Изделия из бронзы

Человечество использует бронзу с глубокой древности, с середины IV тысячелетия до нашей эры. Может показаться, что за такой огромный период времени человечество должно было найти значительно лучшие материалы, а бронза должна отправиться на свалку истории. Тем не менее, она активно используется до сих пор, и в некоторых сферах ей нет приемлемых альтернатив.

Бронза литьеПо твердости бронза превосходит чистую медь
 

Состав бронзы и её разновидности

Бронза является сплавом цветных металлов, основным компонентом в котором выступает медь, вторым по значимости – олово. Однако оно может отсутствовать, такие виды бронзы называют безоловянными. В меньших количествах в бронзах содержится алюминий, свинец, бериллий, цирконий, мышьяк, кремний и пр. Может содержаться никель или цинк в небольших количествах, сплавы меди со значительным содержанием этих металлов относят к другим категориям – латунь, константан и др.

В зависимости от соотношения компонентов в сплаве их делят на литейные и деформируемые. К первому типу относятся сплавы с высоким содержанием олова, от 4%. Такие сплавы плохо поддаются обработке давлением и резанием, зато обладают отличными литейными свойствами. Преимуществом оловянных бронз выступает низкая усадка, на уровне 1%. Это позволяет изготавливать из них сложные отливки, в том числе декоративного назначения.

При значительном количестве алюминия в сплаве бронза может использоваться для изготовления деталей деформированием – ковкой, штамповкой и прокаткой. Такой распространенный брак, как образование трещин, на деталях из бронзы встречается достаточно редко. Преимуществом выступает её возможность деформировать в холодном состоянии. В отличие от стали, для этих процессов не требуется высокого усилия.

Наилучшими характеристиками обладают бронзы, легированные бериллием. Этот металл придает им высокую прочность и возможность упруго деформироваться, без разрушения детали. Также бериллиевые бронзы обладают редким свойством для металлов – они не образуют искр при ударах об металлическую поверхность. Поэтому их применяют для изготовления инструментов, которыми работаю в местах с повышенной опасностью взрыва, таких как угольные шахты.

Использование изделий из бронзы

Можно выделить такие достоинства, благодаря которым она занимает определенную сферу:

  • Механические свойства. По твердости она превосходит чистую медь. Бериллиевые бронзы имеют твердость, сравнимую с обычной конструкционной сталью.
  • Устойчивость к коррозии. Отличается стойкостью не только к воде, но и различным агрессивным веществам. Это позволяет использовать её там, где сталь быстро приходит в негодность.
  • Простая обработка. Для плавления не требуется создавать высокую температуру в печах, что упрощает технологический процесс. Для обработки резанием и давлением используются инструментальные стали, значительно превосходящие её по прочности.
  • Антифрикционные свойства. Полированные бронзовые детали отличаются низким коэффициентом трения. Пара сталь-бронза имеет очень слабое трение.
  • Низкое электрическое сопротивление. Это позволяет использовать её для производства различных радиоэлектронных деталей.

Из бронзы изготавливают листовой, сортовой и трубный прокат. Выпускаются бронзовые листы значительной толщины, до 50 мм. Из сортового проката производятся бронзовые круги различной толщины, от тонкой проволоки до весьма толстых прутков. Бронзовые трубы производятся без использования сварки, при помощи прокатки и волочения.

Можно выделить следующие сферы использования деталей из бронзы:

  • Электротехника. Выполняются как кабели и провода, так и крупные детали типа элементов генераторов и трансформаторов.
  • Электросварка. Бронзовые прутки часто используются для производства электродов.
  • Детали судов. Производятся валы и рули, которые находятся в постоянном контакте с морской водой.
  • Трубопроводная арматура. В основном бронза используется для соединительных элементов.
  • Разрушаемые детали. В промышленных установках используются предохранительные элементы из бронзы. В случае перегрузки они разрушаются, сохраняя более ценные стальные детали целыми. Бронза хорошо подходит для этой цели из-за меньшей прочности, чем у стали, и низкого коэффициента трения.
  • Изготовление пружин и других упругих элементов.

Статья носит ознакомительный характер.
Не забывайте консультироваться со специалистами.