Бронза температура плавки
плавка в домашних условиях алюминиевой бронзы
Металлы и сплавыБронза – первый сплав, который научился изготавливать человек тысячи лет назад. С тех пор изделия из бронзы пользуются большой популярностью. В наши дни современные мастера пытаются адаптировать литейные технологии к домашним условиям, для этого необходимо знать химический состав и физические свойства бронзы, а также технические характеристики получаемых из нее сплавов, в том числе алюминиевой бронзы.
В этой статье рассказывается о таком важном показателе, как температура плавления, а также о том, как поэтапно осуществить процесс плавки и литья бронзы.
Температура плавления
Существует таблица температур плавления разных видов бронзы. Прежде чем приступить непосредственно к плавке, необходимо понять, от чего зависит температура, при которой тот или иной металл начинает плавиться или полностью переходит в жидкое состояние. Бронза на самом деле представляет собой целый ряд различных сплавов, в состав которых в качестве основного компонента входит медь, а в качестве дополнительных (легирующих) – другие элементы.
Такими легирующими веществами могут быть алюминий, бериллий, олово, кремний и так далее. Вот как раз от химического состава бронзы зависят все физические свойства металла, в том числе и температура плавления. Чтобы расплавить медный сплав, необходимо знать его химический состав, только так можно правильно определить температуру плавления в градусах Цельсия. Давайте ознакомимся с температурами плавления.
Чистого металла
Хотя чистую медь производить крайне невыгодно, поскольку ее технические свойства во многом уступают особым маркам, которые производят из этого металла в металлургической промышленности, тем не менее знать температуру плавления меди необходимо.
Почему? Дело в том, что те марки меди, которые используются в народном хозяйстве, имеют в своем составе ничтожно малое количество легирующих веществ, которые рассматривают как примеси. Таким образом, благодаря несущественности их количества, температура плавления марок меди близка к температуре плавления чистой меди и составляет примерно 1084,5 градуса Цельсия.
Как уже говорилось, температура плавления зависит от состава вещества, по этой причине температура плавления бронзы варьируется в пределах 900-1140 градусов Цельсия.
Смесей
Олово в составе бронзы снижает температуру плавления таких сплавов, она не превышает 900-950 градусов Цельсия.
Безоловянные, в том числе и алюминиевые бронзы обладают более широким диапазоном таких температур, которые зависят от химического состава медного сплава. Их температура плавления составляет 950-1080 градусов. Также необходимо учитывать, что бронза обладает большой вязкостью, поэтому ее перегревают после окончательного расплавления для обеспечения лучшей текучести расплава. Давайте рассмотрим процесс плавки и литья бронзы поэтапно.
Пошаговая инструкция
В кустарных условиях в основном изготавливают небольшие бронзовые изделия, например, элементы декора. Более сложные детали требуют высокоточного литья, технологию которого очень сложно осуществить без специально приспособленного для этих целей помещения, а также особого оборудования. В некоторых случаях приходится прибегать к доводке отливки до нужного состояния с помощью правки в домашних условиях, такой как удаление излишков расплавленного материала вручную, шлифовки и полировки изделия.
Прежде чем приступить к расплавлению металла, необходимо подготовить помещение и обзавестись необходимыми инструментами и оборудованием. Главным требованием, предъявляемым к помещению, является наличие хорошей вытяжной вентиляции, а также пол, выполненный из негорючих материалов, таких как бетон, цемент либо кирпич. При изготовлении небольших изделий эти требования соблюсти довольно просто, в противном случае придется воспользоваться гаражом.
Для того чтобы осуществить плавку бронзы в домашних условиях, необходимо приобрести специальную муфельную печь с возможностью регулирования температуры, но можно обойтись простым горном, топливом для которого послужит древесный уголь.
Подготовка инструментов
Начинающему литейщику следует приобрести либо самостоятельно изготовить следующие инструменты.
- Огнеупорный тигель из огнеупорного материала (такого как чугун или сталь) – специальный сосуд с носиком, куда кладутся куски расплавляемого металла.
- Приспособления для извлечения тигля из печи, которые сводят к минимуму риск обжечься – специальные крючки и щипцы.
- Форма для заливки расплавленного металла, которая изготавливается с помощью опоки и модели.
- Сама опока – два ящика, которые удерживают литейную форму с наполнителем из формовочной смеси.
- Костюм сварщика или просто очень плотный фартук и рукавицы, назначением которых является защита человека от летящих искр и брызг расплавленного металла.
После того как вы убедились в наличии всего вышеперечисленного, можно приступать непосредственно к плавлению бронзы.
- Разогревают печь, выставляя температуру с помощью регулятора. Температура зависит от химического состава бронзы, о чем мы говорили выше. Например, для алюминиевой бронзы такая температура будет равняться 1040-1084 градусам Цельсия.
- Далее следует обязательно прогреть форму, это делается, чтобы расплавленный металл не застыл при попадании в холодную емкость. Форму помещают в печь, когда та прогреется до температуры 600 градусов, после чего выставляют терморегулятор в положение 900 градусов. Когда температура внутри печи поднимется до 900 градусов, оставляют форму прогреваться на 3-4 часа, после чего аккуратно ее извлекают с помощью специальных приспособлений и охлаждают до 500 градусов Цельсия.
- Помещают тигель с кусками бронзы, предназначенной для плавки, внутрь разогретой до нужной температуры плавления печи и доводят до полного расплавления металла. После этого оставляют тигель перегреваться еще на 5 минут, чтобы добиться лучшей текучести металла и лучшего качества отливки.
- Достают тигель из печи или горна с помощью крюков и щипцов и приступают к заливке в форму.
Давайте рассмотрим, как правильно изготовить форму для получения изделия высокого качества. В литейных мастерских такую форму изготавливают при помощи опоки, куда засыпают смесь, состоящую из глины, песка и каменноугольного порошка. Опока состоит из двух половин, каждая из которых представляет собой ящик, куда будет засыпаться формовочная смесь.
- Сначала берут первый ящик и начинают наполнять его смесью, насыпав ее до половины, помещают внутрь ящика модель.
- Далее продолжают насыпать сыпучий материал, пока не заполнят ящик до самого верха. Во время работы требуется постоянно разравнивать и утрамбовывать формовочную смесь.
- Устанавливают сверху второй ящик и продолжают насыпать смесь глины, песка и каменноугольного порошка.
- Во втором ящике необходимо предусмотреть литники – отверстия для заливки расплавленной бронзы внутрь формы.
- Когда оба ящика окажутся наполнены доверху, разделяют их с помощью острого предмета. Одна половина модели находится в одном ящике, другая – в другом.
- Достают аккуратно модель, вновь соединяют оба ящика – получившаяся внутри пустота и есть форма для заливки.
Заливка в литейную форму
Расплавленный металл тонкой струйкой переливают из тигля в литейную форму, следя, чтобы струйка текла непрерывно. Если отливаемая деталь отличается сложностью очертаний, нужно использовать специальную центрифугу, которая с помощью центробежной силы поможет расплаву правильно распределиться внутри формы, полностью заполнив ее.
Как повысить качество изделия?
На самом деле, по-настоящему качественную вещь невозможно получить в домашних условиях без доводки.
Также можно улучшить качество и внешний вид, изготовив форму с помощью легкоплавкого материала. Для этого предварительно делают гипсовый слепок с модели, по которой будет изготавливаться наша деталь, этот слепок должен состоять из двух частей, которые скрепляют друг с другом. В образовавшуюся полость заливают растопленный в кипящей воде парафин или воск, а после его застывания убирают гипсовую оболочку.
Далее помещают получившуюся легкоплавкую модель в специальную литейную массу, формируя отверстия для слива парафина и залива расплавленной бронзы. После этого литейную массу помещают в кипяток, парафин тает, и его легко выливают из формы.
Образовавшаяся литейная форма обладает большей гладкостью, из нее получаются более качественные изделия, чем из формы, изготовленной обычным способом.
В следующем видео представлен процесс плавки бронзы в домашних условиях.
БРОНЗА Температура плавления - Энциклопедия по машиностроению XXL
При металлизации мягкими металлами (свинец, кадмий) за один проход образуется слой толщиной 0,08 мм-, при металлизации металлами с температурой плавления 900—1000° С, например медью и бронзой, за один проход получают слой толщиной 0,04 мм при металлизации тугоплавкими металлами, например нержавеющей сталью, получают слой покрытия 0,025—0,03 мм. [c.395]Бронза представляет собой сплав меди с оловом, алюминием, марганцем, свинцом, цинком и пр. Бронза применяется главным образом для литья при изготовлении вкладышей подшипников, арматуры и т. п. Температура плавления оловянистой бронзы — 900—950° С, безоловянистой — 950—1 080° С. [c.15]
Сплавы на цинковой основе, обладая низкой температурой плавления ( 400 °С), в большей степени, чем бронзы н алюминиевые сплавы, размягчаются при нагреве, благодаря чему легче прирабатываются. По этой причине подшипники из цинковых сплавов меньше изнашивают сопряженные поверхности цапфы при попадании абразивов. [c.178]
Пока мы знаем лишь один способ выращивания частиц второй фазы в теле металла — распад твердого раствора при старении. Известные на сегодня стареющие медные сплавы (в основном разные типы бронз) вполне могут использоваться для наших целей при температурах не выше 400—500 °С. При более высоких температурах их прочность резко падает. Однако для ряда отраслей промышленности нужны сплавы, сохраняющие свои свойства до 1000—1050 °С, т. е. почти до температуры плавления меди. Поисками путей их изготовления мы сейчас и займемся. [c.239]
Баббит на оловянной, свинцовой и других основах является одним из лучших материалов для подшипников скольжения. Он хорошо прирабатывается, не окисляет масло, мало изнашивает вал, стоек против заедания. Отрицательными свойствами баббита являются сравнительно низкая температура плавления (применяют до 110 °С), хрупкость и высокая стоимость. Баббитом заливают только рабочую поверхность вкладышей на толщину 1...10 мм. При этом сам вкладыш изготовляют из бронзы, стали, алюминия и т. д. [c.346]
При сварке некоторых сплавов цветных металлов возможно испарение отдельных легкоплавких компонентов. Так, температура плавления цинка 419 °С, олова 232 °С, а температура плавления латуней и бронз [c.437]
Естественно, что Уо зависит также от свойств основного и наплавляемого металлов, в частности от их температуры плавления. Например, дуговая наплавка покрытыми электродами, обеспечивающими наплавленный металл типа алюминиевой бронзы Т = 1000 °С), на низкоуглеродистую сталь дает меньшую долю уо, чем показано на рис. 14.1 для того же способа наплавки, но высоколегированной стали = 1420 °С). Определенную роль в этом снижении у играет и увеличение коэффициента наплавки а (г/А ч), который при бронзовых электродах составляет 18 г/(А Ч), а при электродах из высоколегированной стали 13 г/(А-ч). [c.521]
Бронзы — сплавы на основе меди с небольшим содержанием олова, кремния, фосфора, бериллия, хрома, магния, кадмия и др. Плотность бронзы находится в пределах 8230...8900 кг/м , предел прочности при растяжении 520...1350 МПа, температура плавления 955... 1050 С. Удельное электрическое сопротивление бронзы при 20 "С составляет 0,095...0,1 мкОм м, удельная проводимость при 20 С 10,5...10 МСм/м. [c.22]
Известны припои, обеспечивающие низкое электросопротивление паяных соединений. Такими припоями для коррозионностойких сталей, меди и алюминиевой бронзы являются следующие. % Sn—0,5-т20 РЬ—0,2—10 Ае—0,1—5 Си—0,1—3 Zn—О—3 Si с температурой плавления 295—Э45°С и значением р=1.18-10 Ом-мм /м, а для флюсовой пайки алюминия и его сплавов припои состава, % А1—I Sv—22 Си—1—5 Si—7—16 Zn с температурой плавления 480—560 °С и электросопротивлением р=2,1Ы0- Ом-мм /м. [c.201]
Сплавы на цинковой основе, обладая низкой температурой плавления ( 400 °С), в большей степени, чем бронзы и алюминиевые сплавы, размягчаются с нагревом, благодаря чему легче прирабатываются. По этой причине подшипники из цинковых сплавов меньше изнашивают сопряженные поверхности цапфы при попадании абразивов. Частицы абразивов легче внедряются в трущуюся поверхность и меньше повреждают за счет микрорезания цапфу. [c.768]
Чтобы создать атомный пучок из паров металла, используют вакуумную печь дая плавки этого металла. Печь плотно закрывают крышкой, в которой есть небольшое отверстие в виде прямоугольной щели, называемой апертурой печи. Конструкция печи зависит от свойств того вещества, атомный пучок которого желательно получить. Выбор материала для печи также определяется температурой плавления и химическими свойствами вещества, так как он не должен вступать в химическую реакцию или сплавляться с этим веществом. При таких веществах, как Hg, Са, Zn, d и др., необходимое давление паров которых достигается при сравнительно низких температурах, материалом для печи может служить фосфористая бронза, никель, медь или стекло при более тугоплавких веществах — сталь, молибден, тантал и др. [c.65]
Такие колеса получают при вращении кокиля специальной формы (фиг. 193). В полость А стальной ступицы закладывается бронза соответствующей марки и приваривается крышка 1. Собранная форма помещается в печь и нагревается до температуры плавления бронзы(1160 — 1250°), Затем форму устанавливают на станке и вращают. Под действием центробежных сил металл через отверстия проникает в рабочую полость формы и заполняет ее. [c.372]
Контакты должны быть изготовлены из материала, обладающего высокими электро- и теплопроводностью, значительной температурой плавления, достаточной механической прочностью и хорошей стойкостью при возникновении дуги. Контактные наконечники изготавливают, как правило, из вольфрама, его сплавов и бронзы. Обычно контакты выдерживают сварку на длине 20—50 км сварного щва при использовании холоднокатаных заготовок и 1—7 км при использовании горячекатаных. [c.44]
Этот способ применяют для соединения изделий с разными свойствами, например, деталей из стали, бронзы, латуни с деталями из цинковых, алюминиевых и магниевых сплавов и т. п. Температура плавления литейных сплавов должна быть ниже температур плавления материалов заформовываемых деталей [41, 481. [c.141]
