Karakteristike bakra
Mesing je legura bakra i cinka
Bijeli bakar je legura bakra i nikla
Bronza je legura bakra i drugih elemenata osim cinka i nikla, uglavnom kalajne bronce, aluminijumske bronce itd.
Crveni bakar je bakar sa visokim sadržajem bakra, a ukupan sadržaj ostalih nečistoća je manji od 1%.
Crveni bakar je čisti bakar, poznat i kao crveni bakar. Gustina čistog bakra je 8,96, a tačka topljenja je 1083 stepena. Ima dobru električnu i toplotnu provodljivost, odličnu plastičnost i lako se obrađuje vrućim i hladnim prešanjem. Široko se koristi u proizvodnji žica, kablova, četkica, specijalnog bakra za elektro-jetkanje za električne varnice i drugih proizvoda koji zahtijevaju dobru vodljivost.
Ime je dobio zbog svoje ljubičasto-crvene boje. Nije nužno čisti bakar. Ponekad se dodaje mala količina deoksidirajućih elemenata ili drugih elemenata kako bi se poboljšao materijal i performanse, pa se također klasificira kao legura bakra. Prema sastavu, kineski materijali za obradu bakra mogu se podijeliti u četiri kategorije: obični bakar (T1, T2, T3, T4), bakar bez kisika (TU1, TU2 i bakar visoke čistoće, vakuum bez kisika), deoksidirani bakar (TUP, TUMn), i specijalni bakar sa malom količinom legiranih elemenata (arsen bakar, telur bakar, srebrni bakar).
Električna provodljivost i toplotna provodljivost bakra su na drugom mestu posle srebra, a široko se koristi za izradu provodljive i toplotno provodljive opreme. Bakar ima dobru otpornost na koroziju u atmosferi, morskoj vodi, određenim neoksidirajućim kiselinama (hlorovodonična kiselina, razrijeđena sumporna kiselina), lužinama, otopinama soli i raznim organskim kiselinama (octena kiselina, limunska kiselina), a koristi se u kemijskoj industriji. Osim toga, bakar ima dobru zavarljivost i može se prerađivati u različite poluproizvode i gotove proizvode kroz hladnu i vruću obradu plastike. Sedamdesetih godina prošlog veka proizvodnja bakra je premašila ukupnu proizvodnju drugih vrsta bakarnih legura.
Nečistoće u tragovima u bakru imaju ozbiljan uticaj na električnu i toplotnu provodljivost bakra. Među njima, titanijum, fosfor, gvožđe, silicijum itd. značajno smanjuju električnu provodljivost, dok kadmijum, cink itd. imaju mali efekat. Kiseonik, sumpor, selen, telur, itd. imaju veoma nisku rastvorljivost čvrste supstance u bakru i mogu da formiraju krhka jedinjenja sa bakrom. Imaju mali utjecaj na provodljivost, ali mogu smanjiti plastičnost obrade. Kada se obični bakar zagrije u redukcijskoj atmosferi koja sadrži vodik ili ugljični monoksid, vodik ili ugljični monoksid lako reagiraju s bakrovim oksidom (Cu2O) na granici zrna i stvaraju vodenu paru pod visokim pritiskom ili plin ugljičnog dioksida, što može uzrokovati pucanje bakra. Ovaj fenomen se često naziva "vodikova bolest" bakra. Kiseonik je štetan za zavarljivost bakra. Bizmut ili olovo formiraju eutektik niske tačke topljenja sa bakrom, čineći bakar vrućim i krhkim; a kada se krhki bizmut rasporedi u obliku tankog filma na granici zrna, čini bakar hladnim i krhkim. Fosfor može značajno smanjiti provodljivost bakra, ali može povećati fluidnost bakarne tekućine i poboljšati zavarljivost. Odgovarajuće količine olova, telura, sumpora itd. mogu poboljšati obradivost.
Mesing: Legure bakra sa cinkom kao glavnim aditivnim elementom imaju prelepu žutu boju i zajednički se nazivaju mesing. Binarne legure bakra i cinka nazivaju se obični mesing ili jednostavni mesing. Mesingovi sa više od tri elementa nazivaju se specijalni mesing ili složeni mesing. Legure mesinga sa sadržajem cinka manjim od 36% se sastoje od čvrstih rastvora i imaju dobra svojstva hladnog rada. Na primjer, mesing sa udjelom cinka od 30% se često koristi za izradu čaura za patrone, poznatije kao mesing za patrone ili 73 mesing. Legure mesinga sa sadržajem cinka između 36% i 42% se sastoje od čvrstih rastvora, od kojih se najčešće koristi 64 mesinga sa sadržajem cinka od 40%. Kako bi se poboljšale performanse običnog mesinga, često se dodaju i drugi elementi kao što su aluminijum, nikl, mangan, kalaj, silicijum i olovo. Aluminij može poboljšati čvrstoću, tvrdoću i otpornost na koroziju mesinga, ali smanjiti njegovu plastičnost, što ga čini pogodnim za kondenzatore za more i druge dijelove otporne na koroziju. Kalaj može poboljšati čvrstoću i otpornost mesinga na koroziju na morsku vodu, pa se naziva pomorski mesing, koji se koristi za brodsku termalnu opremu i propelere. Olovo može poboljšati performanse rezanja mesinga; ovaj mesing koji se lako seče se često koristi kao delovi sata. Odlivci od mesinga se često koriste za izradu ventila i cijevnih spojnica.
