Klasyfikacja i oznakowanie brązu

Brąz należy rozumieć jako stop metalu na bazie miedzi i dodawane są do niego składniki stopowe, zwiększenie twardości gotowego materiału. W formie ligatur najczęściej stosuje się cynę, chrom, ołów, nikiel, aluminium i inne metale. Właściwości fizyczne stopu brązu, a także jego kolor i twardość będą miały różne cechy, które zależą od procentowego składu składników stopu.

Brąz, który ma wyraźny czerwony odcień, składa się ze zwiększonej ilości miedzi, a jeśli stop ma szarawy odcień stali, zawartość miedzi w nim zmniejsza się do 30-35%. Brąz to popularny materiał wykorzystywany w różnych dziedzinach gospodarki i przemysłu.

Stop brązu składa się z miedzi i ligatur, które mogą występować zarówno w postaci metali, jak i niemetali – od tego składu zależy stopień brązu. Dzięki eksperymentom technologicznym i badaniom naukowym ustalono optymalną relację między podstawą brązową a jej składnikami. Najczęściej stosowanymi dodatkami są:

• beryl;
• aluminium;
• cynk;
• cyna;
• krzem;
• fosfor;
• żelazo;
• mangan;
• ołów;
• nikiel.

Zgodnie z dowodami historycznymi, pierwszy materiał z brązu powstał 3000 lat temu i składał się z miedzi i cyny... W niewielkich proporcjach cyna nadaje przetopionej substancji twardość, elastyczność oraz ułatwia sam proces topienia. Takie właściwości wykazuje cyna, jeśli jej stężenie w materiale nie przekracza 4-4,8%. Jeśli weźmiemy około 5% lub więcej cyny, gotowy stop straci swoją elastyczność, a przy stężeniu cyny powyżej 20% uzyskany materiał będzie kruchy.Jeśli beryl zostanie dodany do przetopu na miedź, to otrzymany materiał będzie materiałem stałym o zwiększonej odporności fizycznej i chemicznej.

Gdy miedź łączy się z krzemem i cynkiem gotowy materiał będzie miał dobrą plastyczność, co jest idealne do odlewania produktów. Gotowy produkt ma zwiększoną odporność na zużycie i nie iskrzy podczas obróbki. Ponadto brąz z ligaturami krzemowymi i cynkowymi ma wysoki poziom odporności na ściskanie termiczne metalu.

Łączenie miedzi z aluminium, można uzyskać materiał, który będzie miał wysoką gęstość, obniżony współczynnik poślizgu, zwiększoną odporność na powstawanie rdzy oraz odporność na agresywne środowiska chemiczne. Ten metal nadaje się do cięcia. Jeśli do miedzi zostanie dodany fosfor, a następnie w połączeniu z niektórymi innymi kompozycjami stopu podstawowego, składnik ten zmniejszy kwasowe właściwości stopu.

Gdy do miedzi doda się jakikolwiek rodzaj podwiązki, jej zdolność do przewodzenia ciepła jest znacznie osłabiona. Im więcej ligatur w stopie, tym gorszy jest jego poziom przewodności cieplnej.

Zauważa się, że jeśli stop składa się tylko w 50% z miedzi, to materiał z niego będzie miał biały kolor stali, a w celu uzyskania czarnego koloru stężenie miedzi zmniejsza się do 35%. Z biegiem czasu wszystkie materiały miedziane zmieniają swój kolor: ciemnieje pod wpływem skrajnych temperatur, kwasów, soli, zasad o różnym stężeniu.

W zależności od tego, ile składników wchodzi w skład stopu brązu, brąz konwencjonalnie dzieli się na dwuskładnikowy (metal i ligatura, składający się z 1 składnika) lub wieloskładnikowy. Ponadto materiały z brązu dzielą się na kompozycje bezcynowe i cynowe. Preparaty bezcynowe nie zawierają cyny. Ich klasyfikacja jest dokonywana z uwzględnieniem rodzaju metalu, zamiast cyny, pełni funkcję podwiązania.

Dodając cynę do miedzi można uzyskać stop odlewniczy. Ale oprócz wysokiego wskaźnika topliwości ta kompozycja ma również dobrą twardość. Często do takiego metalu dodaje się również cynk, ołów i fosfor. Taka ligatura nadaje gotowemu materiałowi odporność na korozję i czyni go jeszcze bardziej przydatnym do prac hutniczych i odlewniczych.

Ze stopu cyny fosfor działa jako odtleniacz metalu, a cynk obniża koszt materiału ze względu na jego niską cenę i nie ma dużego wpływu na właściwości powstałego metalu. W celu zaoszczędzenia pieniędzy dopuszcza się dodawanie do stopów cyny do 10% cynku. Gatunki z brązu cynowanego są odpowiednie do zastosowań związanych z obróbką skrawaniem i polerowaniem. Gotowe produkty wykonane z gatunków cynowych będą bardzo trwałe.

