Бронза як матеріал для виготовлення виробів різного призначення використовується людиною з найдавніших часів. І в наш час даний сплав не втратив своєї високої популярності: його активно використовують як виробничі підприємства, що виготовляють з нього елементи різних механізмів і конструкцій, так і домашні майстри, які вирішили зайнятися художнім литтям. Однак перш ніж приступати до роботи з цим мідним сплавом, необхідно уважно вивчити його характеристики, а також познайомитися з методами його обробки.
Бронзові прутки, вироблені для подальшого використання в різних сферах промисловості, можуть бути в поперечному перерізі круглими, квадратними або шестигранними
Бронза, яка є кольоровим металом, являє собою сплав на основі міді. Найбільшого поширення ще з найдавніших часів отримали бронзи, в хімічному складі яких, крім міді, міститься олово. Замість олова в бронзі різних марок можуть міститися такі елементи, як берилій, залізо, алюміній, свинець, кремній і ін.
Вміст хімічних елементів в ливарних бронзах регламентується ГОСТ 493-79, 613-79
Висока популярність, якої бронза користується вже протягом багатьох століть, пояснюється такими її перевагами, як:
Звичайно, є у бронзових сплавів і недоліки. Перелічимо найбільш значимі з них.
Бронзу використовують для виготовлення труться і сильно навантажених деталей, здатних працювати в прісній і морській воді
За назвою певної марки бронзового сплаву можна визначити, який елемент, крім міді, входить в його хімічний склад. Так, бронза, в складі якої міститься олово, називається олов’яної, сплав з вмістом берилію — це берилієва бронза, алюмінію — алюмінієва і т.д.
Як вже говорилося вище, найбільшого поширення набули олов’яні бронзи, які через те, що з них виготовляли і продовжують виготовляти дзвони, часто називаються дзвоновими. У класичному складі бронзових сплавів даного типу міститься 80% міді (± 3%) і 20% олова (також ± 3%). Для додання такої бронзі поліпшених характеристик до її складу можуть додаватися легуючі елементи — свинець, нікель, миш’як і фосфор.
Температура обробки і технологічні особливості олов’яних бронз
Залежно від свого хімічного складу бронза може бути однокомпонентної, в якій присутня тільки один додатковий метал, і багатокомпонентної — з кількома додатковими елементами. Природно, що бронзи, для виготовлення яких використовувалося кілька елементів, відрізняються поліпшеними характеристиками.
У виробництві багатокомпонентних сплавів розрізняють поняття первинної та вторинної бронзи. Сплав першого типу, часто використовуваний в якості сировини, містить в своєму складі тільки мідь і олово. Первинна бронза застосовується для виробництва вторинних сплавів, для чого в неї додають необхідні легуючі елементи.
Бронзові сплави (ливарні відзначені «зірочкою»)
Згідно з історичними даними, отриманим в результаті багатьох археологічних розкопок, бронзові вироби почали використовуватися людиною ще в IV тисячолітті до н.е. Невипадково досить тривалий період у розвитку людства називається бронзовим століттям. Ті, хто сьогодні намагається виготовити що-небудь з бронзи в домашніх умовах, стикається з тими ж проблемами, що і стародавня людина, який виробляв з неї вироби різного призначення.
Для того щоб виготовити такий метал, як бронза, необхідно розплавити в спеціальній ємності не тільки мідь, але і легирующую добавку. Виконувати таку плавку в домашніх умовах можна за допомогою різних нагрівальних пристроїв — муфельній або індукційної печі, горна, газового пальника і ін.
Для розплаву в серійних виробництвах використовують індукційні тигельні печі (ІТПЕ)
При виготовленні бронзового сплаву як в виробничих, так і в домашніх умовах слід враховувати той факт, що при змішуванні розплавленої міді з оловом утворюються оксиди, які значно погіршують характеристики готового сплаву.
Для того щоб виключити такий процес з виробництва бронзи, необхідно в суміш розплавлених металів додати фосфористу мідь, кількість фосфору в якій не перевищує 10%.
Використання такого недорогого раскислителя, як фосфорна мідь, при застосуванні якого утворюється газоподібний фосфорний ангідрит, хоча і сприяє ефективному видаленню з міді неметалічних включень, призводить до того, що значно погіршується така характеристика металу, як електропровідність. Уникнути цього дозволяє використання більш дорогих розкислювачів, основу яких складають такі елементи, як літій, кальцій і калій. Поверхня розплавленої міді активно взаємодіє з навколишнім повітрям, що призводить до інтенсивного окислення даного металу. Зробити так, щоб процес окислення був менш інтенсивним, дозволяє подрібнений деревне вугілля, яким покривають поверхню створюваного сплаву.
Розплавити газовим пальником бронзу для дзвони не вийде, але для невеликої статуетки або втулки цілком реально
Класична технологія виробництва бронзи складається з наступних етапів.
Для виконання ливарних операцій більш пристосована бронза, в хімічному складі якої присутній олово. Бронзи даного типу, якщо порівнювати їх з алюмінієвими сплавами, які не рекомендується нагрівати вище температури 1200 °, менш прості в процесі виконання лиття і не відрізняються схильністю до перегріву.
Щоб зробити бронзу алюмінієвого типу, необхідно врахувати ряд моментів. Так, мідь і алюміній, що становлять основу такого сплаву, відрізняються різною щільністю, що часто призводить до їх розшарування в складі бронзи. Саме тому ливарне виробництво сплавів даного типу має особливості, які полягають в наступному.
Відбір проби дозволяє контролювати процес ліття бронзових сплавів
На окрему увагу заслуговує процес виробництва берилієвих бронз, для отримання яких використовують індукційні печі і тиглі з графіту. Слід мати на увазі, що при виплавці бронз даного типу в навколишнє атмосферу виділяються токсичні пари, що вимагає використання в процесі виробництва потужної вентиляційної системи. Більш того, виконувати лиття таких бронз найкраще в ізольованих приміщеннях.
Бронзи, що містять кремній, так само, як і алюмінієві, виробляються з використанням деревного вугілля в якості флюсу, а для їх виплавки застосовуються печі індукційного типу.
Результатом виробництва бронзи будь-якого типу є чушки, вага кожної з них може доходити до 42 кг
Все чушки, отримані в результаті окремої виплавки, відносяться до однієї партії сплаву, загальна вага якої не обмежується. На всю партію бронзи, в якій може міститися різна кількість чушок, видається документ, в якому відбивається основна інформація про представленої продукції:
Сфери застосування різних бронзових сплавів
Вироби, виготовлені з бронзи різних марок, активно використовуються в різних галузях промисловості, а також в побуті. Зокрема, зі сплавів подібного типу виготовляються:
Це лише невеликий перелік сфер, де можуть успішно застосовуватися вироби, виготовлені з бронзи різних марок. Насправді область їх використання набагато ширше.
Швейная машинка – незаменимый помощник для многих домохозяек. Ее наличие среди бытовых принадлежностей дает возможность…
Бензовоз — специальная техника, которая предназначается для транспортировки продуктов нефтепереработки и горюче-смазочных материалов. Она представляет…
Якщо ви маєте тверді наміри опанувати акустичну гітару, варто одразу купувати якісну продукцію в надійному…
Маски для лица одни из самых популярных средств среди ухода за лицом. Ведь, они становятся…
"Ключ до серця жінки-це несподіваний подарунок у невідповідний момент", - каже Форрестер у фільмі "у…
Современные заколки не только могут выполнять свои непосредственные обязательства, но и сделать образ девушки индивидуальным…