия), но никто из них не смог обнаружить в этом минерале нового элемента.

Гость форума
От: admin

Эта тема закрыта для публикации ответов.