Олово (5п) имеет серебристо-белый цвет. Температура плавления его 232° С. Механические свойства олова низкие. При нормальной температуре олово очень легко прокатывается в тончайшие листы — толщиной до 0,003 мм. Олово входит в состав различных сплавов (бронзы, баббиты) и применяется для лужения, т. е. для покрытия других металлов. Сплавы олова со свинцом используются при паянии так называемыми мягкими припоями. [c.533]
Свинец (РЬ) — металл голубовато-серого цвета с температурой плавления 327° С. Это самый мягкий из тяжелых металлов он режется ножом, обладает хорошей тягучестью и вязкостью. На воздухе поверхность свинца, так же как и олова, энергично окисляясь, тускнеет, покрывается серой пленкой, которая предохраняет его от дальнейшего разрушения. Применяется для получения сплавов — свинцовистой бронзы, баббитов, составов для аккумуляторных пластин, различных припоев и т. д. В чистом виде используется для облицовки баков и ванн, в которых содержатся растворы соляной и серной кислот. [c.534]
Заготовку с бронзовой стружкой (рис. 98, б) ставят в горн или печь, где ее нагревают до температуры плавления бронзы, т. е. до 1160—1180°. После этого заготовку быстро закрепляют в специальном патроне на токарном станке где ей сообщается вращение со скоростью около 100 об/мин. Под действием центробежной силы расплавленная бронза равномерно распределяется по внутренней поверхности заготовки и застывает на ней. В дальнейшем бронзовый слой обрабатывают на станке. [c.203]
Пластические свойства металлов зависят от структуры, химического состава, температуры нагрева и скорости деформации. С увеличением температуры нагрева, понижением скорости деформации пластические свойства металла возрастают. Деформирование металлов в холодном состоянии приводит к наклепу, искажению кристаллической решетки, изменению структуры металла. Такое состояние металла нестабильно, так как металл может изменять свои свойства. Чтобы восстановить деформированную структуру, необходимо нагреть деталь до температуры рекристаллизации, равной 0,4 температуры плавления металла. При меньших температурах происходит только частичное устранение искажения в кристаллической решетке. При восстановлении деформированием рекомендуются следующие температуры 1250—800° С деталей из углеродистых сталей, 1150—850° С — из легированных сталей, 850—700° С — из бронзы. [c.226]
Бронзами называются сплавы, в которых присутствуют двойные или многокомпонентные сплавы меди с оловом, алюминием, свинцом, бериллием, кремнием, хромом и другими элементами, среди которых цинк не является основным легирующим элементом. Преобладающий легирующий элемент определяет и название бронзы. Основную группу бронз составляют оювянные бронзы, температура плавления которых [c.115]
Для некоторых сплавов цветных металлов велика разница между температурами плавления и кипения отдельных компонентов по сравнению с теыперату )ой плавления сплава. Так, например, при температуре плавления цинка 419 С и олова 232° С лату1гь и бронза имеют температуру плавления 800—950° С. Возникает опасность испарения легкоплавких компонентов. [c.340]
Баббиты - это мягкие антифрикционные сплавы на оловянной, свинцовой, алюминиевой и цинковой основах, в которых равномерно распределены твердые кристаллы (кристаллы - фазы SnSb или кристаллы сурьмы, иглы меди). Баббиты отличаются низкой твердостью (13-23 НВ), невысокой температурой плавления (340-500°С, алюминиевые бронзы - 630-750°С), отлично прирабатываются и имеют низкий коэффициент трения со сталью, хорошо удерживают фаничную масляную пленку. Мягкая и пластичная основа баббита при трении в подшипнике изнашивается бь[стрее, чем вкрапленные в нее твердые кристаллы других фаз, в результате шейка вала при вращении скользит по этим твердым кристаллам. При этом уменьшается площадь фактического касания трущихся поверхностей, что, в свою очередь, снижает коэффициент трения и облегчает поступление смазки в зону трения. Благодаря хорошей прирабатываемости баббитов все неточности поверхностей трения вследствие механической обработки или установки деталей при сборке в процессе обкатки подшипников быстро устраняются. В табл. 1.6 приведены основные свойства и структура баббитов. [c.22]
Цинковые сплавы, издавна используемые в качестве антифрикционных материалов, не получили достаточно широкого распространения, в то же время они обладают рядом ценных свойств, которые позволяют применять их во многих случаях взамен бронз и бабитов. Сплавы на цинковой основе (ЦАМ 9-1,5 ЦАМ 10-5) имеют низкую температуру плавления (около 400°) и в большей степени, чем бронзы и алюминиевые сплавы, размягчаются при нагревании и хорошо прирабатываются. [c.25]
А. С. Лавров не только открыл явления юна 1Ьной ликвации, но и объяснил их происхождение и основные закономерности. В чем же причины ликвации Прежде всего в химической неоднородности любых металлических сплавов, будь то сталь, латунь или бронза. В отличие от чистых металлов сплавы застывают и кристаллизуются не при одной определенной температуре, а в некотором интервале температур. Когда жидкая сталь налита в изложницу, в первую очередь затвердевают ее наиболее lyroJiflauioie составляющие, прежде всего железо, температура плавления которого 1530°. Поэтому ранее остывшие слои металла, расположенные у внешней поверхности слитка, содержат больше железа и меньше других химических элементов — углерода, фосфора, серы и т. д. по сравнению с внутренними частями слитка, затвердевающими позже. Наружные слои стального слитка обладают вследствие этого более высокими механическими свойствами. [c.66]
Литий — серебристо-белый очень мягкий металл, легко окисляющийся на воздухе. По ГОСТ 8774—75 устанавливаются три марки лития ЛЭ-1 (содержание чистого лития не менее 99,5%), Л9-2(98,8%) и ЛЭ-3 (98,0%). Применяется в машиностроении для дегазации и раскисления стали, чугуна, бронз и латуни, в баббитах — вместо олова для повышения температуры плавления и апти-фрикгцгонных свойств. Повышает качество алюминиевых, магниевых, медных, свинцовых и других сплавов, улучшает их антикоррозионные и литейные свойства и т. д., образует твердые припои для пайки без флюсов. Поставляетс.ч в виде чушек массой до 2,5 кг и хранится в плотно закрытых (запаянных) банках из белой жести (по 12—20 чушек — до 50 кг), залитых смесью трансформаторного масла (50%) и парафина (50%) с надписью Осторожно, от воды загорается . [c.170]
Плавиковый шпат (ручного обогащения по ОСТ НКТП 7633-655). Плавиковый шпат, или флюорит, представляет собой минерал кристаллического строения, содержащий в основной своей массе СаРз. Удельный вес в твёрдом состоянии — 3,18, температура плавления 1378° С. Применяется в качестве флюса а) 2-й и 3-й сорта — при плавке чугуна и стали б) 1-й сорт—при илавке магниевых и алюминиевых сплавов, а также бронз. При плавке магниевых и алюминиевых сплавов может быть использован только в сухом состоянии, получаемом путём сушки и прокаливания. По содержанию составных частей плавиковый шиат ручного обогащения должен отвечать требованиям, приведённым в табл. 26. [c.7]
Сплавы на железной основе. В каче. стве антифрикционных материалов стали используют в очень легких условиях работы при небольших давлениях и невысоких скоростях сколь-жения. Будучи твердыми и имея высокую температуру плавления, стали плохо прирабатываются, сравнительно легко схватываются с сопряженной поверхностью цапфы и образуют задиры. Обычно используют так называемые медистые стали, содержащие малое количество углерода, либо гра-фнтизированные стали, имеющие включения свободного графита. Состав некоторых сталей, рекомендуемых к использованию взамен бронз в легких условиях работы, приведен в табл. [c.178]
При применении подшипников из свинцовистой бронзы необходимо, чтобы шейка вала обладала высокой твердостью (например, имела поверхностную закалку), а масло, применяемое для смазки, было пониженной кислотности, так как эти подшипники чувствительны к коррозии. Свинцовистая бронза имеет высокур температуру плавления (1060° С), поэтому при заливке подшипников необходимо применять защитную атмосферу или флюсы, чтобы предупредить окисление и чтобы сплав хорошо пристал к стенкам вкладыша подшипника. [c.460]
Компоненты припоя, не образующие игердых растворов с пая- мым материалом (например, свииец в ПОС61) в процессе ди у-знонной пайкн, коагулируют. Использование в качестве припоя вместо олова оловянных бронз с температурой плавления 700°С ускоряет процесс диффузионной пайки и позволяет избежать образования пористости в шве. [c.178]
Чистая медь имеет розовато-красный цвет, плотность ее 8,93 г/см , температура плавления 1083 °С. В отожженном состоянии а = 250 МПа, 5 = 45-60 %, твердость 60 НВ. Кристаллизуется в кубической гранецент-рированной решетке и полиморфных превращений не имеет. Благодаря высокой электропроводности около половины всей произведенной меди используют в элек-тро- и радиотехнической промышленности для изготовления проводников, монтажных и обмоточных проводов, токопроводящих деталей приборов, аппаратов, в электровакуумной технике. Как конструкционный материал медь не используется из-за высокой стоимости и низких механических свойств. Маркируется буквой М и цифрами, зависящими от содержания примесей. Медь марок МОО (0,01 % примесей), МО (0,05 % ) и Ml (0,1 %) используется для изготовления проводников электрического тока, медь М2 (0,3 % ) — для производства высококачественных сплавов меди, М3 (0,5 % ) — для сплавов обыкновенного качества. Широкое использование в промышленности имеют сплавы меди с другими элементами — латуни и бронзы. [c.198]
Диффузионная сварка. Эту сварку применяют главным образом для соединения материалов, которые обычными методами сварки соединить трудно или невозможно, например стали с ниобием, титаном, чугуном, вольфрамом, металлокерамикой, золота с бронзой, металлов со стеклом, графитом. При сварке происходит взаимная диффузия атомов в поверхностных слоях контактирующих материалов, находящихся в твердом состоянии и нагретых до температуры ниже температуры плавления металлов. Необходимое для увеличения площади дей-стврггельного контакта поверхностей давление обеспечивается механическими, пневматическими и другими устройствами. В большинстве случаев диффузионную сварку проводят в вакууме. Свариваемые заготовки устанавливаются внутри камеры, в которой создается вакуум, и нагреваются, чаще всего высокочастотным индуктором, до температуры рекристаллизации. Затем к заготовкам прикладывается небольшое сжимающее давление в течение 5-20 мин. [c.340]
Олово (Sn) — мягкий и вязкий металл, при изгибе создает характерный хруст удельный вес 7,3, температура плавления 232°С. В чистом виде олово применяется для изготовления фольги, для лужения, а также для пайки (чаще всего в сплаве со свинцом). В основном олово применяется как составная часть в сплавах цветных металлов (бронзы). Олово при температуре ниже нуля (от —15 до —18°С) становится хрупким, легко рассыпающимся в порюшок. Этот процесс превращения называется оловянной чумой . Поэтому пайку оловом или лужение металлических деталей, работающих при низких температурах, производить нельзя. Олово весьма дефицитно, так как руды его редко встречаются и запасы их ограничены. [c.21]
Широкое применение в качестве припоев получили высокотемпературные припои — сплавы на основе серебра, алюминия, меди и др., обладающие, как правило, температурой плавления выше 450—500° С (723—773° К). Наибольшее применение находят медно-цинковые припои ПМЦ 36, ПМЦ 48, ПМЦ 54 (ГОСТ 1534—42). Они имеют предел прочности = 21—35 кПмм (206,0—343,2 Мн/м ), относительное удлинение до 26% и рекомендуются для пайки изделий из меди, томпака, латуни, бронзы. Серебряные припои имеют температуру плавления 740—830° С (413—1103° К). Согласно ГОСТу 8190—56 марки припоев разделяются в зависимости от содержания в сплавах серебра, которое изменяется в пределах от 10 (ПСр 10) до 72% (ПСр 72). Остальными составляющими являются цинк, медь и в небольшом количестве свинец. Эти припои применяются для пайки тонких деталей, для соединений медных проводов и в случаях, когда медь спая не должна резко уменьшать электропроводность соединений встык. Эти припои применяются для пайки тонкой луженой стальной проволоки в кабельном производстве и т. д. [c.113]
Увеличение длительной прочностн соединений из меди, паянных оловянно-свинцовыми припоями, может быть достигнуто не только за счет введения в них до 2% Ag, после чего величина нагрузки при температуре 105° С за 150 ч возросла в 4 раза, но и при введении в них 0,4—0,8% In, особенно после термообработки паяного соединения при температуре 120—232° С в течение 1 ч [43]. Существенное упрочнение припоя, содержащего 0,5—20% РЬ, Sn — остальное, с сохранением высокой пластичности паянных им соединений из коррозионно-стойкой стали, меди, алюминиевой бронзы, может быть достигнуто при введении в него 0,2—10% Ag 0,1—5% Си 0,005—10% Ag 0,1—3% Zn 0,01—3% Si. Припой такого типа имеет температуру плавления 295—345° С, удельное электросопротивление 11,8 10" Ом-см [70]. Такие припои вследствие низкого электросопротивления необходимы для пайки монтажных соединений. [c.89]
Способы пайки нейзильбера и оловянных броиз легкоплавкими припоями такие же, как и способы пайки латуни. При пайке свинцовых бронз следует избегать окисления свинца, окислы которого могут уменьшить смачивание и растекание припоев. Кроме того, при пайке свинцовой бронзы, особенно при электро-контактной, ввиду низкой растворимости меди в свинце и низкой температуры плавления свинца часть его может вытечь из сплава. [c.274]
Литий — серебристо-белый, очень мгкий металл, легко окисляется на воздухе. Установлены по ГОСТ 8774-58 две марки лития, получаемого методом электролиза. Применяется в машиностроении для дегазации и раскисления стали, чугуна, бронз и латуни. В баббитах вместо олова для повышения температуры плавления и антифрикционных свойств. В электронной и полупроводниковой технике для повышения эффективности и прочности элементов и т. д. Повышает качество алюминиевых, магниевых, медных, свинцовых и других [c.153]
Льячка. Бронзовая накладка | izi.TRAVEL
Осваивание обработки металла
В эпоху неолита человек мог обратить внимание на самородную медь, встречающуюся в районах ее месторождения иногда прямо в открытом виде. Попытки применить к обработке самородной меди приемы, которыми неолитический человек обрабатывал камень, не давали привычных результатов. Но таким путем люди впервые на опыте убедились в том, что медь не дробится и не раскалывается, как камень, а куется, плющится. Это открытие привело к способу холодной ковки, т.е. ковки самородной меди без нагрева с помощью каменных орудий труда – каменного молота и наковальни.