Stop brązu, który zawiera do 8% zanieczyszczenia cyną, jest używany do tłoczenie, walcowanie i kucie. Z tego materiału wykonuje się drut, pręty o różnych kształtach, a także blachę. Stosowany jest stop, w którym cyna zajmuje do 20% w postaci zaprawy do produkcji wyrobów odlewanych... W procesie odlewania taki brąz całkowicie wypełnia formę i ma niewielki udział w skurczu. Materiał ten pozwala na produkcję skomplikowanych kształtów, a także przedmiotów o znaczeniu artystycznym.

Aluminium jest często używane w stopach brązu. Ligatura zawiera od 6 do 12% takiego materiału. Brązowe stopy aluminium mogą składać się z jednego składnika (aluminium) lub wielu dodatków, gdy w stopie występuje również żelazo, nikiel i mangan. Dodatek aluminium do brązu zmniejsza gęstość gotowego materiału, dlatego lekki stop jest szeroko stosowany w przemyśle stoczniowym i lotniczym.

Krzem można dodawać do brązu w proporcji od 3 do 5%. Gotowy stop ma lepsze właściwości antykorozyjne niż stopy cyny, a także ma wysoką stabilność mechaniczną i elastyczność. Ponadto stopy krzemu nie są namagnesowane i dobrze nadają się do spawania elektrycznego i lutowania.

Gotowa miedź z produktami krzemowymi posiadają wysoką odporność na agresywne środowiska chemiczne, w postaci kwasów i zasad oraz gazów. Taki materiał jest używany do produkcji sieci gazowej lub systemu odprowadzania wody.

W różnych dziedzinach przemysłu jest poszukiwany stop brązu zawierający mangan: od 4 do 5%. Materiał posiada charakterystyczne cechy: wysoka wytrzymałość, elastyczność i odporność na korozję. Z takich stopów wykonane są części do różnych mechanizmów. Gdy zawartość manganu w stopie brązu jest większa niż 1%, twardość materiału wzrasta, ale zmniejsza się ciągliwość i topliwość substancji.

Gdy do miedzi dodaje się ołów, otrzymuje się stop o wysokiej wytrzymałości, odporny na ścieranie. Stosowany jest do produkcji łożysk obracających się przez długi czas, pod wysokim ciśnieniem i z dużą prędkością. Brąz z ołowianą ligaturą służy do produkcji części urządzeń pracujących w agresywnych środowiskach chemicznych, materiał służy do ochrony przed promieniowaniem, przy produkcji amunicji, szkła, jako różne pigmenty barwiące do farb drukarskich.

Dodawanie berylu do miedzi tworzy stop brązu, który charakteryzuje się zwiększoną wytrzymałością, elastycznością i płynnością. Ponadto materiał posiada dobra przewodność elektryczna i jest przewodnikiem ciepła... Stop jest odporny na korozję, wytwarzane są z niego produkty w postaci sprężyn i skomplikowanych mechanizmów, materiał wykorzystywany jest w elektrotechnice do produkcji wyrobów światłowodowych i mikroukładów.

Stop brązu z berylem pozwala na zrobienie z niego najmniejszych detali, które mogą być stosowane w oprzyrządowaniu, technologii komputerowej i telefonicznej, urządzeniach multimedialnych i tak dalej. Wskaźnik zawartości berylu w stopie waha się od 0,7 do 2,5%.

W celu odróżnienia od siebie stopów brązu wprowadzono pewne oznaczenie. I istnieją specjalne stoły do ​​celów technicznych, zgodnie z którym technolog może określić, którą markę brązu zastosować do konkretnego zadania, doprecyzować dane tabelaryczne dotyczące składu stopu, jego właściwości fizykochemicznych i możliwości zastosowania.

Istniejące marki brązu różnią się między sobą składem ligatury w procentach miedzi. Oznaczenie stopu brązu ma oznaczenie alfabetyczne i numeryczne. Na przykład odszyfrowanie takiego znaku może oznaczać, że litery w nazwie będą odpowiadać pierwiastkom chemicznym, a liczby będą informować o procentowym procencie podwiązania. Według GOST dane cyfrowe nie zawierają wskazań zawartości miedzi w stopieponieważ jasne jest, że jest to główny składnik.

Stop brązu jest oznaczony skrótem Br. Następnie pojawia się litera wskazująca główny składnik podwiązania, a następnie pozostałe części składowe. Jeśli chodzi o liczby, są one ułożone w kolejności malejącej, wskazując procent elementów ligatur. Na przykład gatunek brązu BRAZHN 10-4-5 jest stopem miedzi z aluminium, żelazem i niklem. Ponadto aluminium w składzie stopu wynosi 10%, żelazo - 4%, nikiel - 5%. Reszta to miedź.

Gdy gatunek stopu brązu jest nieznany, materiał poddawany jest analizie chemicznej i fizycznej. Dokładne dane są potrzebne pracownikom, którzy muszą określić wagę przedmiotu obrabianego poprzez ciężar właściwy stopu. Każda huta posiada własne laboratorium techniczne, które pomaga rozwiązywać tego typu problemy.

Brąz - jaki rodzaj metalu i gdzie jest używany - zobacz wideo poniżej.