Klassificering og mærkning af bronze
Bronze skal forstås som en metallegering baseret på kobber, og legeringskomponenter tilsættes den, øge hårdheden af det færdige materiale. Tin, krom, bly, nikkel, aluminium og andre metaller bruges oftest i form af en ligatur. Bronzelegeringens fysiske egenskaber samt dens farve og hårdhed vil have forskellige egenskaber, som afhænger af den procentvise sammensætning af legeringskomponenterne.
Bronze, som har en udtalt rød farvetone, består af en øget mængde kobber, og hvis legeringen har en grålig farvetone af stål, reduceres kobberindholdet i den til 30-35%. Bronze er et populært materiale, der bruges i forskellige økonomiske og industrielle områder.
Ejendommeligheder
Bronzelegering består af kobber og ligatur, som både kan være i form af metaller og ikke-metaller - bronzekvaliteten afhænger af denne sammensætning. Gennem teknologiske eksperimenter og videnskabelig forskning er det optimale forhold mellem bronzebasen og dens komponenter blevet fundet. De mest almindeligt anvendte tilsætningsstoffer er:
- beryllium;
- aluminium;
- zink;
- tin;
- silicium;
- fosfor;
- jern;
- mangan;
- at føre;
- nikkel.
Ifølge historiske beviser, det første bronzemateriale blev skabt for 3000 år siden og bestod af kobber og tin... I små mængder giver tin det omsmeltede stof hårdhed, fleksibilitet og letter selve smeltningsprocessen. Tin udviser sådanne egenskaber, hvis dets koncentration i materialet ikke overstiger 4-4,8 %. Hvis vi tager omkring 5 % eller mere af tin, vil den færdige legering miste sin fleksibilitet, og ved en tinkoncentration på mere end 20 % vil det resulterende materiale være skørt.Hvis beryllium tilsættes til omsmeltningen til kobber, vil outputtet være et fast materiale med øget fysisk og kemisk resistens.
Produkter fremstillet af denne metallegering kan skæres eller svejses ved hjælp af enhver form for svejsning.
Når kobber kombineres med silicium og zink det færdige materiale vil have god plasticitet, hvilket er perfekt til støbning af produkter. Det færdige produkt har øget slidstyrke og gnister ikke under bearbejdning. Derudover har bronze med silicium og zink ligaturer et højt niveau af modstand mod termisk kompression af metallet.
Tilføjer du bly til kobber, får du et metal, der har anti-korrosive egenskaber, skrid- og friktionsbestandigt, stærkt og svært at smelte.
Ved at kombinere kobber med aluminium, du kan få et materiale, der vil have en høj densitet, reduceret glideindeks, øget modstandsdygtighed over for rustdannelse og modstandsdygtighed over for aggressive kemiske miljøer. Dette metal er velegnet til skæring. Hvis der tilsættes fosfor til kobber, så i forbindelse med nogle andre sammensætninger af masterlegeringen, vil denne ingrediens reducere legeringens sure egenskaber.
Når enhver form for ligatur tilsættes kobber, forringes dens evne til at lede varme kraftigt. Jo mere ligatur i legeringen, jo dårligere er dens varmeledningsevne.
Hvad angår udseendet af bronzelegeringen, med et indhold på op til 90% kobber i det, vil metallet have en rød farvetone, og med et kobberindhold på op til 85% vil materialet have en gul nuance.
Det bemærkes, at hvis legeringen kun består af kobber med 50%, så vil materialet fra det være hvidt stål i farve, og for at opnå en sort farve, reduceres kobberkoncentrationen til 35%. Over tid ændrer alle kobbermaterialer deres farve: det bliver mørkere under påvirkning af ekstreme temperaturer, syrer, salte, alkalier i forskellige koncentrationer.
Grundlæggende klassificering af legeringer
I overensstemmelse med hvor mange komponenter der indgår i sammensætningen af bronzelegeringen, opdeles bronze konventionelt i to-komponent (metal og ligatur, bestående af 1 komponent) el multikomponent. Derudover er bronzematerialer opdelt i tinfri og tinsammensætninger. Tinfri formuleringer indeholder ikke tin. Deres klassificering er lavet under hensyntagen til, hvilken slags metal, i stedet for tin, udfører funktionen af en ligatur.
Tin
Ved at tilføje tin til kobber, kan du få støbelegering. Men ud over et højt smelteevneindeks har denne sammensætning også god hårdhed. Ofte tilsættes zink, bly og fosfor også til et sådant metal. Denne ligatur giver det færdige materiale korrosionsbestandighed og gør det endnu mere velegnet til smeltning og støberiarbejde.
I tinlegering fosfor virker som et metaldeoxidationsmiddel, og zink reducerer omkostningerne ved materialet på grund af dets lave pris, og det har ikke meget effekt på det resulterende metals egenskaber. For at spare penge er det tilladt at medtage op til 10 % zink i tinlegeringer. Fortinne bronzekvaliteter er velegnede til bearbejdning og polering. Færdige produkter fremstillet af tinkvaliteter vil være meget holdbare.
Bronzelegering, som indeholder op til 8 % tinurenhed, bruges til stempling, valsning og smedning. Tråd, stænger af forskellige former såvel som metalplader er lavet af dette materiale. Der anvendes legering, hvor tin fylder op til 20% i form af en masterlegering til fremstilling af støbte produkter... I støbeprocessen fylder sådan bronze formen fuldstændigt og har en lille andel af krympning. Dette materiale tillader produktion af komplekse former såvel som genstande af kunstnerisk betydning.