Однако настоящее развитие металлургии началось с освоения выплавки металла из руды. Это важное открытие произошло опытным путем. Человек со времен палеолита сооружал свои очаги из камней. Раскаленные на костре мелкие камни человек употреблял и для нагревания воды в больших сосудах. По всей вероятности действие огня на камни в очагах и привело к открытию плавки металла. Для восстановления меди из руды необходима довольно высокая температура (не ниже 1056˚ по С), которая могла образоваться в глубине очагов. Попавшие сюда случайно в качестве камней куски медной руды легко могли расплавится и образовать слитки меди, на которые человек не мог не обратить внимания, особенно, если полезные свойства этого металла уже были известны ему по обработке самородного металла холодной ковкой. Подобные наблюдения привели к изобретению способов преднамеренной плавки руды сначала на открытых кострах, а затем и в специальных плавильных печах.
Чистая медь мало пригодна для выделки таких орудий труда и оружия, которые были нужны человеку при переходе от камня к металлу. Медь – материал слишком мягкий. Топоры из меди быстро гнутся в работе, и их постоянно надо было подправлять ковкой. Медные кинжалы или ножи тупились еще быстрее и кроме того легче гнулись. Высокая температура плавления и густота расплавленной меди затрудняли изготовление предметов с помощью литья. Дальнейшее развитие производства требовало более твердого, более крепкого, а также более легкоплавкого металла. Такой металл был открыт человечеством в виде сплава меди с оловом, получившим название бронзы. Твердость бронзы зависит от количества олова в сплаве, но она значительно выше твердости меди. Из бронзы можно было выделывать прочные орудия, которые не гнулись, острота которых сохранялась более продолжительное время, чем у подобных орудий из меди. Плавление бронзы происходит при 730-900˚ по С. Кроме того, расплавленная бронза более жидка и текуча, чем расплавленная медь. Легко- и жидкоплавксть бронзы чрезвычайно облегчили весь процесс литья.
Низкая температура плавления допускала возможность плавки готовой бронзы на простых открытых кострах или на очагах, и это делало доступным литейное производство для любой общественной группы эпохи бронзы (переплавка слитков и бронзовых изделий). Куски бронзы плавились в льячках (глиняных тиглях) овальной, конической или ложкообразной формы. Вначале употреблялись простейшие открытые формы для литья, представляющие углубление в песке, глине или в мягком камне, изготовленное по форме отливаемого предмета. Наружная сторона отлитого в такой форме изделия была неровной, шероховатой, и ее надо было подправлять с помощью ковки. Более совершенны закрытые литейные формы, состоящие из двух, а для сложных изделий – трех и более частей. Двухчастные формы лепились из тонкой глины или вырезались из твердого материала – шифера, гнейса, мыльного камня, мелкозернистого песчаника; в каждой части или половине выделывались формы для одной стороны предмета, а также отверстия для литья и для выхода газов. Половины складывались, связывались и в них наливался металл, по остывании которого части формы разъединялись.
Медь и бронза, как материал, представляли очень широкие возможности для творчества форм изготовляемых из них орудий. Однако человек не сразу понял эти возможности и далеко не сразу воспользовался ими. Наиболее ранние металлические орудия по своей форме еще во всем подражают каменным. Лишь в дальнейшем, совершенствуя свои изделия, человек научился выделывать из меди и бронзы такие формы орудий, которые вполне соответствовали природе этого нового материала с целесообразным использованием скрытых в нем возможностей.
Медь и бронза не могли полностью вытеснить каменные и костяные орудия. Эти металлы были редки. Кроме того, режущий край бронзового ножа не может сравниться по заостренности, например, с кремневым ножом. Вытеснение каменных орудий металлическими стало возможным только при освоении выплавки железа.
Какова температура плавления меди и сплавов?
Сфера применения меди очень широка. Поэтому многие задаются вопросами: как правильно плавить медь и какова температура ее плавления? У меди температура плавки довольно низкая,это же касается и ее сплавов, однако условия варьируются в зависимости от количества примесей.
Медь и ее использование
По предположениям ученых, первобытные предки современного человека находили самородки меди, которые иногда были огромных размеров. На латинице имеет название Cuprum. Древние греки занимались ее добычей на Кипре – отсюда такое имя.
Стоит отметить, что экологи обеспокоены последствиями добычи металла. При открытом способе добычи карьер превращается в источник токсичных веществ. Самое токсичное озеро в мире — Беркли Пит (штат Монтана, США) — зародилось из кратера медного рудника.
Ввиду того, что температура плавления довольно невысокая (1083 °С), медную руду или же самородки не составляло трудности расплавить прямо на костре. Эта легкость плавления позволяла повсеместно использовать данный металл, чтобы изготовлять предметы быта, орудия труда, оружие, украшения.
Инструменты, изготовленные из этого металла и его сплавов, не создают искр. Этим обуславливается их широкое применение в тех сферах, где существуют повышенные требования к безопасности (на огнеопасных и взрывоопасных производствах).
Еще издавна люди применяли медь регулярно, сфера ее использования была довольно обширна, однако Cuprum занимает всего лишь двадцать третье место среди прочих химических компонентов по количеству нахождения под землей. Наиболее часто можно встретить ее природе в виде различных соединений, компонентов сульфидных руд. Самые популярные – это медный блеск, медный колчедан. Есть несколько методик добывания чистого металла из руды.
к меню ↑Как плавили медь раньше
Выше мы уже писали следующую информацию: Cuprum легко плавится, так как температура для плавки низкая. Данный факт давал возможность обработки металла еще на этапах зарождения цивилизации. Стоит сказать: мы в долгу у древнейших металлургов. Они нашли способы добывания, плавления как чистого металла, так и сплавов.
Плавлением называют процесс перехода из твердого состояния в жидкость. Это делали методом простого нагрева, что удавалось благодаря низкой температуре плавления. Далее добавляли олово. Таким образом получалась бронза. Медь уступала бронзе по своей прочности, именно поэтому из сплава делали оружие.
к меню ↑Медь, её сплавы
к меню ↑Медь
Медь, употребляемая сегодня промышленностью, не представляет собой чистый металл Cuprum. Состав содержит огромное количество других компонентов: железо, никель, сурьма, мышьяк. Качество, соответственно и марка, определяется процентным соотношением примесей (их содержание до 1%). Этот металл является чистым с технической точки зрения. Очень важные качества этого металла — высокие показатели электропроводности, теплопроводности. Этим обуславливается невысокая температура для плавки. Температура плавления меди — 1084°С.
Сам по себе – это достаточно гибкий пластичный металл, поэтому его очень широко используют в различных технических отраслях, промышленности. Как расплавить медь? Идеальный метод плавления красной меди — ацетилено-кислородным пламенем, еще угольной дугой или контактной сваркой.
к меню ↑Латунь
Латунь – смесь меди с цинком, процентное соотношение может доходить до равноценного: 50 на 50. Температурные условие для плавки латуни: плавится при 800-950 градусах Цельсия, температура плавления изменяется от процентного соотношения двух металлов. Закономерность такова: чем меньше цинка, тем ниже температура плавления.
Какова сфера использования данного сплава? Его часто используют как литейный материал, а также листовой, сортовой металл.
Помимо цинка в различных марках можно увидеть содержание алюминия, свинца, олова, марганца, железа. Содержание прочих компонентов будет оказывать влияние на процесс плавки.
Латунь хорошо сваривать ацетилено-кислородным пламенем. Остальные виды не так предпочтительны, так как цинк интенсивно будет испаряться.
к меню ↑Бронза
Сплав Cuprum и Stannum (олово) называют бронзой. Встречаются также безоловянные — в них нет олова. Например, с некоторым процентом алюминия или железа и марганца.
Сфера применения бронзы не так широка. Чаще всего ее используют как литейный материал в производстве подшипников, работающих на трение, также иногда для изготовления украшений, предметов интерьера.
Что же касается плавки, то температура зависит от наличия, количества и состава примесей. В общем, чаще всего температура такова: оловянистые виды бронзы — 900—950°, безоловянистые с наличием алюминия и прочих элементов — 950—1080°С. Их можно сваривать ацетилено-кислородным пламенем, также возможно электродуговой сваркой.
Фарносов В. Литье для начинающих. Олово, латунь и бронза в полевых условиях
Статья публикуется в рамках проекта «Деревня средневековых ремёсел – воссоздание мастерских для четырёх средневековых ремёсел, размещённых в туристическом объекте – «деревня Кауп», реализованного в 2018 году субсидии из бюджета Калининградской области.
Все описанные объекты находятся на городище недалеко от п. Романово Зеленоградского района Калининградской области. Можно приехать, поучаствовать в мастер-классах, пообщаться с мастерами, дополнительная информация здесь: kaup39.ru
В этой статье мы хотим показать вам, что лить простые вещи не так сложно, как кажется. Вам обязательно потребуется изучение специальной литературы, однако, литье доступно практически каждому, и для того, чтобы начать, не требуется дорогое оборудование.
Литье олова
Оборудование
- Костер
- Тигель (керамический или металлический)
- Меха (достаточно небольших костровых)
- Формы (из металла, глины или мыльного камня)
- Клещи/плоскогубцы
Материалы
- Уголь/дрова
- Олово
Все оборудование легко сделать самим. Температура плавления олова всего 231,9°C, его можно лить – его можно лить в силиконовые, гипсовые, деревянные и глиняные формы. Можно попробовать историческим способом лить прямо в форму из мыльного камня, она будет постепенно разрушаться при изъятии изделия, но срок ее службы мы пока не установили.
Маленькие костровые меха легко сделать самим или купить в магазине, где продается все для пикников.
Для литья олова в качестве тигеля также подойдет металлический ковшик, главное чтобы он выдержал длительное нахождение на огне. Горячий тигель вы берете клещами или плоскогубцами.
При заливке олова в форму из камня или глины ее необходимо сперва разогреть, особенно если форма содержит мелкие детали.
Такую литейку вы можете за 15 минут разложить где угодно, главное сделать меха, тигель и формы.
Подробнее о реконструкции оловянного литья вы можете прочитать в этой статье: http://kaup.ru/index.php/rec/materials/49-litjo-v-kamennuyu-formu.html
Литье латуни
Оборудование:
- Глиняная печь/горн
- Тигель (керамический или металлический)
- Кузнечные меха
- Формы для отливки восковок из мыльного камня
- Клещи
- Деревянное или железное ведро для воды
Материалы:
- Уголь
- Глина
- Воск
- Флюс
- Вода
Этапы процесса:
- Заливка воска в форму из мыльного камня
- Извлечение восковки и аккуратное обмазывание ее глиной
- Сушка заготовки
- Выпаривание воска в печи, нагрев глиняной формы и, одновременно, разогрев и плавка латуни в тигеле
- Литье латуни в форму
При заливке воска формы необходимо слегка разогреть.
От начала процесса до отливки изделия обычно проходит не менее 1 недели, необходимо, чтобы глиняные формы высохли.
В случае с латунью глиняные формы можно поставить выпариваться в ту же печь/горн, которые используются для плавки латуни, но немного сбоку, где температура не так высока. Формы не должны превратиться в керамику, температура обжига начинается от 600 °C, а температура плавления латуни 880—950 °C.
В идеале нужна отдельная печь или костер для форм, и отдельная для тигелей. После выпаривания воска форма не должна остыть, так что не вытаскивайте ее раньше времени из огня. Температура в горне у вас будет такая, что для вытаскивания тигеля необходимы клещи с длинными ручками. Также запаситесь ведром с водой, сопло и клещи достаточно быстро раскаляются докрасна и их необходимо периодически остужать, окуная в воду.
После заливки в форму расплавленный металл прикрывается картошкой или яблоком, влага внутри превращается в пар, который создаёт давление и проталкивает жидкий металл в форму.
Кузнечные меха вам придется сделать самостоятельно, в интернете много руководств на эту тему. Клещи можно заказать в кузнечной мастерской или купить в специализированном магазине.
После остывания формы с отливкой, разбиваем форму.
