Свойства алюминия

применяющихся в подшипниках скольжения.

Еще наиболее распространенными медными сплавами являются бронзы.

Б р о н з а м и называют все медные сплавы за исключением латуней. Следовательно, бронзы-это сплавы меди с оловом, алюминием, кремнием,

бериллием и другими элементами. Наиболее раннее применение нашли оло­вянные бронзы, которые знали и широко использовали еще в древности. Эти бронзы не утратили своего значения и в настоящее время, но в силу высокой стоимости и дефицитности оловаисследователи искали и нашли ряд заменителей оловянной бронзы, в которых олово содержится в меньшем ко­личестве по сравнению с ранее применявшимися бронзами или не содержат совсем.

В зависимости от легирования бронзы называют оловянными, алюминие­выми, кремневыми, бериллиевыми и т.д. Марку бронз составляют из букв Бр, характеризующих тип сплава-бронза; букв, указывающих перечень вхо­дящих легирующих перечень входящих легирующих элементов в нисходящем порядке их содержания, и цифр, соответсвующих их среднему количеству в процентах. Указывать в марке содержание меди в противоположность лату­ням нет необходимиости. В латунях два обязательно присутствующих не указанных в марке элемента-медь и цинк, а в бронзах-только медь и ее легко определить по разности от 100 %. Например, маркой Бр. ОЦС4-4-2,5 обозначают бронзу, содержащую 4% Sn, 4% Zn, 2.5% Pb и 100-(4+4+2.5)= =89,5% Cu.

Принято все бронзы делить на оловянные и безоловянные.

Оловянные бронзы. Олово на механические свойства меди влияет анало­гично цинку: оно повышает прочность и пластичность. Количественно это влияние выражено еще более сильно. Кроме того, сплавы меди с оловом обладают высокой антикоррозионной стойкостью и хорошими антифрикцион­ными свойствами. Этим обусловливается применение бронз в химической промышленности для изготовления литой арматуры, а также в качестве ан­тифрикционного материала в других отраслях.

Бронза хорошо обрабатывается давлением и резанием. Она имеет очень малую усадку при литье: менее 1%, тогда как усадка латуней и чугуна составляет около 1,5%, а стали-более 2%. Поэтому, несмотря на склон­ность к ликвации и сравнительно невысокую жидкотекучесть, бронзы при­меняют для получения сложных по конфигурации отливок, включая худо­жественное литье.

Оловянные бронзы легируют цинком, никелем и фосфором. Цинка добав­ляют до 10%, в этом количестве он почти не изменяет свойств бронз, но делает их дешевле. Свинец и фосфор улучшают антифрикационные свойства бронзы и ее обрабатываемость резанием.

Оловянные бронзы дорогие, поэтому в народном хозяйстве их применяют ограниченно.

Бронзы безоловянные. В настоящее время существует ряд марок бронз, не содержащих олова. Это двойные или чаще многокомпонентные сплавы ме­ди с алюминием, марганцем, железом, свинцом, никелем, бериллием и кре­мнием.

Во многих случаях эти бронзы не только не уступают оловянным брон­зам, но по некоторым свойствам и превосходят их. Алюминиевые, кремни­евые и особенно бериллиевые бронзы превосходят их по механическим свойствам, алюминиевые-по коррозионной стойкости, кремнецинковая-по жидкотекучести.

Преимуществом некоторых из них (алюминиевой, бериллиевой) является также и то, что они могут быть подвергнуты термической обработке, в результате чего увеличивается их прочность. Величина усадки при крис­таллизации у всех этих бронз более высокая, чем у оловянных. В этом отношении оловянная бронза непревзойденный литейный сплав.

С п л а в ы м е д ь-ф о с ф о р не могут служить машиностроитель­ным материалом, поэтому их нельзя отнести к бронзам. Однако они явля­ются товаром на мировом рынке и предназначаются в качестве лигатура

при изготовлении многих марок фосфористых бронз, а также и для раскис­ления сплавов на медной основе.

Среди других медных сплавов, кроме латуни и бронз, наиболее значимой является группа м е д н о н и к е л е в ы х с п л а в о в.

Медь и никель имеют одинаковую кристаллическую решетку и почти оди­наковый размер атомов, поэтому при сплавлении они образуют непрерывный ряд твердых растворов. Изменение свойств тведого раствора в такой сис­теме происходит тоже непрерывно. Поэтому деление медноникелевых спла­вов на те, у которых основой является медь, и те, у которых основа ни­кель, следует считать условным.

Никель, введенный в медь, сильно изменяет ее свойства. Твердость, прочность и пластичность сплавов при увеличении содержания никеля воз­растают. Электропроводность резко снижается, и это используют для соз­дания сплавов на медной основе с высоким электросопротивлением. Леги­рование никелем вызывает значительное повышение антикоррозионной стой­кости. Изменяется и внешний вид сплавов-уже при 15% Ni получается се­ребристо-белый цвет сплавов, совершенно отличный от цвета меди.

Назначение каждого медноникелевого сплава, как правило, узкое и впо­лне определенное, соответствующее его основным свойствам. Так, сплав с 19% Ni красив по внешнему виду, пластичен, хорошо сопротивляются кор­розии и истиранию, поэтому его применяют, в частности, для чеканки мо­нет и медалей; сплав с 40% Ni, легированный марганцем имеет наиболее высокое электросопротивление из всех медноникелевых сплавов, поэтому его применяют для электротехнических целей, в термопарах и т.д.

Наиболее широко применяемые сплавы меди с никелем: мельхиор, ней­зильбер, манганин, константин, конель, куниаль А, куниаль Б. В этих сплавах, кроме химического состава, по основным элементам контролируют содержание одиннадцати примесей, в числе которых кремний, углерод, висмут, мышьяк, свинец, сурьма и т.д.