Купить металлическую арматуру в Московской области оптом с доставкой в интернет-магазине metallas.ru

Оловянные бронзы

Основой литейных оловянных бронз являются системы Cu-Sn и Cu-Sn-Zn-(Pb). Широкое применение нашли в промышленности оловянные бронзы, содержащие олова не более 10-12 и редко - 12-20 %. Для этих бронз характерны широкий температурный интервал кристаллизации и значительная растворимость олова в твердом состоянии. Структура бронз, содержащих до 8 % Sn, представляет собой α - твердый раствор дендритного строения с неравномерным распределением компонентов вследствие дендритной ликвации. Структура сплавов с концентрацией Sn не более 8% состоит из α - фазы и эвтектоида α + σ (CUSSnS). Твердая интерметаллидная фаза CUSSnS вызывает увеличение прочности и твердости; максимальных значений эти величины достигают при 20 - 35% Sn. Прочность бронз увеличивается с возрастанием содержания упрочняющих элементов.

В зависимости от процентного содержания олова оловянные бронзы подразделяют на бронзы:
общего назначения (содержание олова до 6-10%);
высокопрочные (содержание олова до 16-19%);

В зависимости от содержания легирующих компонентов различают оловянные бронзы: оловянные и оловянно - цинковые (БрО8Ц8, БрО10Ц2, БрО10Ф1);
оловянно - цинково - свинцовые (БрО4Ц4С17, БрО5ЦС, БрО3Ц12 С5, БрО6Ц6С3, БрО3Ц7С5Н1);
свинцовые и оловянно - свинцовые (БрО5С25,ЬрО10С10).

Химический состав оловянных литейных бронх (таблица 1) должен соответствовать ГОСТ 613-79, который содержит бронзы с содержанием олова не более 10 %, что связано с необходимостью экономного легирования. Нижний предел легирования (2-3 % Sn) определяется необходимостью получения минимального растворенного упрочнения.

Часто оловянные бронзы, как правило, не применяют, их легируют компонентами, улучшающими механические, технологические и эксплуатационные свойства.

Цинк является одним из основных легирующих компонентов оловянных бронз. Он сходит в твердый раствор и несколько повышает прочность и пластичность сплавов, а также улучшает растворимость распределения свинца, способствует возрастанию коррозионной стойкости бронзы в морской воде. Цинк позволяет экономить более дефицитное и дорогое олово, снижает интервал кристаллизации, что способствует жидкотекучести, плотности и уменьшению склонности отливок к обратной ликвидации.

Свинец образует в структуре медных сплавов мягкую металлическую фазу. При этом прочность и твердость сплавов снижается, но улучшается антифрикционные свойства. Оптимальные концентрации свинца повышают жидкотекучесть сплавов, их плотность и герметичность.

Фосфор является интенсивным раскислителем медных сплавов и упрочнителем как по типу, так и вследствие образования химических соединений. Фосфор снижает температуру плавления и улучшает практическую жидкотекучесть.

Никель измельчает макрозерно, повышает пластичность и прочность, уменьшает ликвацию в оловянно - свинцовых бронзах.

Из оловянных бронз в чушках (таблица 2) изготавливают оловянные литейные бронзы по ГОСТ 613-79. Химический состав оловянных бронз в чушках должен соответствовать ГОСТ 614-73,

Чушки должны иметь один или несколько пережимов, масса чушек не превышает 42 кг. Назначение оловянных бронз в чушках и их маркировка приведены в таблица 3.

Прочность и твердость бронз увеличивается с возрастанием содержания упрочняющих легирующих элементов, причем олово является более сильным упрочнителем, чем цинк. В бронзах, не содержащих эвтектоид, относительное удлинение составляет 6-10%, а появление эвтектоида снижает относительное удлинение до 1-3%.