После вынимания из формы у отливки следует удалить литник и снять заусеницы.
Литье бронзы
Оборудование:
- Печь для плавления бронзы
- Печь для разогрева форм
- Тигель (керамический или металлический)
- Большие кузнечные меха
- Формы для отливки восковок из мыльного камня
- Клещи
Материалы:
- Уголь
- Глина
- Воск
- Флюс
Разница в литье между латунью и бронзой только в температуре плавления металла. Если горн для латуни можно сделать за полдня из глины, то для бронзы нужна серьезная стационарная печь. Температура плавления бронзы 930—1140 °C. Эта разница около 100 °C , как оказалось, недостижима на открытом огне. Печь делается таким образом, чтобы сопло мехов не соприкасалось с горящими углями, в печи есть отверстие для сопла, но до углей металл не должен доходить. Пример конструкции печи:
В какие формы вообще можно лить цветной металл?
Чаще всего формы изготавливаются из глины, есть техники литья в песок, землю и дерево, а также современная технология литье в силиконовые формы.
Что такое мыльный камень и где его взять?
Мыльный камень — талькохлорит, в раннем средневековье использовался для литейных форм, скульптур и светильников. Сейчас купить его можно практически в любом магазине для саун и бань (для проекта мы покупали в “Гидрокомфорте”), продается коробками, лучше брать не обвалованный, а колотый — у него встречаются ровные сколы, требующие меньше обработки.
Как вырезать форму из мыльного камня?
Камень нужно отшлифовать до гладкой, почти отражающей поверхности. Мыльный камень очень хорошо подвергается обработке и вырезать форму в нём довольно легко, но сначала камень нужно подготовить. Камень нужно отшлифовать до гладкой, почти отражающей поверхности. Для этого нужна ровная гладкая поверхность и несколько листов наждачной бумаги разной маркировки. Хорошим вариантом для наших целей будет последовательное использование 40-80-120-180-280-400. В конце две половинки формы притираются друг о друга с добавлением воды, чтобы при их соединении не было люфта и просветов. На одной из половинок рисуется силуэт будущего изделия, затем выцарапывается по контору острой железной палочкой и дальше внутренний объём вырезается маленькими штихелями. Когда одна половина готова, нужно засыпать порошком, который остался после резки форму и аккуратно приложить сверху вторую половину, тогда порошок отпечатает на ней контур. Далее вырезается вторая сторона и литник.
Какой воск лучше использовать - ювелирный или пчелиный?
Конечно, ювелирный воск более удобен, в расплавленном состоянии он плотный и тягучий, а когда остывает - становится твёрдым и пластичным, он легко достаётся из формы, не ломается и не размазывается по ней.
Для чего нужен флюс, какой конкретно, в какой момент его использовать и где купить?
Флюс в кузнечном и литейном деле нужен для многих операций - пайки, кузнечной сварке, плавки и восстановительной плавки. В основном флюс нужен для растворения окислов и ограничения доступа кислорода. Самый универсальный флюс - натрий тетраборнокислый (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B5%D1%82%D1%80%D0%B0%D0%B1%D0%BE%D1%80%D0%B0%D1%82_%D0%BD%D0%B0%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%8F) или просто бура. Он засыпается в тигель в момент плавления металла. Буру можно купить в магазинах промышленной химии или на складах стройматериалов (в Калининграде мы покупаем в "Регион-снабжении").
Где взять олово, латунь и бронзу?
На складе цветного металлопроката или заказать по интернету (это выйдет значительно дороже). В Калининграде мы знаем два склада: "Курган-Балт" и "Балтцветмет".
Важный момент: чистое олово, без примесей свинца, стоит достаточно дорого, но если вы планируете отлитые изделия использовать в качестве украшений, посуды или игрушек, ни в коем случае не покупайте более дешевый припой, который активно предлагают продавцы.
Что стоит почитать тем, кто хочет заниматься литьем?
Книги по литейному производству, например "Основы технологии литейного производства" и "Справочник рабочего-литейщика".
Ред. Н. Давыдова
Технология художественного литья. События
Технология художественного литья предусматривает использование большей частью сплавов, а не чистых металлов. В чистом виде используются тяжелые металлы: олово, свинец, цинк. А сплавы - медные (чаще всего это бронза и латунь) и алюминиевые.Сплавы представляют собой соединения путем плавки металлов и химических элементов и должны обладать следующими основными свойствами: текучестью, усадкой и ликвацией.
Бронза - сплав меди с оловом или другими металлами - свинцом, никелем.
Если в сплаве 4-6% олова, бронза пластична, ее можно ковать, если 27% - сплав твердый и хрупкий. При содержании 33% олова сплав становится похожим на серебро, он называется белая бронза. Температура плавления меди - 1083 °С, в сплаве с оловом она снижается до 800 °С (25% олова, цвет желто-белый).
Латунь - сплав меди с цинком (до 45%). Легко подается резке, паяется как мягкими, так и твердыми припоями, прочны на ней и гальванические покрытия. Температура плавления 980-1000 °С.
Силумин - сплав алюминия с кремнием, имеет высокие литейные качества.
Цинк (сплав). Для отливки точных изделий из цинка применяют сплав, в составе которого 94 % цинка, 4% алюминия и 2% меди.
Чугун - это выплавленное из руды железо с примесью углерода, более хрупкое и менее ковкое, чем сталь. Но, несмотря на эти качества, из чугуна выплавляют высокохудожественные скульптуры.
Художественное литье скульптур по моделям в земляные формы
Это простейший способ получения отливок скульптур. Технология такова: по нужному шаблону (модели) из формовочной земли изготавливают форму для заливки расплавленным металлом. форма, сделанная по тому или иному шаблону,- одноразовая: при выемке отливки она разрушается, поскольку создана из смеси песка и глины (25% содержания в смеси глины, 75% - песок). Но саму смесь для получения литейной формы можно использовать многократно, обновляя лишь внутренний облицовочный слой. Шаблон скульптуры может быть изготовлен из любого материала - пластилина, гипса (наиболее приемлемые и удобные материалы), из дерева, пластмассы, металла. Моделью может служить и сама скульптура; если нужно сделать такую же (восстановить ее первоначальный вид), то пластилином наращивают на реставрируемой или восстанавливаемой скульптуре недостающие части по начальному образцу.
Если по каким-то причинам невозможно воспользоваться в качестве модели скульптуры пластилиновой копией оригинальной скульптуры, можно сделать гипсовый слепок с оригинала скульптуры, несмотря на то, что это более трудоемкий способ.
Материалы для изготовления моделей скульптур:
1. Пластилин, гипс, пластик, дерево.
2. Воск, парафин, стеарин; технический желатин, столярный клей.
3. Полистирол (пенопласт) - ячеистый пластик.
Художественное литье скульптур по выплавляемым моделям
В основе литейного процесса по выплавляемым моделям лежит использование легкоплавких материалов: модель отливаемой скульптуры и ее литниковая система делается из воска, парафина или стеарина. Любой из этих легкоплавких материалов в горячем режиме заливают в пресс-форму, а после затвердения получают восковую модель скульптуры и покрывают ее специальным составом. После просушивания на модели скульптуры, образуется огнеупорная оболочка - керамическая форма, из которой выплавляют модельный состав и получают тонкостенную литейную форму которую после прокалки заливают расплавленным металлом.
Для получения нескольких одинаковых моделей скульптуры из воска применяют эластичную форму, используя для ее изготовления столярный клей или технический желатин. Второй материал более предпочтителен как в качественном отношении, так и по срокам приготовления.
С целью тиражирования восковых моделей для отливки одинаковых скульптур или деталей художественных произведений, например литых украшений для художественной ограды, изготавливают резиновую пресс-форму.
ДЕКОРИРОВАНИЕ СКУЛЬПТУР ИЗ МЕТАЛЛА
Скульптурные произведения из металла - цветного, черного или драгоценного как завершение всего процесса изготовления обязательно нуждаются в декоративной отделке. Причем она не только улучшает внешний вид скульптуры, ажурной или кованой решетки камина, чеканного рельефа или художественного литья, но и предохраняют произведение, созданные в любой технике, от воздействия внешней среды, продлевает их век.
Известно немало рецептов нанесения тончайших защитных покрытий разного цвета, имеющих свою технологию. Перед химической обработкой скульптуры проводят механическую, затем скульптуру тщательно очищают, обезжиривают, отбеливают; предварительно отшлифованную и отполированную скульптуру покрывают тонкой защитной и в то же время декоративной тонирующей пленкой. Выбор того или иного вида декоративной отделки металлического скульптурного изделия диктуется качествами самого металла, а также предназначением того или иного изделия.
Декоративная механическая обработка скульптуры из металла
Шлифовка скульптуры
Эта операция производится абразивными материалами естественного происхождения: корундами, алмазами, кремнием, кварцем, а также искусственными корундами и алмазами. На практике - это наждачная бумага или шкурка - абразивная зернь, наклеенная на плотную бумагу или ткань. Начинают шлифовку скульптуры крупнозернистой шкуркой, постепенно переходя к мелкозернистой, а затем и к шлифовальной пасте, к мельчайшей кирпичной муке. Шлифовкой со скульптуры удаляются окислы, открывается чистая поверхность
Полировка скульптурного произведения
Это следующий этап отделки скульптуры из металла. Полировка осуществляется полировочными пастами различного сметанообразного состава - смеси мела, извести, окиси хрома, алюминия, нашатырного спирта, воды и других компонентов. Славится полировочная паста ГОИ. Пасты бывают твердые, средние и тонкие. В такой очередности ими и пользуются. Если первой ликвидируют оставшиеся от шлифовки царапинки, второй добиваются ровного фона, то последней получают зеркальный блеск металла.
Полировку скульптуры обычно производят вручную, достигая идеальной равномерности и доставая до углублений рельефа. Более ровные и крупные детали скульптурного изделия полируют на специально изготовленных кругах из нескольких слоев войлока, фетра, толстого сукна.
Закрепленный на небольшом металлическом стержне, который крепится в патроне точильного или сверлильного станка, полировочный круг, смазанный пастой, вращаясь, полирует скульптурное изделие. Затем художественную доводку скульптуры осуществляют на сухом матерчатом круге.
Наиболее труднодоступные участки скульптурного произведения полируют специально изготовленными палочками из древесины более твердых пород - бука, дуба и мягких - липы, груши. Рабочая часть полировочных палочек, которая смазывается пастой, разнообразна: выпуклая, вогнутая, коническая и так далее. Узкие сквозные отверстия скульптуры полируют шелковым шнуром, а то и суровой нитью, покрывая их пастой.
Полирование скульптуры путем уплотнения, выглаживания металлической поверхности скульптуры производится специальным инструментом - полировочным гладильником (гладилом). Он изготавливается из высокопрочной стали. Гладильник полируется и закаливается. Полирование осуществляется проглаживанием под нажимом в одном направлении до появления глянца на полируемой поверхности. Затем выглаживание осуществляется в перпендикулярном направлении. Рабочая часть гладильника шарообразна. Полируемую поверхность скульптуры для лучшего скольжения рабочей части полировальника время от времени, смачивают специальным раствором в воде мыла и нашатырного спирта.
Химическое декорирование скульптур из металла
Тонирование. Патинирование. Оксидирование.
Применяя несложную химическую обработку, на поверхности бронзовой скульптуры получают разноцветное защитно-декоративное покрытие. Небольшое скульптурное произведение погружают в емкость с химическим раствором целиком, крупное обрабатывают кистью, губкой, поролоном. Чтобы полученная пленка держалась на изделии прочнее и не покрывалась налетом, после промывки и просушки ее протирают ветошью, смоченной в машинном масле или в олифе.
Декорирование скульптуры из черных металлов
Готовая скульптура из черных металлов нуждается в декоративно-защитных покрытиях, от технологических качеств которых зависит ее привлекательность и долговечность.
При обработке скульптуры из черных металлов, особенно кузнечным методом, на ее поверхности образуется слой окалины, на первый взгляд, красивого серо-голубого цвета. Но этот покров не защищает металл от коррозии, а является окисью железа.
Имея различную толщину и плотность, он подвержен постепенному отслаиванию от скульптуры, поэтому окалину со скульптуры необходимо удалить. Сделать это можно разными способами. Например, химическим способом, пользуясь раствором соляной кислоты, уротропина и йодистого калия в различных пропорциях. Или механическим - наждаком, металлической щеткой, мелкозернистым напильником, смесью воды с молотой пемзой. После очистки и сушки скульптуры образуются цветовые тона от желтого до темно-синего. Получив желаемый оттенок, нагрев резко прекращают. Учитывая различную толщину скульптуры, оксидированием можно добиться разных цветовых оттенков на разных участках скульптуры. После оксидирования изделие покрывают воском, растворенным в бензине. После сушки полируют волосяной щеткой. Черный цвет металла можно получить натиранием очищенного металла растительным маслом и нагревом до получения пленки нужного оттенка. Масло не должно воспламеняться; разлагаясь от нагрева, оно плотно заполняет поры окислов, образуя надежное покрытие черного или темно-бурого цвета. Скульптуры для садово-парковой архитектуры, которые постоянно подвергаются атмосферному влиянию, покрывают лакокрасочными покрытиями. оксидируют нагреванием ее поверхности горелкой.
Известна строгая красота скульптур из вороненой стали, когда металл скульптуры приобретает иссиня-черный цвет, как крыло ворона. В то же время воронение скульптуры - один из лучших способов защиты скульптуры от коррозии. Наряду с отполированным до зеркальной поверхности серебром и канфаренным золотом вороненое железо почиталось геральдическим металлом. Именно такие виды декоративной обработки применялись для произведения гербов, а также художественного царского или княжеского оружия.
