Виды сплавов

Специальными бронзами называют сплавы меди, не содержащие олова в ка­честве основного легирующего компонента. В зависимости того, какой химический элемент в такой бронзе выступает в роли основного легирующего, специальные (безоловянные)  бронзы делят на следующие группы: алюминиевые, кремнистые, марганцевые, сурьмя­ные и свинцовые. Наибольшее распространение в литейном производ­стве получили алюминиевые бронзы.

Все эти сплавы характеризуются большим количеством структурных составляющих. Их фазовый состав сильно зависит от способа получения полуфабриката. Некоторые компоненты имеют переменную растворимость, что допускает термоупрочнение некоторых бронз.

Алюминиевые бронзы. Основ­ным легирующим элементом в этих бронзах является алюминий, содержание которого колеблется в пределах 6-12%. Однофазные алюминиевые бронзы (до 9,4%) характеризуются высокой пластичностью. При увеличении доли алюминия и появлении других фаз  резко повышается хрупкость сплава.

Кремнистые бронзы содержат около 3-5% кремния. Сплав остается однофазным при доле кремния от 3,5 до 5,4 процента в зависимости от температуры.

Марганцевые бронзы. Марганец неограниченно растворим в меди в жидком и твердом состояниях. При содержании до 20% марганца сплавы остаются однофазными. В промышленности применяют бронзы, содержащие 4-5% марганца.

Сурьмяные бронзы. Максимальная растворимость сурьмы в меди состав­ляет 9,5% при температуре 645°С. С понижением температуры растворимость сурьмы резко уменьшается, и в струк­туре сплава появляются две новые фа­зы. Литейные сурь­мяные бронзы содержат 7-8% сурьмы.

Свинцовые бронзы. Свинец не растворяется в твердом состоянии. При высокой температуре в сплаве – в зависимости от содержания свинца – присутствуют либо жидкая и твердая, либо две жидких фазы.  Бронзы, при­меняемые для заливки подшипников, содержат 27-33% свинца; бронзы для изготовления сальниковых колец – 57-63% свинца.

Примеры типичного использования специальных бронз некоторых марок.

БрАМц9-2Л, БрАМц10-2 – детали, работающие на истирание при невысоких нагрузках и скоростях: зубчатые колеса, шестерни, венцы зубчатых колес, ходовые гайки, втулки. Корпуса, тарелки, клапана, коробки сальников, крышки насосов, и прочие детали морского судостроения. Эти бронзы могут заменять оловянные бронзы марок БрОЦ10-2, БрОЦ8-4.

БрАЖН10-4-4Л, БрАЖН11-6-6 – арматура, работающая в морской воде (детали из этих бронз наиболее стойкие в морской воде по сравнению с другими алюминиевыми бронзами); детали для нефтяной и химической аппаратуры и для работы при температурах до 500°С; детали, работающие на истирание при высоких удельных нагрузках и больших скоростях (нагруженные шестерни, втулки, седла клапанов). Эти бронзы могут заменять бронзу БрОФ10-1.

БрКМц4-1 – детали, работающие при больших нагрузках в коррозионных средах (в химическом машиностроении, судостроении, моторостроении) и температурах до 300°С (подшипники, детали испарителей); детали с высокими упругими свойствами. Эта бронза может заменять бронзу марок БрО10, БрОЦ10-2, БрОЦ8-4, БрОЦС5-5-5.

БрСН60-2,5 – сальниковые кольца.

БрСуН7-2 – детали, работающие на истирание при значительных удельных нагрузках и скоростях скольжения: фрикционные и зубчатые колеса, шестерни, венцы червячных колес, втулки, подшипники. Может заменять бронзу марок БрОФ10-1, БрОЦС5-5-5.

БрМцНКС5-2-1-20 – монолитные подшипники для работы в условиях высоких давлений и ударных нагрузок.