Bronza: Izvorno se odnosi na legure bakra i kalaja. Kasnije su legure bakra osim mesinga i nikl srebra nazvane bronza, a ime prvog glavnog dodanog elementa često se dodavalo ispred naziva bronce. Limena bronza ima dobre performanse livenja, anti-frikcione performanse i mehanička svojstva, i pogodna je za proizvodnju ležajeva, pužnih zupčanika, zupčanika itd. Olovna bronza je široko rasprostranjen materijal za ležajeve za moderne motore i brusilice. Aluminijumska bronca ima visoku čvrstoću, dobru otpornost na habanje i koroziju, a koristi se za livenje zupčanika visokog opterećenja, čahura, brodskih propelera itd. Berilijum bronza i fosforna bronza imaju visoke granice elastičnosti i dobru provodljivost, te su pogodne za proizvodnju preciznih opruga i električni kontaktni elementi. Berilijum bronza se takođe koristi za proizvodnju alata bez varnica koji se koriste u rudnicima uglja, skladištima nafte itd.
Nikl srebro: legura bakra sa niklom kao glavnim dodanim elementom. Binarna legura bakra i nikla naziva se obično nikal srebro; Legure nikl srebra sa manganom, gvožđem, cinkom, aluminijumom i drugim elementima nazivaju se složenim nikal srebrom. Industrijsko nikl srebro je podijeljeno u dvije kategorije: strukturno nikal srebro i električno nikl srebro. Strukturno nikl srebro karakterišu dobra mehanička svojstva i otpornost na koroziju, te lijepa boja. Ova vrsta nikl srebra se široko koristi u proizvodnji preciznih mašina, hemijskih mašina i brodskih komponenti. Električno nikal srebro općenito ima dobra termoelektrična svojstva.
Mangan bakar, konstantan i korund su mangan bakar sa različitim sadržajem mangana. To su materijali koji se koriste za proizvodnju preciznih električnih instrumenata, reostata, preciznih otpornika, mjerača naprezanja, termoparova itd.
1. Mesing
(1) Obični mesing: To je legura koja se sastoji od bakra i cinka. Kada je sadržaj cinka manji od 39%, cink se može otopiti u bakru i formirati jednu fazu a, nazvanu jednofazni mesing, koja ima dobru plastičnost i pogodna je za obradu vrućim i hladnim pritiskom. Kada je sadržaj cinka veći od 39%, postoji jedna faza a i čvrsta otopina na bazi bakra i cinka b, koja se naziva dvofazni mesing. b čini plastičnost malom i povećava vlačnu čvrstoću, što je pogodno samo za obradu vrućim pritiskom. Ako maseni udio cinka nastavi da raste, vlačna čvrstoća se smanjuje i on nema upotrebnu vrijednost. Šifra je predstavljena sa "H + broj", H predstavlja mesing, a broj predstavlja maseni udio bakra. Na primjer, H68 označava mesing sa sadržajem bakra od 68% i sadržajem cinka od 32%. Za liveni mesing, slovo "Z" se stavlja ispred šifre, kao što je ZH62. Na primjer, Zcuzn38 označava liveni mesing sa sadržajem cinka od 38%, a ostatak je bakar. H90 i H80 su jednofazni i zlatno žuti, pa se zajednički nazivaju zlatom, a nazivaju se oplata, odlikovanja, medalje itd. H68 i H59 su dupleks mesing, koji se široko koristi u električnim konstrukcijskim dijelovima, kao što su vijci , matice, podloške, opruge, itd. Općenito, jednofazni mesing se koristi za obradu hladne deformacije, a dupleks mesing se koristi za obradu vruće deformacije.
(2) Specijalni mesing: Legura sa više elemenata sastavljena od drugih legirajućih elemenata dodatih običnom mesingu naziva se mesing. Uobičajeno dodani elementi uključuju olovo, kalaj, aluminij, itd., koji se prema tome mogu nazvati olovni mesing, limeni mesing i aluminijumski mesing. Svrha dodavanja legirajućih elemenata. Uglavnom za poboljšanje vlačne čvrstoće i obradivosti. Šifra: "H + simbol glavnog dodanog elementa (osim cinka) + maseni udio bakra + maseni udio glavnog dodanog elementa + maseni udio ostalih elemenata". Na primjer, HPb59-1 znači olovni mesing sa masenim udjelom od 59% bakra, masenim udjelom od 1% olova kao glavnim dodanim elementom, a ostatak je cink.