Для получения черной с синим отливом скульптуры в воде растворяют двухромовокислого калия. Стальную скульптуру выдерживают в этом растворе и высушивают над пламенем или жаром высокой температуры. Появляется серо-бурый оттенок. Повторяя воронение, достигают вороненого цвета.
Черную матовую поверхность получают также химическим оксидированием в водном растворе такого состава: гипосульфат натрия (поташ), аммоний, ортофосфорная кислота, азотная кислота.
Темно-коричневый цвет металлической скульптуры получают оксидированием в воде хлористого железа, 30 г железного купороса и азотнокислой меди. Скульптура начинает менять окраску на бурый цвет. Повторение оксидирования приведет к густому черно-коричневому цвету скульптуры.
Синий цвет стальные скульптуры получают оксидированием в растворе воды хлорного железа, азотной ртути, соляной кислоты и спирта; при комнатной температуре время оксидирования занимает 20 минут.
Перед любым способом оксидирования скульптуры слой окиси необходимо декапировать химическими растворами (3-5-просмоловым раствором в воде соляной или серной кислоты), а также чисто обезжирить ацетоном или бензином. Эти операции для избежания жировых пятен или иного загрязнения поверхности скульптуры. Скульптуру обрабатывают в растворах на проволочных подвесках и промывают под струей воды для смывания кислоты.
Кроме химического оксидирования скульптуры пользуются и термическим методом декорирования скульптур из черных металлов, а также цветных, из которых изготавливаются скульптуры, предназначенные для установки в сухом помещении.
При нагреве изделия газовой горелкой на нем меняются оттенки побежалости (цветовой изменчивости) - от соломенного до черного. На необходимом цвете мастер прекращает термическое тонирование скульптуры. Для оксидирования скульптуры путем нагрева поверхности скульптуры в индивидуальной мастерской применима простейшая газовая горелка с деревянной ручкой, соединенная гибким шлангом с газовым баллончиком. Цветовой гаммы, тонирования, цветовых переходов можно достичь умелым пользованием горелкой. Таким способом тонируются как чеканные, так и другие скульптуры или произведения смешанных техник. После термической обработки скульптуру покрывают восковым слоем (воск с растворителем) и полируют войлоком и фетром.
Олифо-масляный обжиг обычно применяют для нанесения декоративно-защитного черно-коричневого покрытия на скульптуры из чугуна, получаемые литьем,- скульптурные произведения, фигурные решетки для ограды парков, цветников и другие. Скульптуру смачивают олифой, а затем прокаливают. Такой способ декорирования скульптур применяется и для произведений, созданных художественной ковкой.
Защитное тонирование или патинирование скульптур из цветных металлов и сплавов
Особенно восприимчивы к тонированным покрытиям скульптуры из меди и ее сплавов: латуни и бронзы.
Черный (серый) цвет скульптурам из меди и латуни можно придать с помощью разных оксидирующих растворов.
Наиболее насыщенного цвета оксидных пленок на скульптуре из меди - от светло-коричневого - до коричнево-черного - можно получить, приготовив раствор в сочетании сернистого аммония с серной печенью.
Шоколадный цвет скульптурам из меди и латуни можно придать в растворе хлорида калия, сульфата никеля и сульфата меди.
Коричневый цвет с красноватым оттенком скульптуры получают в растворе пятисернистой сурьмы в едком натрии.
Красно-коричневый цвет латунным скульптурам придает водный раствор хлористого цинка и медного купороса в равном соотношении частей цинка и купороса.
Коричневый и черный цвет на латунной скульптуре получают обработкой художественного изделия раствором гипосульфата и азотной, серной или соляной кислоты в воде.
Оливковый и черно-коричневый цвет придаст скульптурам из латуни обработка раствором хлорокиси меди и нашатыря.
Латунная скульптура становится черной в следующем растворе: в воде смешивают хлорокись меди и аммиак. Получится смесь зеленоватого цвета, а после выпадения осадка - сине-зеленого; в этом растворе и тонируют латунь; при этом скульптура не теряет своего блеска. Длительность обработки скульптуры не превышает нескольких секунд.
Оранжево-красным за несколько минут латунную скульптуру сделает раствор сернистого калия в воде.
В старину латуни придавали и иные, казалось бы, совершенно неожиданные для этого сплава цвета.
Фиолетовый цвет получали погружением скульптуры в раствор хлорной сурьмы; шоколадно-бурый - обжигом скульптуры окисью желе за и последующей полировкой свинцовым блеском.
Цвет античной патины скульптурам из меди, бронзы и латуни можно придать обработкой их в растворе хлористого аммония и углекислого аммония в воде.
Применение алюминиевых бронз
Бронза — это сплав меди с оловом, алюминием, свинцом, кремнием и бериллием. В состав сплава могут входить самые разные металлы, по названиям которых дается имя: оловянная бронза, алюминиевая. Процент примесей не должен превышать 2,5%. Исключением являются никель и цинк — медные сплавы с этими элементами называются мельхиором и латунью соответственно. Однако незначительное количество цинка все же может присутствовать в составе — его количество должно быть ниже суммы всех остальных примесей, иначе сплав будет считаться латунью.
Само название произошло от итальянского «bronzo». Впервые сплав начали использовать еще в 35-33 веке до н.э. (точные даты не установлены), когда начался бронзовый век, пришедший на смену медному. Благодаря улучшению обработки меди и олово удалось получить достаточно прочный и красивый сплав, который продержался почти до 11 века до н.э. Ее использовали для производства наконечников стрел и копий, кинжалов, ножей, мечей и другого холодного оружия, для производства деталей мебели, зеркал, посуды, ваз, кувшинов, украшений, статуй и монет.
В Средние века бронзу применяли для изготовления церковных колоколов и пушек, последние изготовлялись из специальной пушечной бронзы до XIX века.
Физические свойства
Физические свойства сплава зависят от его состава и могут значительно колебаться. В отличие от латуни бронза обладает более высокой антикоррозийной стойкостью и антифрикционными свойствами. Она более прочна и оказывает стойкое сопротивление воздуху, воде, соли, органическим кислотам. Также бронзу легко паять и сваривать.
- Плотность: 7800-8700 кг/м3.
- Температура плавления: 930Со — 1140Со.
- Цвет колеблется от красного до белого.
- Обладает повышенной сопротивляемостью износу и низким коэффициентом трения, справляется даже при низкой температуре до -250Со.
- Некоторые виды бронзы имеют высокую паростойкость, теплопроводность и электропроводность и используются в технике, работающей в тяжелых условиях.
Получение
Бронзу получают путем сплавления меди с разными металлами для повышения определенных характеристик. Для этого используют индукционные печи и тигельные горны, пригодные для плавки любых медных сплавов. Плавку обычно проводят под слоем древесного угля или флюса. Для плавки могут использовать как свежую руду, которая еще не подвергалась обработке, так и вторичные отходы. Последние обычно добавляют к свежей медь в процессе сплавления.
При использовании только свежей руды соблюдают следующий порядок: в разогретую предварительно печь складывают уголь или флюс, загружают медь и прогревают до ее расплавления — 1150Со — 1170Со. Затем металл окисляют добавлением фосфористой меди, иногда ее вводят в несколько приемов — 50% сразу, 50% — в ковше. После раскисления вводят дополнительные добавки, прогретые до 100Со — 120Со.
Если дополнительные металлы тугоплавкие, то их сперва полностью растворяют в жидкой меди, а затем прогревают до определенной температуры. Вытащив сплав из печи, его раскисляют вводом 50% фосфористой меди, чтобы избавиться от окислов.
Если используют вторичные металлы или отходы, то сперва чистую медь расплавляют, раскисляют фосфористой медью и добавляют вторичные металлы. После расплавления последний в жидкую медь вводят добавки и дожидаются их расплавления. После нагревания до определенной температуры сплав раскисляют фосфористой медью, засыпают просушенным флюсом или прокаленным древесным углем. Смесь нагревают и оставляют на 20-30 минут, временами перемешивая. Когда время закончится, с поверхности удаляют выступивший шлак и разливают по формам.
Виды бронзы
Оловянная
Оловянная бронза наиболее широко применяется в современной промышленности. Это
сплав меди с оловом (в классическом соотношении 80% к 20%), который обладает хорошей прочностью и твердостью, при этом легче плавится и обладает высокой антикоррозийной стойкостью и антифрикционными свойствами.
Оловянная бронза с трудом поддается ковке, прокатке, резке, заточке и штамповке и в основном пригодна исключительно для цельного литья. Небольшая осадка (не более 1%) позволяет использовать материал при создании особо точных изделий в художественном литье.
По желанию к сплаву могут добавить другие металлы.
- Цинк (не более 10%) повышает коррозионную стойкость сплава и используется для создания элементов кораблей и судов, которым придется часто контактировать с морской водой.
- Благодаря добавлению свинца и фосфора можно существенно улучшить антифрикционные свойства бронзы, также сплав легче обрабатывается давлением и резанием.
Безоловянные
В некоторых случаях применение олова недопустимо. В этом случае на помощь приходят другие металлы, добавление которых позволяет получить необходимые характеристики. И хотя оловянная бронза является эталоном и наиболее востребована, безоловянные бронзы не уступают ей.
Свинцовистая или свинцовая
Свинцовая бронза является прекрасным антифрикционным сплавом, хорошо сопротивляются давлению, обладает повышенной прочностью и тугоплавкостью. Ее применяют для изготовления подшипников, подвергающихся наибольшему давлению при работе.
Кремнецинковая
Кремнецинковая бронза состоит из меди (97,12%), кремния (0,05%) и олова (1,14%). Она довольно текучая и пластичная, что позволяет использовать ее в качестве материала для изделий сложной формы. Она обладает повышенным сопротивлением при сжатии, не магнитится и не дает искры при обработке. Отличается упругостью и антифрикционными свойствами, не теряет пластичности при пониженных температурах, хорошо спаивается. Часто содержит никель или марганец.
Бронзу используют при изготовлении пружин, подшипников, решеток, направляющих втулок, испарителей и сетей.
Бериллиевая
Бериллиевая бронза является наиболее твердой из всех видов. Она обладает повышенными антикоррозийными свойствами и жаропрочностью, устойчива при низких температурах, не дают искр при ударах и не магнитятся. Металл закаляют при 750Со — 790Со, состаривают — при 300Со — 325Со. В бериллиевую бронзу иногда добавляют никель, железо или кобальт, чтобы облегчить технологию закалки. Кроме того, никелем можно заменить бериллий.
Материал используют для создания пружин и пружинящих деталей, мембран, для деталей часов.
Алюминиевая
Алюминиевая бронза состоит из меди (95%) и алюминия (5%). Имеет приятный золотой цвет и блеск, выдерживает длительное воздействие агрессивной среды, например, кислот. Сплав обладает большей плотностью отливки, жаропрочностью и повышенной прочностью, хорошо переносит низкие температуры. Из недостатков стоит отметить более слабую коррозийную стойкость, более сильную усадку, а также сильное газопоглощение в жидком состоянии.
Бронзу используют для изготовления деталей автомобилей и в пороховом производстве, выплавляют шестеренки, втулки, монеты и медали.
Остальные металлы
Помимо указанных выше, в бронзе могут присутствовать и другие элементы. Никель и железо увеличивают температуру рекристаллизации и способствуют измельчению зерна. Хром и цирконий снижают электропроводность и повышают жаропрочность бронзы.
Состав бронзы
Далеко не всякое сочетание в сплаве меди и другого элемента является бронзой. Медь и цинк, как уже было сказано, образуют желтовато-золотистый сплав под названием латунь. А вот медь с никелем воплощаются в мельхиор, использовавшийся некогда для дивно звучащих ложек, а в большей степени для монет. Он ценится за то, что долго не теряет свой серебристый оттенок и сияние.
Оловянная бронза
Основной легирующий компонент такой бронзы олово. Дополнительно в сплав вводится свинец, фосфор, мышьяк и цинк. Олово наделяет медь особыми качествами – лучшей легкоплавкостью, твердостью и упругостью. Такое сочетание свойств идеально подходит для полировки. Другие легирующие элементы делают сплав стойким к коррозии и более удобным для литья.
При введении олова до отметки 5% от общей массы, начинает снижаться пластичность сплава, а при 20% олова материал становится хрупким. По этой причине сплавы, где доля олова превышает 6-ти % барьер, пригодны в основном для литья, но для проката или ковки не годятся. Для того чтобы бронзовый сплав был более пригоден для механической обработки в него вводят о 5% свинца, который обеспечивает облегченное стружколомание. Фосфор раскисляет сплав, который называют фосфористым, если процент этого элемента более единицы.
Применение цинка помогает значительно удешевить материал, практически не оказывая какого-либо влияния на качество сплава олова с медью. Таким образом, в состав вводиться до 10% цинка без изменения механических свойств, снижая себестоимость продукции.
Наибольшая доля олова может составлять 33%, при которой бронза обретает приятный серебристо-белый цвет. В зависимости от изменения доли этого элемента, достигается цвет материала от красного до желтого.
Специальная бронза (без олова)
Сплавы с медью, не содержащие олова в качестве легирующего компонента, называют специальной или безоловяной бронзой. Такие сплавы меди с алюминием, железом, свинцом, кремнием и т.д. бывают самого разного предназначения. Они могут значительно превосходить по качествам сплавы с оловом, а их цветовая гамма еще более богата разнообразием.
Алюминиевая бронза выигрывает по механическим качествам в сравнении с оловянной. Вместе с тем алюминиевые сплавы химически устойчивы. Сплав меди с кремнием и цинком показывает отличную текучесть в жидком состоянии.
