Brons is 'n legering wat op koper gebaseer is. Hulpmetale kan nikkel, sink, tin, aluminium en ander wees. In hierdie artikel sal ons tipes, tegnologiese kenmerke, chemikalieë oorweeg. die samestelling van brons, asook metodes vir die vervaardiging daarvan.
Klassifikasie
1. Volgens die chemiese samestelling word hierdie metaal gewoonlik in twee groepe verdeel. Die eerste is tinbrons. In hulle is tin die belangrikste legeringselement. Die tweede is blikloos. Ons sal hieronder in meer besonderhede hieroor praat.
2. Volgens die tegnologiese kenmerke van brons is dit gebruiklik om dit te verdeel in vervormbaar en gietery. Eersgenoemde word goed onder druk verwerk. Laasgenoemde word vir gevormde gietstukke gebruik.
Hierdie metaal, in vergelyking met koper, het baie beter anti-wrywing, meganiese eienskappe, sowel as weerstand teen korrosie. Trouens, brons is 'n legering van koper en tin (as die belangrikste hulpelement). Nikkel en sink is nie die belangrikste legeringselemente hier nie; hiervoor word komponente soos aluminium, tin, mangaan, silikon, lood, yster, berillium, chroom, fosfor, magnesium, sirkonium en ander gebruik.
Blikbrons: Gietery
Kom ons vind uit wat so 'n metaal is. Tinbrons (foto hieronder wys gegote dele) is 'n legering wat laer vloeibaarheid het as ander tipes. Dit het egter 'n onbeduidende volumetriese krimping, wat dit moontlik maak om gevormde brons gietstukke te verkry. Hierdie eienskappe bepaal die aktiewe gebruik van brons in die giet van antiwrywingsonderdele. Die oorweegse legering word ook gebruik in die vervaardiging van toebehore wat bedoel is vir gebruik in 'n waterige medium (insluitend seewater) of in waterdamp, in olies en onder hoë druk. Daar is ook sogenaamde nie-standaard gietbrons vir verantwoordelike doeleindes. Hulle word gebruik in die vervaardiging van laers, ratte, busse, pomponderdele, seëlringe. Hierdie onderdele is ontwerp om onder hoë druk, hoë spoed en lae vragte te werk.
Loodbrons
Hierdie subspesie van gietery-tinlegerings word gebruik in die vervaardiging van laers, seëls en gevormde gietstukke. Sulke brons word gekenmerk deur lae meganiese eienskappe, waardeur dit, in die proses van vervaardiging van laers en busse, eenvoudig op 'n staalbasis in die vorm van 'n baie dun laag toegepas word. Allooie met 'n hoë inhoud van tin het hoër meganiese eienskappe. Daarom kan hulle sonder 'n staalsteun gebruik word.
Blikbrons: vervormbaar
Legerings wat deur druk verwerk word, word gewoonlik in die volgende groepe verdeel:tin-fosfor, tin-sink en tin-sink-lood. Hulle het hul toepassing gevind in die pulp- en papierbedryf (nette word daarvan gemaak) en meganiese ingenieurswese (die vervaardiging van vere, laers en masjienonderdele). Daarbenewens word hierdie materiale gebruik in die vervaardiging van bimetaalprodukte, stawe, bande, stroke, ratte, ratte, busse en pakkings vir hoogs gelaaide masjiene, buise vir instrumentasie, drukvere. In elektriese ingenieurswese is die wydverspreide gebruik van brons (bewerk) te danke aan sy uitstekende meganiese eienskappe (saam met hoë elektriese eienskappe). Dit word gebruik in die vervaardiging van stroomdraende vere, propverbindings, kontakte. In die chemiese industrie word tinbrons gebruik om veerdraad te vervaardig, in presisiemeganika - toebehore, in die papierbedryf - skrapers, in die motor- en trekkerindustrie - busse en laers.
Hierdie legerings kan in ekstra harde, harde, halfharde en sagte (uitgloeiende) toestande verskaf word. Blikbrons word gewoonlik koud gewerk (gerol of getrek). Warm metaal word slegs gedruk. Onder druk word brons perfek gewerk, beide koud en warm.
