Виды бронзовых сплавов и их применение
09.01.2025Бронзовые сплавы с древних времен широко использовались во многих сферах жизни человека, с помощью бронзового литья создавались скульптуры, различные декоративные изделия. В процессе литья бронзу расплавляют и заполняют ей желаемую форму. Такой процесс считается достаточно опасным, так как происходит работа с высокими температурами.
Основными компонентами в составе бронзы являются медь и олово, процент их содержания обычно 89% и 11% соответственно. Но также эти проценты могут меняться, если необходимо придать сплаву другие свойства. Дополнительно добавляют и другие металлы, такие как свинец, никель, алюминий и т.д. При производстве сплав бронзы оказывается довольно прочным, но одновременно пластичным.
Виды бронзовых сплавов
Существует несколько видов сплавов бронзы, которые образуются при добавлении тех или иных компонентов. Также эти виды отличаются своими свойствами, которые им придает соотношение металлов. Рассмотрим их подробнее.
- Алюминиевый. В сплавах такого типа легирующими компонентами становятся алюминий, железо и никель, а их процент в составе варьируется от 6% до 12%. Такой тип характеризуется высокой прочностью, износостойкостью, а устойчивость к коррозии в соленой воде позволяет ее применять в судостроении.
- Никелевый. Никель и медь – компоненты сплавов данного типа, содержание никеля в нем может быть в диапазоне 2-30%. Свойства, которые характерны для этого сплава: не теряет своих свойств при нахождении в среде с высокими температурами, устойчивы к образованию коррозии даже в контакте с влажной средой.
- Кремниевый. В составе кремниевой бронзы содержится небольшой процент кремния (до 3%). В сплаве также могут присутствовать и другие металлы: марганец, никель, цинк и т. д. Такой сплав характеризуется как очень прочный и устойчивый к коррозии.
- Оловянный. Такой вид также иногда называется фосфористым, так как, помимо олова (0,5-1,0%) в сплаве содержится и фосфор (0,01-0,035%). Оловянный сплав бронзы считается твердым, прочным и износостойким, поэтому часто используется в сферах, которые характеризуются большим трением.
- Марганцевый. Название объясняется содержанием марганца в составе до 3%, также включают небольшое количество цинка, алюминия и железа. Такой сплав достаточно прочный и устойчивый к коррозии даже в соленой воде. При ударе он не разрушается, а лишь деформируется.
Свойства бронзовых сплавов
- Бронза отличается от других медных сплавов своим долгим сроком службы и стойкостью к образованию коррозии – такие свойства ей придает олово, находящееся в составе. При контакте с агрессивными средами в виде высоких температур и различных погодных условий этот материал не теряет своих характеристик и не подвергается коррозии, поэтому оказывается отличным для использования. Стоит отметить, что и воздействие с химическими веществами не влияет на его положительные свойства и долговечность.
- Бронзовые сплавы очень пластичны, их можно трансформировать в изделия, принимающие желаемые формы и размеры. Помимо пластичности они характеризуются и легкостью в обработке, что, несомненно, является их преимуществом при резке и придании разнообразных форм. Такое свойство обуславливает чеканку монет из этого материала, а также создание ювелирных изделий.
- Цена бронзы является доступной и оказывается намного дешевле других медных сплавов, поэтому она применяется в сферах, где особенно необходима экономичность изготовления, например, в создании скульптур и памятников.
- Также очередной характеристикой, благодаря которой бронзу часто выбирают в качестве материала, является ее эстетичный вид. Бронза имеет приятный красный оттенок, а также бронзовые сплавы не теряют свой цвет, что является преимуществом перед другими металлами, некоторые из которых могут менять свой цвет по прошествии времени.
Сферы применения
- Бронза является отличным вариантом для изготовления различных мелких изделий, например, для монет, креплений и автомобильных деталей. Стойкость к коррозии при контакте с водой объясняет ее применение в судостроении в качестве материала, например, для гребных винтов.
- В строительстве бронзовые сплавы могут применяться для постройки различных конструкций, например, их можно встретить в конструкциях мостов.
- Из бронзы делают различные музыкальные инструменты, такие как тарелки, саксофоны и колокола, а причиной этому служит ее музыкальный тембр и прочность. Ей также обматывают струны в музыкальных инструментах, который делает звучание таких струн более мягким.
- Известным фактом является то, что много веков скульпторы используют этот сплав для производства скульптур, так как у нее есть очень полезные для этого свойства. Скульпторам проще работать именно с бронзой потому что производство сложных деталей становится проще благодаря расширению сплава перед затвердеванием.
- Бронзовые сплавы находят свое широкое применение в производстве инструментов, например, молотков и топоров. При работе с горючими материалами бронза не воспламеняется и не теряет своих качеств, что является большим преимуществом для производства.