Бронзами называют двойные и многокомпонентные
медные сплавы, в которых основными легирующими элементами являются
различные металлы, кроме цинка. Медноникелевые сплавы выделены в
отдельную группу материалов. Название бронзе дают по легирующим
элементам (например, сплав меди с алюминием называют алюминиевой
бронзой). Маркируют бронзы буквами Бр, за которой следуют заглавные
буквы легирующих элементов и через дефис цифры — их процентное содержание.
Различают две группы бронз: оловянные,
в которых преобладающим легирующим элементом является олово, и безоловянные
(специальные).
По технологическому признаку бронзы
делят на деформируемые и литейные. Первые легко поддаются штамповке,
ковке, рифлению и другим видам обработки давлением, используемым
при изготовлении изделий. Литейные бронзы предназначены для фасонных
отливок. Бронзы по сравнению с латунью обладают более высокими прочностью,
коррозионной стойкостью и антифрикционными свойствами. Они весьма
стойки на воздухе, в морской воде, растворах большинства органических
кислот, углекислых растворах.
В качестве легирующих элементов
в бронзах используют олово, алюминий, никель, марганец, железо,
кремний, свинец, фосфор, бериллий, хром, цирконий и другие элементы.
Бронзы, в которых легирующие элементы входят в твердый раствор,
упрочняют деформационным наклепом. Последующим низкотемпературным
отжигом (250— 300° С) могут быть повышены их упругие свойства. Бронзы,
содержа-щие бериллий, хром, цирконий и некоторые другие элементы
с пере-менной их растворимостью в a-твердом
растворе, упрочняют дисперсионным твердением. К этому классу относится
также бронза марки БрАЖН10-4-4 .
Из перечисленных элементов олово,
алюминий, никель и кремний главным образом повышают прочность, упругие
свойства и корро-зионную стойкость бронз, а в сочетании с другими
элементами (свинцом, фосфором, цинком) также и антифрикционные свойства.
Железо и никель сильно измельчают
зерно и повышают температуру рекристаллизации бронз. Марганец и кремний
повышают их жаростойкость. Бериллий, хром и цирконий, особенно после
закалки и старения, повышают прочностные свойства сплавов, одновременно
незначительно снижая их электропроводность. Эти элементы существенно
повышают жаропрочность бронз. Большинство бронз (за исключением алюминиевых)
хорошо поддаются сварке и пайке твердыми и мягкими припоями.
Безоловянные бронзы по своим свойствам
не уступают, а по некоторым превосходят оловянные бронзы, и поэтому
их широко применяют в машиностроении и других отраслях промышленности.
Бронзы используют для изготовления арматуры, всевозможных шестерен,
подшипников, втулок, баков, резервуаров и других ответственных деталей
и узлов машин и аппаратов.
Рис 1. Зависимость характеристик
механических свойств деформированных
алюминиевых бронз от состава
Свойства бронз определяются содержанием
в них легирующих элементов. На рис. 1 приведены графики зависимости
характеристик свойств алюминиевых бронз от их состава.
Бериллиевая бронза в облагороженном
состоянии — наиболее прочный сплав на медной основе. По своей твердости
и упругим свойствам при обычной температуре она превосходит высококачественные
стали. Особое положение занимают хромо- и кадмий-содержащие бронзы,
которые являются наиболее высокоэлектропроводными и теплопроводными
из стандартных бронз.
В машиностроении используют плоский
и круглый прокат из бронз .Плоский прокат поставляют в мягком (отожженном
или закаленном), полутвердом (обжатие 10—30%), твердом (обжатие
30—50%) и особо твердом (обжатие более 60%) состоянии.