Beryllium-brons
Dit is 'n legering wat aan die groep van presipitasiehardende metale behoort. Dit het hoë meganiese, fisiese en elastiese eienskappe. Berilliumbrons het 'n hoë vlak van hittebestandheid, korrosiebestandheid en sikliese sterkte. Dit is bestand teen laagtemperatuur, magnetiseer nie en gee nie vonke wanneer dit getref word nie. Verharding van berilliumbrons word uitgevoer by temperature van 750-790 grade Celsius. Die byvoeging van kob alt, yster en nikkel dra by om die tempo van fasetransformasies tydens hittebehandeling te vertraag, wat die tegnologie van veroudering en verharding aansienlik vergemaklik. Boonop dra die byvoeging van nikkel by tot 'n verhoging in die herkristallisasietemperatuur, en mangaan kan duur berillium vervang, hoewel nie heeltemal nie. Die bogenoemde kenmerke van brons maak dit moontlik om hierdie legering te gebruik in die vervaardiging van vere, veeronderdele en membrane in die horlosiebedryf.
'n Allooi van koper en mangaan
Hierdie brons het spesiale hoë meganiese eienskappe. Dit word verwerk deur druk, beide koud en warm. Hierdie metaal word gekenmerk deur hoë hittebestandheid, sowel as korrosiebestandheid. 'n Koperlegering met die byvoeging van mangaan het wye toepassing gevind in oondtoebehore.
Silicon brons
Dit is 'n legering wat nikkel bevat, minder dikwels mangaan. So 'n metaal word gekenmerk deur ultrahoë meganiese, anti-wrywing en elastiese eienskappe. Terselfdertyd verloor silikonbrons nie sy plastisiteit by lae temperature nie. Die legering is goed gesoldeer, verwerk deur druk by beide hoë en lae temperature. Die betrokke metaal is nie gemagnetiseer nie, vonk nie wanneer dit getref word nie. Dit verklaar die wydverspreide gebruik van brons (silikon) in mariene skeepsbou in die vervaardiging van anti-wrywing onderdele, laers, vere,roosters, verdampers, mase en geleidingsbusse.
Giet bliklose legerings
Hierdie tipe brons word gekenmerk deur goeie korrosie, anti-wrywing eienskappe, sowel as hoë sterkte. Hulle word gebruik vir die vervaardiging van onderdele wat in besonder moeilike toestande bedryf word. Dit sluit in ratte, kleppe, busse, ratte vir kragtige turbines en hyskrane, wurms wat saam met geharde staalonderdele werk, laers wat onder hoë druk en skokladings werk.
Hoe om brons te maak?
Die vervaardiging van hierdie metaal moet uitgevoer word in spesiale oonde wat gebruik word vir die smelt van koperlegerings. Bronslading kan gemaak word van vars metale of met die byvoeging van sekondêre afval. Die smeltproses word gewoonlik onder 'n laag vloeimiddel of houtskool uitgevoer.
Die proses wat 'n lading van vars metale gebruik, vind in 'n sekere volgorde plaas. Eerstens word die vereiste hoeveelheid vloeimiddel of houtskool in 'n hoogs verhitte oond gelaai. Dan word koper daar geplaas. Nadat u gewag het dat dit smelt, verhoog die verhittingstemperatuur tot 1170 grade. Daarna moet die smelt gedeoksideer word, waarvoor fosforkoper bygevoeg word. Hierdie proses kan in twee fases uitgevoer word: direk in die oond, en dan in die skeppel. In hierdie geval word die bymiddel in gelyke verhoudings ingebring. Vervolgens word die nodige legeringselemente wat tot 120 grade verhit is, by die smelt gevoeg. Vuurvaste komponente moet in die vorm van ligatuur ingebring word. Verdere gesmelte brons (foto,hieronder, demonstreer die smeltproses) word geroer totdat alle bygevoegde stowwe heeltemal opgelos is en tot die verlangde temperatuur verhit is. Wanneer die resulterende legering uit die oond uitgereik word, voordat dit gegooi word, moet dit finaal gedeoksideer word met die res (50%) van fosforkoper. Dit word gedoen om brons uit oksiede vry te stel en die vloeibaarheid van die smelt te verhoog.
