Бетоны. Общая характеристика, состав, строение и свойства. Способы их получения

    Славы бронзы.

Бронзами называют сплавы меди с оловом, алюминием, марганцем, кремнием, ериллий и другими элементами, которые являются основными легирующими элементами.

Бронзы делят на две  основные группы:

1)    Оловянистые, в которых основным легирующим элементом является олово;

2)    Специальные,  в которых основными элементами  являются алюминий, марганец, кремний, ериллий и т.д.

Название специальных  бронз дается по основному легирующему  элементу: алюминиевые, марганцовистые, кремнистые и т.п.

Бронзы обозначают буквами  «Бр» и первыми буквами основных легирующих элементов, за которыми следуют  цифры, показывающие их процентное содержание. Например, БрОФ6,5-0,4 означает, что бронза оловянофосфористая с содержанием 6,5% Sn и 0,4% P, остальное медь; БрА7 – содержит 7% Al, остальное медь и т.д.

Рис 2. Диаграмма состояния  системы медь – олово (а) и механические свойства литой бронзы в зависимости  от содержания олова (б)

Весьма широкое применение получили технические оловянистые бронзы с содержание 10-12% Sn и реже до 20-22% Sn. Из диаграммы состояния медь – олово рис 2 а) (левая часть полной диаграммы) видно, что меднооловянистые сплавы при 800-700 ◦С образуют:

1)    твердый α-раствор  олова в меди (при содержании  до 13,5% Sn);

2)    смесь двух фаз α+β (при содержании 13,5-22% Sn).

В отличие от латуней  в бронзе β-фаза существует только при  высоких температурах и на диаграмме  имеется горизонтальная линия между  α+β-фазой, β-фазой и α+δ-фазой. Это означает, что такие материалы можно подвергать закалке и старению.

При медленном охлаждении с 588 ^◦С кристаллы β-фазы претерпевают эквивалентный распад с образованием смеси α-фазы и g-фазы, а при 520 ◦С кристаллы твердого раствора g-фазы распадаются на смесь фаз α и δ. В свою очередь при 350 ^◦С δ-фаза распадается на твердый α-раствор и ε-фазу (соединение Cu3Sn). В результате медленного охлаждения при комнатной температуре микроструктура оловянистой бронзы состоит из смеси фаз α+ε. При реальных условиях охлаждения последнее превращение не успевает произойти и бронза состоит из фаз α+δ (соединение Cu31Sn8)

Оловянистые бронзы по технологическому признаку разделяют на литейные и  деформируемые.

   Литейные оловянистые бронзы.

К ним относят бронзы марок БрО10, БрОФ10-1, БрОЦ10-2, Бр ОЦС5-5-5, БрОЦС6-6-3, БрОНС11-4-3 b и др. Эти бронзы, содержащие свыше 5-6% Sn, относят к двухфазным. Наличие в макроструктуре, кроме твердого α-раствора, эвтектоида (α+δ) обуславливает их хрупкость.

   Деформируемые оловянистые бронзы.

Используются для получения  лент, полос, прутков, проволоки, пружин, трубок, подшипниковых деталей и т.д., относят бронзы марок БрОФ4-0,25, БрОФ6,5-0,4, БрОЦ4-3, БрОЦС4-4-2,5 и др. Эти бронзы однофазные (твердый α-раствор); они обладают удовлетворительной пластичностью.

Механические свойства бронзы в зависимости от содержания олова представлены на рис 2 б). Увеличение прочности с повышением до 18-20% Sn сопровождается снижением пластичности.

Кроме того, различают  специальные, или безоловянистые, бронзы, к которым относят алюминивые, марганцовистые, кремнистые и другие, обладающие в ряде случаев более высокими механическими и антикоррозийными свойствами, чем оловянистые, поэтому они нашли широкое применение в промышленности.

Литература

1.     В.Т. Жадан,  П.И. Полухин, А.Ф. Нестеров, А.Ф.  Вишкарев, Б.Г. Гринберг «Материаловедение и технология материалов», М, Металлургия, 1994 г.

2.     Конспект лекций.

3.     http://www.examen.ru/db/examine/catdoc_id/ED6993C5167D6C1EC3256A02003ECB57/rootid/BCD8A4FC42508700C3256A39005E8AE6/defacto.html