Бериллиевая бронза превосходит все остальные по упругости, обладая при этом высокую твердость. Кроме того, отмечается высокая свариваемость, химическая устойчивость бериллиево-медного сплава. Он отлично работает с режущим инструментом, подаваясь его обработке. По этой причине этот сплав подходит для изготовления таких деталей и элементов, как мембраны, пружины, контакты с пружинящими свойствами. Они легко и надежно свариваются и являются долговечными.
Маркировка
Чтобы выбрать правильный вариант металла, достаточно внимательно посмотреть на его маркировку. Это поможет безошибочно определить особенности и характеристику выбранного вида.
Первыми идут буквы «Бр» — это означает «Бронза». Затем в ряд расположены одна или несколько букв, за которыми прячутся добавки: О — Олово, А — Алюминий, К — Кремний, Н — Никель, Мц — Марганец, Ж — Железо, С — Свинец, Ф — Фосфор, Ц — Цинк, Б — Бериллий. Следом через дефис записаны цифры — это процентное содержание каждой добавки по очереди.
Например, обозначение Бр А Ж Н -10 -4 -5 можно расшифровать так: Бронза с содержанием Алюминия (10%), Железа (4%) и Никеля (4%).
Бронзы оловянистые, обрабатываемые давлением.
Марки оловянистой бронзы по ГОСТ 5017-74
Основные легирующие элементы оловянистых бронз обеспечивают особенные свойства, которые обуславливают применение круглого проката, тянутой проволоки и литья из этих марок бронзы.
Марка оловянистой бронзы | Химический состав бронзы оловянистой, % | |||||||||||
Компоненты | ||||||||||||
По настоящему стандарту | По СТ СЭВ 376—76 | Олово | Фосфор | Цинк | Никель | Свинец | Медь | |||||
Бронза БрОФ8,0—0,3 | — | 7,5—8,5 | 0,26—0,35 | — | 0,10-0,20 | — | Ост. | |||||
Бронза БрОФ7— 0,2 | CuSn 8 | 7,0—8,0 | 0,10—0,25 | — | — | — | Ост. | |||||
Бронза БрОФ6,5—0,4 | — | 6,0—7,0 | 0,26—0,40 | — | — | — | Ост. | |||||
БрОФ6,5—0,15 | CuSn 6 | 6,0—7,0 | 0,40—0,25 | — | 0,10—0,20 | — | Ост. | |||||
БрОФ4—0,25 | CnSn 4 | 3,5—4,0 | 0,20— 0,30 | — | — | — | Ост. | |||||
БрОФ2—0,25 | CuSn 2 | 3,0—5,0 | 0,02—0,3 | — | — | — | Ост. | |||||
БрОЦ4—3 | CuSn 4Zn 3 | 3,5—4,0 | — | 2,7—3,3 | — | — | Ост. | |||||
Бронза БрОЦС4—4—2,5 | CuSn 4Zn 4Pb 3 | 3,0—5,0 | — | 3,0—5,0 | — | 1,5-3,5 | Ост. | |||||
Бронза БрОЦС4—1—1 | CuSn 4Zn 4Pb 4 | 3,0—5,0 | — | 3,0—5,0 | — | 3,5-4,5 | Ост. |
Примесные элементы и примерное назначение оловянистых бронз обрабатываемых давлением
Марки бронзы оловянистой | Химический состав оловянистой бронзы, % | Примерное назначение | |||||||||
По настоящему стандарту | По СТ СЭВ 376—76 | Примеси, не более | |||||||||
Железо | Свинец | Сурьма | Висмут | Алюминий | Кремний | Фосфор | Цинк | Всего | |||
Бронза БрОФ8,0—0,3 | — | 0,02 | 0,02 | 0,002 | 0,002 | 0,002 | 0,002 | — | 0,03 | 0,1 | Проволока применяемая в целлюлозно-бумажной промышленности для изготовления сеток |
БрОФ7— 0,2 | CuSn 8 | 0,02 | 0,02 | 0,002 | 0,002 | 0,002 | 0,002 | — | 0,1 | Прутки, применяемые в различных отраслях промышленности | |
БрОФ6,5—0,4 | — | 0,02 | 0,02 | 0,002 | 0,002 | 0,002 | 0,002 | — | 0,03 | 0,1 | Проволока, применяемая в целлюлозно-бумажной промышленности для изготовления сеток, а также для пружин, деталей, лент и полос, применяемых в машиностроении |
БрОФ6,5—0,15 | CuSn 6 | 0,05 | 0,02 | 0,002 | 0,002 | 0,002 | 0,002 | — | — | 0,1 | Ленты, полосы, прутки, применяемые в машиностроении, подшипниковые детали трубозаготовки для изготовления биметаллических сталебронозовых втулок |
БрОФ4—0,25 | CnSn 4 | 0,02 | 0,02 | 0,002 | 0,002 | 0,002 | 0,002 | — | — | 0,1 | Трубки, применяемые в аппаратостроении и для контрольно-измерительных приборов |
БрОФ2—0,25 | CuSn 2 | 0,05 | 0,03 | — | — | — | — | — | 0,03 | 0,3 | Винты, ленты для гибких шлангом, токопроводящие детали, присадочный материал для сварки |
Бронза БрОЦ4—3 | CuSn4Zn3 | 0,05 | 0,02 | 0,002 | 0,002 | 0,002 | 0,002 | 0,03 | — | 0,2 | Ленты, полосы, прутки, применяемые в электротехнике, машиностроении, проволока для пружин и аппаратуры хими ческой промышленности |
БрОЦС4—4—2,5 | CuSn4Zn4Pb3 | 0,05 | — | 0,002 | 0,002 | 0,002 | — | 0,03 | — | 0,2 | Ленты полосу, применяемые для прокладок во втулках и подшипниках |
БрОЦС4—1—1 | CuSn4Zn4Pb4 | 0,05 | — | 0,002 | 0,002 | 0,002 | — | 0,03 | — | 0,2 | Ленты и полосы, применяемое для прокладок во втулках и подшипниках |
Оловянные деформируемые бронзы, температура их обработки и механические свойства.
Бронза оловянистая | Плотность бронзы оловянистой, г/см3 | Температура начала плавления бронзы оловянистой, °C | Сопротивление бронзы оловянистой, (Ом·мм2)/м | Теплопроводность бронзы оловянистой, кал/(см·с·°С) | Коэффициент линейного расширения бронзы оловянистой α 10-6, 1/°С | E ,кгс/мм2 | σвкгс/мм2 | δ% | HB | Температура горячей об-работки бронзы оловянистой, °С | Температура отжига бронзы оловянистой, °С |
Бронза БрОФ8-0,3 | 8,6 | 88 | 0,175 | 0,098 | 17,0 | 11 800 | 40-50 | 55—65 | 90—100 | _ | 600—650 |
100—120 | 1 — 2 | 180—240 | |||||||||
БрОФ7-0,2 | 8,6 | 900 | 0,17 | 0,1 | 17,0 | 11 500 | 38—45 | 55—65 | 85—95 | — | 600—650 |
96-110 | 1 — 2 | 175—230 | |||||||||
БрОФ6,5-0,4 | 8,7 | 995 | 0,16 | 0,17 | 17,1 | 11 200 | 30—45 | 60—70 | 70—90 | 700—800 | 600—650 |
70—80 | 7—10 | 170—220 | |||||||||
Бронза БрОФ4,5-0,15 БрОФ4-0,25 | 8,8 8,9 | 1060 | 0,09 | 0,2 | 17,6 | 10 000 | 30—38 | 40—58 | 55—70 | 700—800 | 600—650 |
50—70 | 6—10 | 160—170 | |||||||||
БрОЦ4-3 | 8,8 | 1045 | 0,09 | 0,2 | 18,0 | 12 400 | 30—40 | 35-45 | 50-70 | 700-800 | 550—650 |
50—60 | 3-6 | 150—170 | |||||||||
БрОЦС4-4-2,5 | 8,9 | 1018 | 0,09 | 0,2 | 18,2 | 7 500 | 30-35 | 35-45 | 150—170 | — | 550—650 |
55-65 | 2—4 | 50-70 | |||||||||
Бронза БрОЦС4-4-4 | 9,1 | 1015 | 0,09 | — | 18,1 | 7 200 | 32—36 | 30—40 | — | — | — |
50—60 | 1 — 2 | — | |||||||||
Температура плавления некоторых металлов, их сплавов и сталей в градусах Цельсия.
Температура плавления некоторых металлов и их сплавов и сталей в градусах Цельсия.
Металл | Температура плавления |
---|---|
Латунь (Cu-69%, Zn 30%, Sn-1%) | 900 - 940 |
Алюминий | 660 |
Алюминиевые сплавы | 463 - 671 |
Алюминиевая бронза | 600 - 655 |
Сурьма | 630 |
Берилл | 1285 |
Медный берилл | 865 - 955 |
Висмут | 271.4 |
Латунь | 1000 - 930 |
Кадмий | 321 |
Серый чугун | 1175 - 1290 |
Хром | 1860 |
Кобальт | 1495 |
Медь | 1084 |
Мельхиор | 1170 - 1240 |
Золото, 24К | 1063 |
Хастеллой С | 1320 - 1350 |
Инконель | 1390 - 1425 |
Инколой | 1390 - 1425 |
Иридий - Иридий | 2450 |
Кованое железо | 1482 - 1593 |
Чугун, серый чугун | 1127 - 1204 |
Ковкий чугун | 1149 |
Свинец | 327,5 |
Магний | 650 |
Магниевые сплавы | 349 - 649 |
Марганец | 1244 |
Марганцево-коричневый | 865 - 890 |
Меркурий | 90 015-38.86|
Молибден | 2620 |
Монель | 1300 - 1350 |
Никель | 1453 |
Ниобий (колумбий) | 2470 |
Осм | 3025 |
Палладий | 1555 |
Люминофор | 44 |
Платина | 1770 |
Плутон | 640 |
Калий | 63.3 |
Красная латунь | 990 - 1025 |
Рен | 3186 |
Стержень | 1965 |
Рутений | 2482 |
Селен | 217 |
Кремний | 1411 |
Серебро, Монета | 879 |
Чистое серебро | 961 |
Серебро 92,5% + надбавка | 893 |
Натрий | 97.83 |
Углеродистая сталь | 1425 - 1540 |
Нержавеющая сталь | 1510 |
Тантал | 2980 |
Трек | 1750 |
Олово | 232 |
Титан | 1670 |
Вольфрам | 3400 |
Уран | 1132 |
Ванадий | 1900 |
Желтая латунь | 905 - 932 |
Цинк | 419.5 |
Циркон | 1854 |
Изделия из бронзы, Продажа цветных металлов, оптовая торговля
Из-за ведущего элемента в сплаве мы различаем пять различных сплавов бронзы . Наиболее распространены: алюминий , бериллий, олово, кремний, марганец . Некоторые из вышеперечисленных сплавов можно разделить на дополнительные типы бронз, т.е. оловянно-фосфорные бронзы. Их название зависит от добавок, поддерживающих медь. Одни сплавы благодаря своим свойствам пригодны для пластической обработки, другие используются только после отливки.
- Бронза алюминиевая BA1032, BA1054
Используется для производства инструментов промышленного назначения, таких как винты или монеты. Он также хорошо работает в контакте с марочной солью, поэтому детали, контактирующие с ней, изготовлены из этой бронзы. Его сплав состоит из 4%-11% алюминия и других элементов, таких как: марганец, железо или никель;
- Оловянная бронза RG7
Содержит 1%-9% олова, также может содержать: цинк, свинец и фосфор.Количество олова, содержащегося в бронзе, можно легко оценить. Чем больше олова, тем интенсивнее становится серый цвет сплава. Эта бронза используется для изготовления монет, фурнитуры, элементов, контактирующих с морской водой, пружинных элементов. Сплав этой бронзы отличается высокой прочностью и эластичностью. Он также устойчив к коррозии и истиранию. Кроме того, он легко паяется, сваривается и подвергается холодной обработке.
- Бронза кремнистая BK331
Применяется в производстве износостойких материалов, упругих элементов, сварных элементов и применяется в химической промышленности.Содержание кремния в этой бронзе до 4,5%. Кремний оказывает влияние на сплав. Этот элемент повышает прочность и твердость, повышая при этом пластичность.Сплавы, подвергающиеся пластической обработке, в основном используются в качестве пружин или сетки. Литейные кремниевые бронзы используются в подшипниках и приводах.
- Оловянно-фосфорная бронза B101
Используется в производстве тяжелонагруженных, быстроходных, плохо смазываемых и подверженных коррозии подшипников, керамической арматуры и деталей машин.Его твердость составляет 90 HB. Он устойчив к коррозии, истиранию и высоким механическим нагрузкам. Он поддается как холодной, так и термической обработке и очень восприимчив к процессу сварки. Используется как в машиностроении, так и в химической промышленности.
KBH Akord Metale Colorful Sp. о.о.
Бронза - сплав меди с оловом или другими металлами и, возможно, другими элементами, содержание меди в которых находится в пределах 80-90% по массе.
