Оловянистые бронзы

Бронзы

Сплавы меди со всеми металлами, кроме цинка, называют бронзами. В ювелирной промышленности в основном используются оловянистые бронзы (сплавы системы Сu - Sn), обладающие высокими литейными свойствами (жидкотекучесгь, малая усадка), достаточно высокой прочностью, коррозионной стойкостью и имеющие красивый желтоватый цвет. Применение находят сплавы меди, содержа­щие до 5% олова. Кроме того, применение нашли алюминиевые и кремниевые бронзы.

Диаграмма состояния медь – олово.

В сплавах системы Сu - Sn образующие фазы:

α-фаза - твердый раствор замещения олова в меди, имеющий гранецентрированную кубическую решетку;

β-фаза - твердый раствор на базе химического соединения Сu₃Sn₈;

γ-фаза - твердый раствор на базе химического соединения Сu₃₁Sn₈, образующий при перитектической реакции между жидким сплавом и β-фазой;

є - электронное соединение Сu₃Sn;

η - химическое соединение Сu₆Sn₅.

Предельная растворимость олова в меди 15,8%. При содержании олова более 15,8% в структуре сплавов образуется эвтектоид (α+β), где β-фаза - электронное соединение Сu₃Sn₈ со сложной кубиче­ской решеткой. Оно обладает высокой твердостью и хрупкостью, вызывает резкое снижение вязкости и пластичности. Практическое применение имеют бронзы с содержанием олова до 10%.

Двойные оловянистые бронзы применяются редко ввиду большой склонности к дендритной ликвации, низкой жидкотекучести, рассеянной усадочной пористости и в связи с этим невысокой герметичного отливок. Деформируемые бронзы содержат до 6 - 8% Sn. Они имеют в равновесном состоянии однофазную структуру α-твердого створа. В условиях неравновесной кристаллизации наряду с α-твердым раствором может образовываться небольшое количество β-фазы.

Для улучшения литейных свойств оловянистых бронз в них вводят никель и свинец и как раскислитель фосфор. Кроме повышения жидшекучести, уменьшения усадочной пористости замена части олова цинком и свинцом снижает стоимость сплава.

Кроме цинка и свинца в некоторые бронзы вводят никель. Это улучшает декоративные свойства бронзы, придавая ей красивый серебристый цвет. Ювелирные бронзы - многокомпонентные сплавы.