Χαρακτηριστικά του μπρούτζου
Ο μπρούτζος είναι ένα αρχαίο κράμα μετάλλων. Σύμφωνα με διαφορετικές συνθέσεις, μπορεί να χωριστεί σε μπρούντζο κασσίτερο (συνήθως χρησιμοποιούμενο), αλουμίνιο μπρούτζο, βηρύλλιο μπρούτζο, μπρούτζο φωσφόρου, μπρούτζο πυριτίου και άλλους τύπους.
Ο μπρούτζος κασσίτερος χρησιμοποιείται ευρέως στη ζωή μας. Περιέχει 3-14% κασσίτερο. Καθώς αυξάνεται η περιεκτικότητα σε κασσίτερο, η αντοχή και η σκληρότητα του κράματος θα αυξηθούν ανάλογα. Αυτό το κράμα έχει μικρή συρρίκνωση όγκου και καλύτερη αντοχή στη διάβρωση από τον χαλκό και τον ορείχαλκο.
Όταν η περιεκτικότητα σε κασσίτερο είναι μικρότερη από 6%, είναι κατάλληλο για επεξεργασία ψυχρής παραμόρφωσης.
Όταν η περιεκτικότητα σε κασσίτερο είναι μεταξύ 6-7%, είναι κατάλληλη για θερμική επεξεργασία.
Όταν η περιεκτικότητα σε κασσίτερο είναι μεταξύ 10-14%, το κράμα είναι κατάλληλο για χύτευση.
Ο πολυσυστατικός κασσίτερος μπρούντζος αναφέρεται στην προσθήκη ψευδαργύρου, φωσφόρου, μολύβδου, νικελίου και άλλων στοιχείων στον μπρούτζο κασσίτερου. Η προσθήκη αυτών των στοιχείων μπορεί να βελτιώσει αποτελεσματικά τις μηχανικές ιδιότητες του κράματος, ειδικά το όριο ελαστικότητας και το όριο κόπωσης, επομένως χρησιμοποιείται συχνά για την κατασκευή ελατηρίων.
Οι κοινώς χρησιμοποιούμενοι μπρούτζοι από κασσίτερο όπως QSn4-3, QSn6.5-0.4, ZCuSn10Pb1 κ.λπ., λόγω των καλών μηχανικών ιδιοτήτων και της αντοχής στη διάβρωση, χρησιμοποιούνται συχνά για την κατασκευή ελαστικών εξαρτημάτων, εξαρτημάτων ανθεκτικών στη φθορά , αντιμαγνητικά και ανθεκτικά στη διάβρωση μέρη, όπως ελατήρια, ρουλεμάν, γρανάζια, τουρμπίνες, ροδέλες κ.λπ.
Ο μηχανικός κασσίτερος μπρούτζος, γνωστός και ως μέταλλο όπλου, περιέχει 10% κασσίτερο και χρησιμοποιείται συχνά για την κατασκευή ανθεκτικών στη διάβρωση και ανθεκτικών στη φθορά εξαρτημάτων, όπως γρανάζια, βαλβίδες και έλικες.
Ο μπρούτζος κασσίτερος ρουλεμάν περιέχει 12-15% κασσίτερο και χρησιμοποιείται συχνά για την κατασκευή ρουλεμάν χαμηλής ταχύτητας, βαρέως τύπου, όπως άξονες σιδηροδρόμων.
Ο μπρούντζος κασσίτερος σε νομίσματα περιέχει 4-10% κασσίτερο, έχει καλή ολκιμότητα και εξαιρετική ικανότητα χύτευσης και χρησιμοποιείται συχνά για την κατασκευή νομισμάτων.
Ο κασσίτερος μπρούτζος για καμπάνες περιέχει 20-32% κασσίτερο. Όσο λιγότερες ακαθαρσίες, τόσο πιο τραγανός και πιο ευχάριστος είναι ο ήχος.
Ο μπρούτζος είναι ένα αρχαίο προϊόν χαλκού, που αποτελείται κυρίως από χαλκό και κασσίτερο, μερικές φορές με προσθήκη ψευδαργύρου, μολύβδου και άλλων στοιχείων. Μια μικρή ποσότητα νικελίου και αρσενικού προστίθεται στον μπρούντζο που χρησιμοποιείται για χάλκινα αγάλματα και διακοσμήσεις σπιτιού για να βελτιωθεί η ρευστότητα του διαλύματος και να γίνει καθαρή η υφή της επιφάνειας του χυτού.