Физические свойства
-
Плотность: 7,5–9,3 г/см³
-
Температура плавления: 940–1084 °С
-
Коэффициент линейного расширения в диапазоне 20-100°С: 8-20×10 −6
-
Литейная усадка: 1,5-2,5%
Типы бронзы
Формовочные бронзы:
Оловянная бронза
Содержит от 1% до 9% олова: имеет серый цвет, интенсивность которого увеличивается с увеличением содержания олова.Они также могут содержать другие легирующие добавки, такие как цинк (от 2,7% до 5%), свинец (от 1,5% до 4,5%) и примеси фосфора (от 0,1% до 0,3%) с содержанием примесей не более 0,3%. Обозначения оловянной бронзы: В2 (CuSn2), В4 (CuSn4), В6 (CuSn6), В43 (CuSn4Zn3), В443 (CuSn4Zn4Pb3), В444 (CuSn4Zn4Pb4). Оловянные бронзы применяют для упругих, износостойких элементов, а с повышенным содержанием свинца - для втулок и вкладышей подшипников, монет, элементов, работающих в морской воде, арматуры.
Алюминиевая бронза
Содержит от 4% до 11% алюминия: Может также содержать другие легирующие добавки, такие как железо (от 2,0% до 5,5%), марганец (от 1,5% до 4,5%) и никель (от 3,5% до 5,5%), с содержанием примесей не более 1,7%. .Обозначения алюминиевой бронзы: ВА5 (CuAl5), ВА8 (CuAl8), ВА93 (CuAl9Fe3), ВА1032 (CuAl10Fe3Mn2), ВА1044 (CuAl10Fe4Ni4), ВА92 (CuAl9Mn4). Они характеризуются хорошими прочностными характеристиками. Алюминиевая бронза используется для деталей химической промышленности, элементов, работающих в морской воде, монет, скользящих контактов, деталей подшипников, валов, шнеков, сит.
Бериллиевая бронза
Содержит от 1,6% до 2,1% бериллия: Может также содержать другие легирующие добавки, такие как никель в сочетании с кобальтом (от 0,2% до 0,4%) и титан (от 0,1% до 0,25%), с примесями не более 0,5%.Обозначения бериллиевых бронз: ВВ2 (CuBe2Ni (Co)), ВВ1Т (CuBe1,7NiTi), ВВ2Т (CuBe2NiTi). Бериллиевые бронзы применяют для изготовления пружин, элементов химических аппаратов, жаропрочных элементов, например, седел клапанов, искробезопасного инструмента.
Кремниевая бронза
BK31 (CuSi3Mn1): содержит от 2,7% до 3,5% кремния и от 1,0% до 1,5% марганца с содержанием примесей не более 1,0%. Применяется для сеток, эластичных элементов, элементов в химической промышленности, элементов, устойчивых к истиранию, и сварных конструкций.
Марганцевая бронза
ВМ123 (CuMn12Ni3): содержит от 11,5 до 13 % марганца и от 2,5 до 3,5 % никеля с допустимыми примесями до 1 %. Используется для высококачественных резисторов.
Литейные бронзы:
-
оловянная бронза - B10 (CuSn10)
-
Оловянно-фосфорная бронза - B101 (CuSn10P)
-
бронза оловянно-цинковая - B102 (CuSn10Zn2)
-
бронза оловянно-свинцовая - B1010 (CuSn10Pb10) и B520 (CuSn5Pb20)
-
оловянно-цинково-свинцовая бронза В555 (CuSn5Zn5Pb5), В663 (CuSn6ZnPb3) и В476 (CuSn4Zn7Pb6).
-
алюминиево-железная бронза - ВА93 (CuAl9Fe3)
-
алюминий-железо-марганцевая бронза - ВА1032 (CuAl10Fe3Mn2)
-
бронза кремниево-цинково-марганцевая - ВК331 (CuSi3Zn3Mn).
Литейные бронзы используются для литья деталей и компонентов, аналогичных кованым бронзам, и для литья памятников.
.Виды бронз и их применение - Материаловедение
Оловянные бронзы
Бронза представляет собой сплав с мин. 60% Cu, в нем меньше цинка и больше других добавок. Его численно обозначают важнейшим компонентом сплава. Примером тому являются SnBz 4 и G-AlBz 9 . [1] Оловянные бронзы относятся к сплавам, обладающим хорошими свойствами, но из-за дефицита олова применение этих бронз блокируется из-за замещающих сплавов. такие как латунь и алюминиевая бронза.Техническое назначение - для сплавов системы с условным обозначением Cu-Sn и содержанием
В части системы, богатой медью, происходят три эвтектоидных превращения при температуре 586°С с содержанием олова около 25 %. Электронная фаза b, концентрация которой составляет 3/2, распадается на смесь a+g при эвтектоидной температуре 520°С с содержанием Sn 27%. Вторичное твердое вещество g распадается на смесь (а + d), а при 350 °С и содержании (32 > 6%
Sn) электронная фаза d, концентрация которой 21/13, распадается на смесь вещества а и
электронная фаза e (которая имеет концентрацию 7/4).В техническом обосновании охлаждения сплавов это
превращение, которое является последним, не происходит - d-фаза вытягивается до температуры окружающей среды. Поэтому фазовая структура технических сплавов при этой температуре носит метастабильный характер, отличный от равновесной формы; примерно до 10 % олова в сплавах содержат зерна а-фазы, а свыше 10 % олова — зерна а-фазы и эвтектоиды а + d. Он сопоставим в латуни, где а-фаза, твердость которой равна (НВ @ 50) и тоже пластична, и d-фаза твердости (НВ @ 22О) и хрупкой консистенции.
Характеристики оловянных бронз зависят от самого содержания олова. Наибольшая прочность и удлинение обнаруживаются у сплавов с соответствующим содержанием Sn и соответствующей предельной растворимостью, а твердость непрерывно увеличивается вместе с содержанием олова. Механические свойства оловянных бронз меньше зависят от температуры, чем свойства латуни, которая может работать при 250 градусах Цельсия. Кроме того, они обладают высокой устойчивостью к динамическим нагрузкам и истиранию, а также к коррозии.При переработке пластмасс применяют сплавы, содержащие 3Р с растворимостью Р в фазе 0,2%, а в системе Cu-Sn-P это эвтектика, где температура плавления 640°С. Эта примесь присутствует всегда, так как в качестве раскислителя бронзы используется фосфористая медь в избытке. Его дробление сильно упрочнит сплав и будет больше, чем у латуни, например, при 7% олова 50% дробление увеличивает предел прочности (с 40 до 75 кг/мм 2 ). В зависимости от размера подложки (толчки) различают состояния сплава, такие как: отожженное, твердое и упругое.Оловянные бронзы, формами которых являются стержни, например трубы, полосы или проволоки, применяют для элементов абсолютно высокой упругости и стойкости к атмосферным факторам, т. е. коррозии, к которым относятся измерительные приборы, их части, диафрагмы манометров и пружины.
Взаимосвязь между механическими свойствами отожженной бронзы и содержанием олова.
O'S V 15 20 25%
Содержание олова
Источник системы: S.Provowans "Vademecum Materialoznawstwa", стр. 375
Оловянная бронза с рисунком CuSn 10 применяется для отливок тяжелонагруженных и износостойких машин и их парового и водяного оборудования. Оптимальные свойства достигаются при горячештамповке, известной как кованый слиток, для зубчатых колес и рабочих колес насосов. Добавление одного процента P, то есть фосфористой бронзы, явно улучшает свойства скольжения, в том числе сопротивление истиранию и твердость.Эта бронза с условным обозначением (CuSn 10 P) используется для отливки цельнонагруженных втулок и червячных колес.
Этот тип оловянной бронзы также включает легирующие элементы с символами Zn и Pb. Цинк менее 8% содержится в растворе а-фазы и повышает литейные свойства и повышает прочностные свойства почти в два раза меньше, чем олово, но не отвечает за стойкость к повышению температуры. Свинец ниже 8% находится в виде включений, что также улучшает обрабатываемость и свойства.Кроме того, цинк и свинец защищают от микропористости данной отливки.
Бронзы из сплавов олова и цинка для обработки пластмасс с содержанием ниже: 5% Sn,
Бронзы алюминиевые
Бронзы алюминиевые относятся к сплавам, которые конкурируют с оловянными бронзами как по своим свойствам, так и по свойствам. Цена. Эти сплавы системы Cu-Al с содержанием Al менее 11% предназначены для технических целей. Наибольшая растворимость алюминия в меди при 565°С составляет 9,8% и снижается с повышением температуры.а при сокращении не изменяется. В то время как сплав затвердевает при содержании алюминия 12%, электронная фаза g кристаллизуется при концентрации 3/2 с сужением диапазона заданного существования, она сохранялась только до температуры 565°С. При этой температуре происходит эвтектоидный распад. Эвтектоидное превращение данной Р-фазы в сплавах с символами Cu-Al часто происходит при переохлаждении. Оно происходит быстрее критической скорости, вызывая бездиффузионное мартенситное превращение этих фаз ph и p t в метастабильную хвойную структуру fl' и Pi.Это превращение происходит при следующих изотермических условиях охлаждения твердого тела. Нагрев метастабильных мартенситных фаз приводит состав в равновесие. Такое превращение алюминиевой бронзы позволяет подвергать сплавы термическому улучшению. Закалка, посредством которой высокая твердость мартенситных фаз способствует упрочнению сплава, кроме того, отпуск первоначально до 350°С повышает одновременно прочность и гибкость, усиливая микроскопическое взаимодействие пересыщающих фаз.а свыше 450 °С снижает его прочность и значительно повышает пластичность в результате затвердевания выделений пересыщающих фаз. Такие бронзы чаще всего закаляют с 900°С, а отпускают при 400¸600 0 С в течение 2¸3 ч.
Сравнивая свойства алюминиевого сплава (10% Al), находящегося в литейном и тепло- обработанное состояние, приводим следующую таблицу:
Состояние мастики Улучшенное
- Прочность на разрыв Rm кГ/мм 2 Вт [МН/м 2 ] 55 (490) 75 (735)
-0 Удлинение А % 15 5- Твердость по HB кГ/мм 2 [МН/м 2 ] 110 (1080) 150 (1470)
Источник: С.Prowans "Materialoznawstwo", Warszawa-Poznań, стр. 379
Механические свойства однофазных сплавов, содержащих до 8% Al, улучшают обработкой холодной пластической деформацией и отжигом. Результат деформационного упрочнения в двухфазных сплавах значительно ослаблен за счет меньшей доли в структуре пластической фазы (а). Механические свойства алюминиевой бронзы сохраняются до температуры +/- 300 o С. Они обладают исключительными свойствами скольжения и высокой коррозионной стойкостью, особенно к воздуху и соленой морской воде.Такая стойкость является следствием функционирования пленки с формулой Al 2 O 3 на поверхности этого сплава.
Литейные алюминиевые бронзы характеризуются значительной статической прочностью, а также стойкостью к повышенным температурам и истиранию, высокой стойкостью к коррозии. Их применяют для отливки тяжелонагруженных деталей, к которым относятся шестерни, всевозможные роторы и корпуса насосов, изготавливаемых для машиностроения и связи, а также судостроения, а иногда и химической промышленности.
Кремниевые бронзы
Отличаются хорошими механическими свойствами при температуре около 20 o C, т. е. окружающей среде и при максимальной температуре 300 o C, и, в частности, хорошей устойчивостью к усталости , хорошие свойства скольжения и высокая коррозионная стойкость при хорошей обрабатываемости и литейности. Улучшение обрабатываемости соответствует добавлению свинца в количестве 0,4%.
Марганцевые бурые
Медь с марганцем образуют без ограничений твердый раствор, стойкость и твердость которого повышаются при повышении содержания марганца до менее 10 % и выдерживают до 400 при С, практически не изменятся .Двухкомпонентный сплав, содержание марганца в котором составляет 5 %, устойчив к коррозии, а также к действию перегретого пара, применяется при изготовлении котельной арматуры. Такой сплав с примесью никеля характеризуется очень высоким удельным сопротивлением, а также низким температурным показателем стойкости. Такие сплавы с символом Cu-Mn, не относящиеся к собственно бронзам, содержание марганца в которых составляет 60-75% и высокая чистота, имеют очень высокую склонность к гашению механических колебаний, их чаще всего используют в качестве деталей прецизионных аппаратов. требующие высокого гашения вибраций, возникающих под воздействием работы двигателей, а также зубчатых передач и других устройств, подверженных динамическим или статическим дисбалансам.
Бериллиевые бронзы
Механические свойства бериллиевых бронз, но только тех из них, которые подвергнуты деформационному упрочнению и, в частности, дисперсионному упрочнению после раздавливания, мало отличаются от свойств стали. Особенно важным свойством сплавов является отсутствие искрения, вызванного трением или ударом.
Mechanical properties of beryllium bronze
90 134 90 135 90 136Condition
90 139 90 140Mechanical properties
90 139 90 144 90 135 90 146R m kg / mm 2
396 mm 9 2 A s %
HB kG / mm 2
90 135 Annealed
55
90
4 30 9149
30 9146
90 139 90 144 90 135 90 146
Crumple 70%
90 139 75
90 139 90 14694 50 90 139 146 4
90 90 96994909999 1399 4994 9014 90494 9014 9014 9014 9014 9014 9014 9000 9000 9000 9000 49494949494949494 9000 9000 9000 9000 9000
90 90 9000 9000 9000 90 146
90 9096 99 90 146
90 9096 90 90 146
90 9096 90 90 146
незакаленные незакаленные 25 380
9 0144
A s %
HB kG / mm 2
Annealed
55
90
4 30 9149
30 9146
90 139 90 144 90 135 90 146
Crumple 70%
90 13975
90 139 90 14694 50 90 139 1464
90 90 96994909999 1399 4994 9014 90494 9014 9014 9014 9014 9014 9014 9000 9000 9000 9000 49494949494949494 9000 9000 9000 9000 900090 90 9000 9000 9000 90 146
90 9096 99 90 146
90 9096 90 90 146
90 9096 90 90 146
380
Источник: С.Prowans, "Materialoznawstwo", Warszawa-Poznań, стр. 383
Бериллиевые бронзы особенно используются для пружин амортизаторов, в большинстве авиационных, немагнитных деталей для прецизионного оборудования, а также для искробезопасных инструментов, различных типов молотки, резцы и инструменты. Они предназначены для работы во взрывоопасных помещениях, также применяются в химической, нефтехимической и взрывоопасной промышленности.