Derudover bruges tinbronze til fremstilling af enheder og mekanismer, der vil fungere i havvand.
Aluminium
Aluminium bruges ofte i bronzelegeringer. Ligaturet indeholder fra 6 til 12% af sådant materiale. Bronze aluminiumslegeringer kan bestå af en enkelt komponent (aluminium) eller mange additiver, når jern, nikkel og mangan også er til stede i legeringen. Tilføjelsen af aluminium til bronze reducerer tætheden af det færdige materiale, så letvægtslegeringen er meget udbredt i skibsbygning og rumfartsindustrien.
Materialet med tilsætning af aluminium har en høj friktionsstyrke, derfor bruges legeringen også til fremstilling af dele til værktøjsmaskiner, varmeudstyrsenheder og vejkøretøjer.
Kiselholdig
Silicium kan tilsættes til bronze i en andel på 3 til 5%. Den færdige legering er overlegen i sine anti-korrosionsegenskaber i forhold til tinlegeringer og har også høj mekanisk stabilitet og elasticitet. Derudover er siliciumlegeringer ikke magnetiserede og er velegnede til elektrisk svejsning og lodning.
Færdig kobber med siliciumprodukter har høj modstandsdygtighed over for aggressive kemiske miljøer i form af syrer og baser, samt gasser. Sådant materiale bruges til fremstilling af gasledninger eller vandafledningssystem.
Siliciumbronze kan desuden legeres med mangan.
Mangan
På forskellige områder af industrien er det efterspurgt bronzelegering indeholdende mangan: fra 4 til 5%. Materialet har karakteristiske egenskaber: høj styrke, fleksibilitet og anti-korrosionsbestandighed. Dele til forskellige mekanismer er lavet af sådanne legeringer. Når indholdet af mangan i bronzelegeringen er mere end 1 %, øges materialets hårdhed, men stoffets sejhed og smelteevne falder.
Derudover er manganlegeringer svære at svejse.
At føre
Når en blykomponent tilsættes kobber, opnås en højstyrke, slidbestandig legering. Det bruges til fremstilling af lejer, der roterer i lang tid, under højt tryk og ved høj hastighed. Bronze med en blyligatur bruges til fremstilling af dele af enheder, der opererer i aggressive kemiske miljøer, materialet bruges til at beskytte mod stråling, ved fremstilling af ammunition, glas, som forskellige farvepigmenter til trykfarve.
Beryllium
Tilsætning af beryllium til kobber danner en bronzelegering, som er karakteriseret ved øget styrke, fleksibilitet og flydeegenskaber. Derudover besidder materialet god elektrisk ledningsevne og er en varmeleder... Legeringen er modstandsdygtig over for korrosion, produkter i form af fjedre og komplekse mekanismer fremstilles af den, materialet bruges i elektroteknik til fremstilling af fiberoptiske produkter og mikrokredsløb.
Bronzelegering med beryllium giver dig mulighed for at lave de mindste detaljer ud fra det, som kan bruges i instrumentering, computer- og telefonteknologi, multimedieenheder og så videre. Indholdet af beryllium i legeringen varierer fra 0,7 til 2,5%.
Efter en speciel varmebehandling hærdes legeringen, hvilket giver den egenskaberne øget hårdhed.
Mærkning
For at skelne bronzelegeringer fra hinanden blev der indført en vis markering. Og der er specielle borde til tekniske formål, ifølge hvilken teknologen kan bestemme, hvilket mærke bronze der skal bruges til en bestemt opgave, for at tydeliggøre tabeldataene om sammensætningen af legeringen, dens fysisk-kemiske egenskaber og anvendelsesmuligheder.
De eksisterende mærker af bronze adskiller sig fra hinanden i sammensætningen af ligaturen som en procentdel af kobber. Mærkning af bronzelegering har en alfabetisk og numerisk betegnelse. For eksempel kan afkodningen af et sådant mærke betyde, at bogstaverne i navnet svarer til kemiske elementer, og tallene vil informere om procentdelen af procentdelen af ligaturen. Ifølge GOST indeholder digitale data ikke indikationer af indholdet af kobber i legeringenfordi det er klart, at det er hovedkomponenten.
Men alle ligaturnormer skal overholde de etablerede statsstandarder.
Bronzelegeringen er mærket med forkortelsen Br. Dernæst kommer bogstavet, der angiver hovedkomponenten af ligaturen, og derefter resten af de konstituerende dele. Hvad angår tallene, er de arrangeret i faldende rækkefølge, hvilket angiver procentdelen af ligaturkomponenter. For eksempel er bronzekvalitet BRAZHN 10-4-5 en legering af kobber med aluminium, jern og nikkel. Desuden er aluminium i sammensætningen af legeringen 10%, jern - 4%, nikkel - 5%. Resten er kobber.
Når kvaliteten af bronzelegeringen er ukendt, materialet er genstand for kemisk og fysisk analyse. Nøjagtige data er nødvendige for arbejdere, der skal bestemme vægten af emnet gennem legeringens vægtfylde. Hvert stålværk har sit eget tekniske laboratorium, som hjælper med at løse problemer af denne art.
Bronze - hvilken slags metal og hvor er det brugt - se videoen nedenfor.