Бронзы

1 2 3 4 5

СТРУКТУРА И СВОЙСТВА БРОНЗЫ

Отчет по лабораторной работе

Выполнил: студент гр.8Ж10 Ковалева С.Д.

Проверил: Егоров Ю.П.

Томск 2013

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА

СТРУКТУРА И СВОЙСТВА БРОНЗЫ

I. Цель работы

1.Изучить виды и маркировку сплавов.

2. Изучить диаграмму состояния исследуемых сплавов.

3. Выплавить образцы сплавов заданного состава.

4. Изучить влияние компонентов сплава на структуру и свойства отливок.

II. Оборудование и материалы для выполнения работы

Оборудование: высокочастотная плавильно-закалочная установка ВЧГ-100, электронные весы, прессы Бринелля и Роквелла, маятниковый копер, шлифовально-полировальные станки “Нерис”, оптический металлографический микроскоп.

Материалы: кусковые отходы силумина, абразивная бумага, растворы кислот.

III. Порядок выполнения работы.

1. Прочитать теоретическую часть данного пособия.

2. В соответствии заданием выполнить расчет шихты и выплавить образцы заданного состава.

3. Определить влияние компонентов на структуру и свойства сплава

IV. Теоретическая часть.

Бронзы.

Бронзами называют сплавы меди с различными элементами, в числе которых, но только наряду с другими, может быть и цинк. Название бронзам дают по основным элементам. Так, их подразделяют на оловянные, свинцовые, алюминиевые, кремнистые, бериллиевые и др.

Бронзы маркируются буквами Бр (Бронза), за которыми следуют буквы, а затем цифры, обозначающие название и содержание в процентах легирующих элементов. Например, Бр.04Ц2С2,5 содержит 4 % Sn, 2 % Zn, 2,5 % Pb. Сплавы меди с никелем имеют названия: мельхиоры; куниали; нейзильберы.

По назначению литейные бронзы можно разделить на следующие группы:

1. Художественная бронза: Sn 5%

2. Пушечная бронза: Sn 10%

3. Колокольня бронза: Sn 20%

4. Зеркальная бронза: Sn 30%

Одно из самых ценных свойств бронзы чрезвычайная стойкость к коррозии.

По способу изготовления все бронзы делятся на:

• Литейные, применяются для изготовления изделий литьём, в заранее приготовленную форму.

• Деформируемые, для изготовления изделий или заготовок методами горячей и холодной обработки давлением.

Свинцовые бронзы (ГОСТ 4748 – 70)

Свинец не растворяется в меди, поэтому сплавы после кристаллизации состоят из кристаллов меди и включений свинца. Последние располагаются по границам зерен (рис. 1) или заполняют междендритные пространства. Такая структура бронзы обеспечивает высокие антифрикционные свойства. Это предопределяет широкое применение свинцовистых бронз для изготовления вкладышей подшипников скольжения, работающих с большими скоростями и при повышенных давлениях. По сравнению с оловянистыми бронзами теплопроводность бронзы Бр С30 в 4 раза больше, поэтому она хорошо отводит теплоту, возникающую при трении.

Из-за невысоких механических свойств ( МПа; %) бронзу Бр С30 наплавляют тонким слоем на стальные ленты (трубы). Вследствие большой разницы в удельной плотности меди (8,94 Мг/м³) и свинца (11,34 Мг/м³) и широкого интервала кристаллизации бронза Бр С30 склонна к ликвации (неоднородности химического состава) по плотности. Уменьшить ликвацию можно высокой скоростью охлаждения отливок. Нередко свинцовые бронзы легируют никелем и оловом, которые растворяясь в меди, повышают механические свойства ( МПа; %). Например, Бр010С10, Бр 010С2Н3.