2. Bronza: Osim mesinga i nikl srebra, ostale legure bakra se zajednički nazivaju bronza. Bronza se može podijeliti na kalaj bronzu i specijalnu bronzu (tj. bronzu bez kalaja). Šifra: Metoda predstavljanja se sastoji od "Q + simbol i maseni udio glavnog dodanog elementa + maseni udio ostalih elemenata". Proizvodima za livenje prethodi "Z", kao što su: Qal7 znači aluminijumska bronca sa 7% aluminijuma i ostatak bakra. ZQsn10-1 znači livena kalajna bronza sa sadržajem kalaja od 10%, ostalih legirajućih elemenata od 1%, a ostatak bakra.
(1) Kalitar bronza: legura bakra i kalaja sa kalajem kao glavnim dodanim elementom, takođe poznata kao kalajna bronza.
Kada je sadržaj kalaja manji od 5~6%, kalaj se otapa u bakru i formira čvrstu otopinu, a plastičnost se povećava. Kada je sadržaj kalaja veći od 5~6%, zbog pojave čvrste otopine na bazi Cu31sb{5}}, vlačna čvrstoća opada, tako da je sadržaj kalaja u kalaj bronzi uglavnom između 3~14%. Kada je sadržaj kalaja manji od 5%, pogodan je za obradu hladnom deformacijom, a kada je sadržaj kalaja 5~7%, pogodan je za obradu vrućom deformacijom. Kada je sadržaj kalaja veći od 10%, pogodan je za livenje. Budući da su a i & potencijali elektroda slični, a kalaj u sastavu formira gust film kalaj-dioksida nakon nitridacije, otpornost na koroziju u atmosferi i morskoj vodi se povećava, ali je otpornost na kiseline slaba. Budući da je raspon temperature kristalizacije kalajne bronce širok, fluidnost je slaba, nije lako formirati koncentrirane šupljine skupljanja, ali je lako formirati segregaciju dendrita i dispergirane šupljine skupljanja, a brzina skupljanja lijevanja je mala, što je pogodno za dobijanje odlivaka sa veličinama veoma bliskim kalupu za livenje, pa je pogodan za livenje složenih oblika. Stanje debelog zida nije pogodno za livenje odlivaka koji zahtevaju veliku gustinu i dobro zaptivanje. Limeni bronza ima dobru otpornost na trenje, antimagnetsku i niskotemperaturnu žilavost. Limena bronza se prema načinu proizvodnje može podijeliti u dvije kategorije: kalajna bronza obrađena pod pritiskom i livena kalajna bronza.
A. Limena bronza obrađena pod pritiskom: Sadržaj kalaja je uglavnom manji od 8%, a pogodan je za hladnu i vruću obradu pod pritiskom u ploče, trake, šipke, cijevi i druge profile. Nakon stvrdnjavanja raste njegova vlačna čvrstoća i tvrdoća, dok se njegova plastičnost smanjuje. Nakon žarenja, može održati visoku vlačnu čvrstoću uz poboljšanje plastičnosti, posebno postizanje visoke granice elastičnosti. Pogodan je za instrumente koji zahtijevaju dijelove otporne na koroziju i habanje, elastične dijelove, antimagnetne dijelove i klizne ležajeve i čahure u mašinama. Često korišteni su Qsn4-3 Qsn6.5~0.1.
B. Livena kalajna bronza: Isporučuje se u obliku ingota i lijeva se u odljevke u livnici. Pogodan je za livenje odlivaka složenih oblika ali zahteva niske gustine, kao što su klizni ležajevi, zupčanici, itd. Često se koriste ZQsn10-1 ZQsn6-6-3.
(2) Specijalna bronza: drugi elementi se dodaju kao zamjena kalaja, ili je bronza bez kalaja. Većina specijalnih bronza ima veća mehanička svojstva, otpornost na habanje i otpornost na koroziju od kalajne bronce. Najčešće korištene uključuju aluminijsku bronzu (QAL7 QAL5) i olovnu bronzu (ZQPB30). Legure na bazi bakra s niklom kao glavnim dodanim elementom su srebrno bijele i nazivaju se bijelim bakrom. Sadržaj nikla je obično 10%, 15% i 20%. Što je veći sadržaj, to je bjelja boja. Binarne legure bakra i nikla nazivaju se običnim bijelim bakrom. Legure bakra i nikla sa manganom, gvožđem, cinkom i aluminijumom nazivaju se kompleksnim belim bakrom. Čisti bakar plus nikl može značajno poboljšati čvrstoću, otpornost na koroziju, električnu otpornost i termoelektrična svojstva. Industrijski bijeli bakar dijeli se na strukturni bijeli bakar i električni bijeli bakar prema različitim karakteristikama performansi i namjenama, koji ispunjavaju različitu otpornost na koroziju i posebna električna i toplinska svojstva.
Tipične klase, hemijski sastav (%) (maseni udio): Sn (kosit), Al (aluminij), Fe (gvožđe), Pb (olovo), Sb (antimon), Bi (bizmut), Si (silicijum), P ( fosfor), Cu, ukupne nečistoće.