Оловянные бронзы из-за большого интервала кристаллизации обладают умеренной жидкотекучестью. Минимальная жидкотекучесть соответствует концентрации олова 10-12%. В оловянных бронзах образуется значительная усадочная пористость и очень небольшая усадочная раковина, что обуславливает малую линейную усадку (~ 0,8%) при литье в песочные формы, обеспечивает четкое воспроизведение рельефа формы в сложных отливках при художественном литье, а также в отливках с резкими переходами от толстых сечений к тонким. Отливки в кокиль более плотны, линейная усадка увеличивается до 1,4 %. В большинстве случаев горячеломкость отливок невелика и вызывается главным образом наружной ковкой.

Физические, механические и технические свойства оловянных бронз приведены в таблицах 4, 5, 6.

Для получения литых деталей применяются в основном стандартные литейные оловянные бронзы в чушках, а для изделий ответственного назначения - высокооловянные бронзы, выплавляемые из первичных (чистых) металлов. Отливки из оловянных бронз в чушках дешевле, но их механические свойства несколько ниже, чем механические свойства отливок, выплавляемых из первичных металлов.

Из литейных оловянных бронз получают главным образом литые детали, работающие под давлением или в условиях трения (таблица 7).

Безоловянные бронзы. Литейные безоловянные бронзы подразделяют на четыре группы: алюминиевые, марганцевые, свинцовые и сурьмянистые (ГОСТ 493-79). Химический состав безоловянных бронз приведен в таблице 8.

Наибольшее распространение в литейном производстве получили алюминиевые бронзы. Они имеют хорошую коррозионную стойкость в пресной и морской воде, хорошо противостоят разрушению в условиях кавитации, обладают меньшим, чем оловянные бронзы, антифрикционным износом.

Сплавы Cu-Al кристаллизуются в узком температурном интервале (46оС), что приводит к последовательному затвердеванию и образованию в отливках столбчатой структуры, в результате чего ухудшается пластичность. В связи с этим все алюминиевые бронзы содержат добавки 1-4% (мас. доля) Fe.

Железо вводят в сплав для измельчения зерна и упрочнения твердого раствора, замедления эвтектоидного распада β - фазы, предотвращающей тем самым явление самопроизвольного отжига при литье крупногабаритных фасонных отливок в песчаные формы.

Марганец хорошо растворяется в алюминиевой бронзе, повышает ее коррозионную стойкость, повышает прочность и пластичность.

Никель в алюминиевых бронзах образует фазы Ni3Al и NiAl с переменной растворимостью в твердом состоянии, смещает однофазную область при понижении температуры в сторону медного угла, что позволяет алюминиевые бронзы упрочнять термической обработкой.

Цинк несколько снижает технологические свойства сплава и поэтому в алюминиевых бронзах применяется редко.

Для неответственных отливок широко применяют безоловянные литейные бронзы в чушках (таблица 9) Чушки используют для изготовления бронз по ГОСТ 493-79.

Безоловянные бронзы имеют высокие механические, антикоррозионные и антифрикционные свойства, а также обладают рядом специальных свойств - высокими электропроводностью, теплопроводностью и паростойкостью.

Таблица 1.Химический состав [ % (мас. доля) ] оловянных литейных бронз (по ГОСТ 613-79)
Таблица 2. Химический состав [ % (мас. доля) ] оловянных бронз в чушках (по ГОСТ 614-73)
Таблица 3. Марки оловянных бронз, получаемых из бронз в чушках, и маркировка оловянных бронз в чушках.
Таблица 4. Физические свойства литейных оловянных бронз
Таблица 5. Механические свойства литейных оловянных бронз
Таблица 6. Технологические свойства литейных оловянных бронз
Таблица 7. Области применения литейных оловянных бронз
Таблица 8. Химический состав [% (мас. доля) ] безоловянных литейных бронз (по ГОСТ 493-79)

ЗАО "УЗЦМ" ©2005-2006
Связаться с вебмастером
ЗАО "УЗЦМ" г. Уфа тел/факс +7 (347) 252-29-05, 292-56-85 uzcmufa@mail.ru