2015-05-30
1424
Алюминиевые бронзы получили наибольшее распространение как более дешевые заменители оловянных; имеют более высокие прочностные свойства, чем латуни и оловянные бронзы.
Структура алюминиевых бронз соответствует диаграмме состояния системы медь-алюминий. При комнатной температуре в меди может раствориться примерно 9% алюминия, однако в реальных сплавах из-за ликвации предельная концентрация фазы α-твердого раствора замещения алюминия в меди снижается до 8% и даже менее. При большем содержании алюминия в сплавах появляется эвтектоид (α + γ2), который получается в результате распада высокотемпературной фазы β. В результате этого прочность сплавов повышается, а пластичность начинает падать. Оптимальные механические свойства имеют сплавы, содержащие 5 – 8% алюминия. Узкий интервал кристаллизации определяет лучшую жидкотекучесть, меньшую склонность к ликвации, большую плотность отливок, но значительную усадку при кристаллизации и ряд других недостатков по сравнению с оловянными бронзами. Для улучшения свойств сплавы легируют. Железо повышает прочностные свойства бронз, как и марганец, который одновременно повышает и пластичность, увеличивая способность к холодной обработке давлением и позволяя проводить ее для сплавов с содержанием алюминия более 7%. Никель повышает механические свойства, коррозионную стойкость и жаропрочность бронз, делает возможным проведение упрочняющей термической обработки по режиму закалка с последующим старением. Одни алюминиевые бронзы применяют только как деформируемые (БрА5, БрАЖМц10-3-1,5), другие - только как литейные (БрАЖН11-6-6), третьи - и как деформируемые, и как литейные сплавы (БрА9Мц2Л). Деформируемые полуфабрикаты применяют в состоянии поставки, после дорекристаллизационного (для повышения упругих свойств) и рекристаллизационного отжигов. Термически упрочняемой является бронза БрАЖН10-4-4 (закалка от 980оС и старение при 400оС), эта бронза сохраняет удовлетворительную прочность до температур 400-500оС. Примерный состав и свойства некоторых бронз приведены в табл. 1.
|
|
|
Таблица 1
Примерный химический состав и механические свойства некоторых латуней и бронз
| Марка сплава | Содержание легирующих элементов, % | Предел прочности при растяжении σв, МПа | Относительное удлинение δ, % |
| Л96 | 4 Zn, 96 Cu | ||
| Л59 | 41 Zn, 59 Cu | ||
| БрА5 | 5 Al, остальное Cu | ||
| БрА10 | 10Al, остальное Сu | ||
| БрАЖМц10-3-1,5 | 10 Al, 3 Fe, 1,5 Mn, остальное Cu | ||
| БрБ2 (после закалки и старения) | 2 Be, остальное Cu | 1150-1250 | 4-6 |
| БрОФ6,5-0,15 | 6,5 Sn, 0,15 P, остальное Cu | ||
| БрС30 | 30 Pb. остальное Cu |
Наиболее пластичная и наименее прочная – бронза БрА5. Ее применяют для изготовления пружин, мембран, сильфонов, деталей, работающих в морской воде, разменной монеты. Бронзу БрА10 применяют для фасонных отливок, прессованных изделий. Бронзы с большим (от 9%) содержанием алюминия и добавками железа, никеля, марганца кроме твердого раствора имеют в структуре включения эвтектоида (до 35%) и железосодежащей фазы FeAl3, потому обладают повышенными прочностью и антифрикционностью. Из них изготавливают ответственные детали: шестерни, втулки, зубчатые колеса, седла клапанов, подшипники и т.д.
|
|
|