Свинцовые бронзы
Большим преимуществом свинцовых бронз является низкая чувствительность подшипников, которые иногда подвержены недостатку смазки в смысле аварийной поломки.Когда температура в подшипнике повышается примерно до 330 на °С, то в таких условиях происходит плавка свинца. Капли свинца занимают положение смазки, которая предохраняет вал от заклинивания шеек. Поскольку свинец обладает скользящими свойствами, он устойчив к истиранию [2].
БИБЛИОГРАФИЯ
1. Станислав Прованс, "Материаловедение", Варшава-Познань, 1977
2. Вильгельм Домке, "Материаловедение Vademecum", Варшава, 1977
[1] Издательство Domke Materials, titles: "Vademecum" , Варшава, 1977
[2] Истирание. Истирание является наиболее распространенным видом износа, когда свободный абразив проходит по твердой поверхности.В элементах машин истирание в основном вызывает твердые загрязнения, попадающие в смазку или в смазочный зазор.
.Китай Поставщики бронзовых слитков, производители - Заводская цена
Бронза - самый ранний сплав в истории плавки и литья металлов. Добавление олова или свинца к чистой меди (красной меди) имеет особое значение и историческое значение. По сравнению с чистой медью (красная медь) бронза имеет высокую прочность и низкую температуру плавления (25%). Температура плавления бронзы при выплавке олова снизится до 800°С. Температура плавления чистой меди (красной меди) 1083°С).Бронза обладает хорошей литейностью, стойкостью к истиранию и стабильными химическими свойствами.
Характеристики
Бронза обладает низкой температурой плавления, высокой твердостью, высокой пластичностью, износостойкостью, коррозионной стойкостью и ярким цветом. Подходит для литья различного оборудования, механических деталей, подшипников, шестерен и т. д.
Существует двенадцать категорий бронзовых изделий, сосудов для питья, сосудов для питья, музыкальных инструментов, оружия, телег и лошадей, сельскохозяйственных орудий и инструментов, валюты, печатей и символов , гири и измерительные приборы, бронзовые зеркала и различные предметы.Делится на несколько подкатегорий. Среди них наиболее важными и основными являются пищевая утварь, сосуды для питья, сосуды для воды, музыкальные инструменты и оружие.
Comparison table of brown classes
China GB | EN | NOISE | BS | JS | ASTM | ||||||
Tin bronze | |||||||||||
QSn1.5-0.2 | CuSn2 | / | / | C50500 | |||||||
QSn4-0.3 | CuSn4 | CuSn4 | CuSn4 | C5101 | C51100 | ||||||
QSn6.5-0.1 | CuSn6 | CuSn6 | CuSn6 | C5191 | C5191 | QSn | CuSn8 | CuSn8 | C5212 | C54100 | |
Chrome bronze | |||||||||||
QCr0.5 | / | / | / | / | C18150 | ||||||
, QCr0.5-0,5 -0.5 2-0.1 | / | / | / | / | C18200 | ||||||
QCr0.6-0.4-0.05 | / | / | / | / | C18400 | ||||||
Бериллий | |||||||||||
Qbe2 | CuBe2 | CuBe2 | CB101 | C1720 | C170200 0 90.10820 90.19200 0 9.7 | CuBe1.7 | CuBe21.7 | CB101 | / | C17000 | |
Aluminum bronze | |||||||||||
QA15 | / | CuA15As | CA101 | C5102 | 20 | C60 800 QA17 | / | CuA18 | CA102 | / | C61000 |
QA19-4 | CuA18Fe3 | CuA18Fe3 | CA103 | C6161 | C61900-1 | QA19-5 | CuA110Ni5Fe4 | CuA110Ni5Fe4 | CA103 | C6280 | C63010 |
QA110-4-4 | CuA110Ni5Fe4 | C6A110Ni5Fe4 0 | C106sta4 0 | T2 | CU-ETP | SE-CU | C101 | C1100 | C11000 |
HOT TAGS: Бронзовые бары, Китай, Производители.
Проектно-конструкторские работы. Свариваемость меди и ее сплавов; часть 1
Страница 1 из 3
Медь и ее сплавы характеризуются очень хорошей тепло- и электропроводностью и поэтому являются очень важным материалом для производства электрических устройств. Благодаря высокой теплопроводности и стойкости к тепловому удару медь обычно используется в газовых обогревателях. Медь и ее сплавы обладают хорошей стойкостью к коррозионному воздействию морской воды и химикатов и поэтому также используются в таких продуктах, как резервуары для химикатов, компоненты кораблей и оборудование для пищевой промышленности.В два раза более высокая, чем у алюминия, теплопроводность меди и высокая температура плавления (по сравнению с алюминием) означают, что для эффективного плавления меди электрической дугой необходимо сильно нагревать толстые свариваемые элементы. С бронзами с гораздо меньшей теплопроводностью таких проблем нет.
Рышард Ястшембский, Кшиштоф Тшесневский, Павел Щепанский, Збигнев Барткевич, Веслав Каландык, Войцех Будек
Поскольку теплопроводность бронз почти того же порядка, что и у сталей, обычных аппаратов импульсной сварки TIG или MIG достаточно для их сварки без нагрева.Поскольку теплопроводность меди в два раза больше, чем у алюминия, и в семь раз больше, чем у стали, для сварки меди без нагрева лучше всего подходят методы глубокого проплавления: электроды с покрытием для глубокого проплавления, метод A-TIG, функция forceArc, MIG SpeedPulse и гибридные методы: сварка плазменная + MIG, лазерная + TIG сварка [11], [10].
Свариваемость меди
Теплопроводность меди (370-400Вт/м/К) в два раза выше, чем у алюминия (200 Вт/м/К), теплопроводность латуни (110 Вт/м/К) в два раза ниже что теплопроводности алюминия и в два раза превышает теплопроводность стали (58 Вт/м/К), а теплопроводность никелевых бронз ненамного выше теплопроводности стали.Чистую медь можно разделить на электролитическую металлургическую медь (ЭПК) и бескислородную медь - раскисленную и бескислородную медь (ББК). В электролитической меди под действием О2 вредные примеси превращаются в оксиды, поэтому ее электропроводность очень хорошая, но тогда возникает риск снижения коррозионной стойкости и водородного охрупчивания.
В таблице 1 показаны типичные типы меди и медных сплавов. Чистая медь имеет в семь раз большую теплопроводность, чем сталь, и поэтому теплота сварки распространяется по основному материалу очень быстро, металл сварного шва трудно плавится и возникают дефекты сварки, такие как прилипание /5/.
а)
б)
Рис. 1 Фазовые диаграммы медь-кислород а) и медь-водород б)
Температура плавления меди и медных сплавов составляет примерно 900-1100°С, а диапазон температур от твердого раствора до жидкости очень широк, что приводит к легкому образованию кристаллизационных трещин. Коэффициент линейного расширения также высок, поэтому легко возникают сварочные деформации.
Как показано на рисунке 1, диаграмма фазовых переходов медь-кислород показывает, что растворимость кислорода резко уменьшается с понижением температуры в меди и при 400°С достигает значения, близкого к нулю.Кислород с медью образует очень бедные твердые растворы и эвтектику с содержанием кислорода 0,39 % (3,5 % красного Cu2O) при температуре 1066 °С. Эвтектика создает сетку по границам зерен сварного шва /10/.
Поскольку чистая медь не имеет диапазона сосуществования жидкости и твердого тела, считается, что вам не следует беспокоиться о высокотемпературных трещинах. Однако в действительности, если жесткость большая, или если свариваются толстые пластины, то возникают трещины напряжения /6/.
Рис.2 Типовые сварные соединения медных листов (фото: Силезский политехнический университет)
Причиной их образования является низкая погонная энергия и отсутствие нагрева материала при сварке. Это приводит к отсутствию перемешивания между металлом шва и металлом шва в ЗТВ. Это вызывает образование и рост толстых столбчатых кристаллов, а примеси легко выделяются на границах зерен. Особенно опасно наличие на границах зерен растворов висмута и свинца, не образующих с медью твердых растворов /10/.Большая часть оксидов CuO (черных) получается при предварительном нагреве /10/.
Таблица 1 Типы меди и типичные медные сплавы
Диаграмма Cu-H показывает, что в твердом растворе меди с водородом существует большой интервал температур между жидкой и твердой фазами, поэтому при сварке водород из твердого раствора при слишком быстрой кристаллизации дает свободный водород, что вызывает волдыри.
Причиной образования пузырей в свариваемых медных сплавах, помимо того, что при затвердевании снижается растворимость таких газов, как водород, является также реакция между оксидами меди и водородом.При понижении температуры уменьшается:
Cu2O + h3 → Cu + h3O
и именно полученный водяной пар вызывает образование пузырьков.
Рис. 3 Образец газовой сварки толстостенных медных труб (фото HPR S.A. Kraków)
В шве ЭПК вязкой меди, содержащей кислород, образуется много пузырей, а при сварке бескислородной меди или с применением дополнительных материалов, содержащих раскислители, например Ti или Si, пузырей практически не образуется, т.к. Фактором их образования в меди считается реакция О2 и Н3.Кроме того, при дуговой сварке в бескислородной медной защите из инертных газов возможно образование пузырей в шве из-за азота, содержащегося в защитных газах [6].
Свариваемость медных сплавов
В случае газовой сварки латуни цинк окисляется и вызывает вздутие. В представленных меднофазных системах обнаружены различные химические составы твердых растворов. Эти растворы обладают достаточно хорошими прочностными и пластическими свойствами, поэтому их используют в качестве промышленных сплавов.Медные сплавы, в которые добавлены Al, Si, Sn, Mn, Si, называются алюминиевой бронзой, кремниевой бронзой и т. д., а сплавы меди и цинка — латунью.
Двойные сплавы меди с Ni, Mn дают сплошные твердые растворы, в качестве других добавок используют, например: Zn, Sn, Al, Si. Двойные медные сплавы имеют достаточно сложные взаимоотношения из-за наличия в них неоднородных интерметаллидных фаз. Многофазные сплавы
используются реже, имеют другие растворы, сформированные на подложке из интерметаллических фаз, что делает их менее пластичными.
Типы, свойства и области применения наиболее важных медных сплавов приведены в таблице 2.
Теплопроводность медных сплавов ниже, чем у чистой меди, а теплопроводность никелевых (мельхиоровых и куниферовых) и фосфористых бронз сравнима к черной стали.
Дом
Бронза - обычно представляет собой сплав меди с оловом, а также с другими металлами или другими элементами, в составе которого не менее 80-90% меди. (медный сплав, который не называют «бронзой» — это латунь, сплав меди и цинка, а мельхиор — сплав никеля с медью). Спецификация состава бронзы включена в польский стандарт PN-xx/H-87050.
демонстрирует очень хорошие прочностные характеристики при относительно легкой обработке.Высоколегированные бронзы также легко закаляются. Они характеризуются хорошими антифрикционными свойствами и высокой устойчивостью к коррозии и высоким температурам.
Мы продаем изделия из бронзы по всей Нижней Силезии, особенно Легница , Вроцлав и Познань .
Наша компания предлагает бронзы в виде:
Алюминий - - алюминий технической чистоты.В нем содержится много примесей, количество которых во многом зависит от способа приготовления. В процессе электролитического рафинирования получается алюминий с содержанием Al 99,95–99,955%. В результате электролиза оксида алюминия получаем металлургический алюминий , в расплавленном криолите, содержащий 99,0-99,8% Al.
Алюминиевый склад Вроцлав, Легница, Познань
Мы торгуем алюминиевыми изделиями по всей Нижней Силезии, уделяя особое внимание следующим городам: алюминиевые изделия Легница , алюминиевые изделия Познань и Вроцлав .
Предлагаем такие алюминиевые изделия как:
- круглые прутки
- плоские стержни
- листов
Изделия из алюминия
Предлагаем изделия из алюминия , характеризующиеся высокой технической чистотой в диапазоне 99,95 - 99,955% Al. У нас также есть продукты, изготовленные электролизом оксида алюминия с чистотой Al 99,0 - 99,8%. Это дробеструйный алюминий , находящийся в расплавленном криолите, который характеризуется высокой прочностью и в то же время очень легким.Устойчивый ко многим погодным условиям алюминий используется в производстве окон и дверей. Алюминий — это экологический материал, который многократно перерабатывается и безопасен для окружающей среды.
Продажа алюминия
В некоторых случаях глина заменяет изделия из стали, поскольку она намного дешевле стали. Исключительная прочность материала очень полезна в технологических процессах. Материал пригоден для сварки и устойчив к растяжению.Обладает хорошими параметрами тепло- и электропроводности. Алюминий не поддается механической обработке и химически нестабилен.
Несмотря на долговечность, не используется в местах, подверженных механическим повреждениям. Эстетичный и универсальный материал – его можно использовать для многих строительных и дизайнерских проектов. Он устойчив к коррозии и используется для производства технических пленок.
Алюминий – материал, широко используемый в следующих отраслях промышленности: пищевой, химической, энергетической, автомобильной и многих других.Алюминиевые листы широко используются для изготовления вывесок, дорожных знаков, архитектурных кромок и в качестве элемента электрооборудования.
.