Στην αρχαιότητα, οι καθρέφτες κατασκευάζονταν από χαλκό, που ονομαζόταν χαλκός καθρέφτης, ο οποίος αποτελούνταν από τα δύο τρίτα χαλκό και το ένα τρίτο από κασσίτερο.
Ο μπρούτζος αλουμινίου έχει περιεκτικότητα σε αλουμίνιο μικρότερη από 11,5%. Δεδομένου ότι ο κασσίτερος είναι πιο ακριβός από το αλουμίνιο, οι άνθρωποι χρησιμοποιούν συχνά αλουμίνιο μπρούτζο για να αντικαταστήσουν μέρος του μπρούντζου κασσίτερου.
Όσον αφορά την απόδοση χύτευσης, ο μπρούτζος αλουμινίου έχει καλή ρευστότητα, αλλά η συρρίκνωση όγκου του είναι μεγάλη και υπάρχουν εγκλείσματα αλουμίνας, επομένως είναι εύκολο να σπάσει.
Όσον αφορά τις μηχανικές ιδιότητες, το αλουμίνιο μπρούτζο δεν σπινθήρα. Καθώς η περιεκτικότητα σε αλουμίνιο αυξάνεται, η αντοχή και η σκληρότητα αυξάνονται, αλλά η πλαστικότητα μειώνεται.
Όταν η περιεκτικότητα σε αλουμίνιο είναι 5-8%, μπορεί να εκτελεστεί τόσο ψυχρή όσο και ζεστή εργασία. όταν η περιεκτικότητα σε αλουμίνιο είναι 8-11%, η ρευστότητα είναι χαμηλή, επομένως χρησιμοποιείται συχνά ως κράμα χύτευσης.
Όσον αφορά την αντοχή στη διάβρωση, ο μπρούντζος αλουμινίου θα σχηματίσει ένα πυκνό φιλμ οξειδίου στην επιφάνειά του, επομένως η αντίστασή του στη διάβρωση είναι καλύτερη από αυτή του μπρούτζου κασσίτερου.
Ο χαλκός αλουμινίου πολλαπλών στοιχείων αναφέρεται στην προσθήκη στοιχείων όπως ο σίδηρος, το νικέλιο και το μαγγάνιο στον μπρούντζο αλουμινίου. Η προσθήκη αυτών των στοιχείων μπορεί να βελτιώσει τους κόκκους, να αποφύγει την αυθόρμητη ευθραυστότητα της ιδιοσυγκρασίας, να βελτιώσει την αντοχή και να αποφύγει την ευθραυστότητα της ιδιοσυγκρασίας. Ταυτόχρονα, το νικέλιο μπορεί επίσης να βελτιώσει την αντίσταση στη θερμότητα και τη διάβρωση.
Ο μπρούτζος από βηρύλλιο είναι ένα πολύ πολύτιμο μέταλλο και η τιμή του είναι υψηλότερη από το ασήμι. Αυτό το μεταλλικό υλικό έχει υψηλή αντοχή, υψηλή σκληρότητα και εξαιρετικό όριο κόπωσης και όριο ελαστικότητας. Έχει επίσης εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση, αντοχή στη φθορά και αντοχή στο κρύο και δεν αντιδρά σε όξινα και αλκαλικά περιβάλλοντα. Επιπλέον, ο μπρούτζος βηρυλλίου έχει επίσης καλές ιδιότητες ηλεκτρικής και θερμικής αγωγιμότητας.
Ο μπρούτζος από βηρύλλιο χρησιμοποιείται συχνά ως ελαστικά εξαρτήματα υψηλής ακρίβειας και ειδικά εξαρτήματα ανθεκτικά στη φθορά. Χρησιμοποιείται επίσης συχνά σε καταστάσεις πρόσκρουσης και χωρίς σπινθήρες όπως ορυχεία και διυλιστήρια. Προκειμένου να βελτιωθεί περαιτέρω η απόδοση του μπρούτζου βηρυλλίου, συνήθως προστίθεται μια μικρή ποσότητα Ni, η οποία μπορεί να βελτιώσει την ελαστικότητα, την αντοχή, την αντοχή στη φθορά και την αντίσταση στη διάβρωση.
Κατά την κατασκευή μπρούτζου από βηρύλλιο, είναι επίσης απαραίτητο να ελέγχεται η περιεκτικότητα σε ακαθαρσίες στοιχείων P και Pb για να αποφευχθεί η επίδραση των ιδιοτήτων του υλικού.