Smelting van herwinde materiaal
Om brons te maak deur herwonne metale en afval te gebruik, moet smelt in die volgende volgorde gedoen word. Eerstens word koper gesmelt en gedeoksideer met fosforbymiddels. Dan word sirkulerende materiaal by die smelt gevoeg. Daarna word die metale heeltemal gesmelt en legeringselemente word in die toepaslike volgorde ingebring. In die geval dat die lading uit 'n klein hoeveelheid suiwer koper bestaan, is dit nodig om eers die sirkulerende metale te smelt, en dan koper en legeringselemente by te voeg. Smelt word uitgevoer onder 'n laag vloeimiddel of houtskool.
Nadat die mengsel gesmelt en tot die vereiste temperatuur verhit is, word die finale deoksidasie van die mengsel met fosforkoper uitgevoer. Vervolgens word die smelt bo-op bedek met gebrande steenkool of gedroogde vloeimiddel. Die verbruik van laasgenoemde is 2-3 persent per gewig van die metaal. Die verhitte smelt word vir 20-30 minute gehou, periodiek geroer, en dan word die geskeide slak van die oppervlak verwyder. Alles, brons is gereed vir giet. Vir beter slakverwydering kan kwartssand by die skeplepel gevoeg word, wat dit verdik. Om te bepaal of die brons gereed is om in vorms te giet, is 'n spesialetegnologiese toets. Die breuk van so 'n monster moet eenvormig en skoon wees.
Aluminiumbrons
Dit is 'n legering van koper en aluminium as 'n legeringselement. Die smeltproses van hierdie metaal verskil aansienlik van bogenoemde, wat verklaar word deur die chemiese eienskappe van die hulpkomponent. Oorweeg hoe om brons te maak met behulp van aluminiumlegeringskomponente. In die vervaardiging van hierdie tipe legering deur gebruik te maak van herwinde materiale in die lading, word die operasie vir deoksidasie met fosforkomponente nie gebruik nie. Dit is te wyte aan die feit dat fosfor gekenmerk word deur 'n laer affiniteit vir suurstofmolekules as aluminium. Jy moet ook bewus wees dat hierdie tipe brons baie sensitief is vir oorverhitting, dus moet die temperatuur nie 1200 grade oorskry nie. In 'n oorverhitte toestand word aluminium geoksideer, en die bronslegering is versadig met gasse. Daarbenewens word die oksied wat tydens die smelt van hierdie soort brons gevorm word nie verminder deur die byvoeging van deoksideerders nie, en dit is baie moeilik om dit uit die smelt te verwyder. Die oksiedfilm het 'n baie hoë smeltpunt, wat die vloeibaarheid van brons aansienlik verminder en verwerping veroorsaak. Smelt word baie intensief uitgevoer, by die boonste grense van verhittingstemperature. Daarbenewens moet die voltooide smelt nie in die oond behou word nie. Wanneer aluminiumbrons gesmelt word, word dit aanbeveel om 'n vloeimiddel wat 50% soda-as en 50% krioliet is as 'n deklaag te gebruik.
Die voltooide smelt word verfyn voordat dit in vorms gegooi word deur mangaanchloried daarin te voeg, ofsinkchloried (0,2-0,4% van die totale massa van die lading). Na hierdie prosedure moet die legering vir vyf minute gehou word totdat die gasontwikkeling heeltemal gestaak is. Daarna word die mengsel tot die verlangde temperatuur gebring en in vormpies gegooi.
Om segregasie in 'n bronssmelt met 'n hoë inhoud van lood onsuiwerhede (50-60%) te voorkom, word dit aanbeveel om 2-2,3% nikkel in die vorm van koper-nikkel ligatuur by te voeg. Of, as vloeistowwe, is dit nodig om die sulfaatsout van alkalimetale te gebruik. Nikkel, silwer, mangaan, as dit deel van brons is, moet in die smelt ingebring word voor die tinbyvoegingsprosedure. Daarbenewens, om die kwaliteit van die resulterende legering te verbeter, word dit soms gemodifiseer met klein bymiddels gebaseer op vuurvaste metale.
