Značilnosti bakra
Medenina je zlitina bakra in cinka
Beli baker je zlitina bakra in niklja
Bron je zlitina bakra in elementov, razen cinka in niklja, predvsem kositrnega brona, aluminijevega brona itd.
Rdeči baker je baker z visoko vsebnostjo bakra, skupna vsebnost drugih nečistoč pa je manjša od 1%.
Rdeči baker je čisti baker, znan tudi kot rdeči baker. Gostota čistega bakra je 8,96 in tališče je 1083 stopinj. Ima dobro električno in toplotno prevodnost, odlično plastičnost in je enostaven za obdelavo z vročim in hladnim stiskanjem. Široko se uporablja pri izdelavi žic, kablov, ščetk, posebnega bakra za elektrojedkanje za električne iskre in drugih izdelkov, ki zahtevajo dobro prevodnost.
Ime je dobil zaradi svoje vijolično rdeče barve. Ni nujno, da je čisti baker. Včasih je dodana majhna količina deoksidacijskih elementov ali drugih elementov za izboljšanje materiala in učinkovitosti, zato ga uvrščamo tudi med bakrove zlitine. Glede na sestavo lahko kitajske materiale za predelavo bakra razdelimo v štiri kategorije: navaden baker (T1, T2, T3, T4), baker brez kisika (TU1, TU2 in visoko čistost, vakuumski baker brez kisika), deoksidiran baker (TUP, TUMn) in posebnega bakra z majhno količino legirnih elementov (arzen baker, telur baker, srebro baker).
Električna prevodnost in toplotna prevodnost bakra sta takoj za srebrom in se pogosto uporablja za izdelavo prevodne in toplotno prevodne opreme. Baker ima dobro odpornost proti koroziji v atmosferi, morski vodi, nekaterih neoksidirajočih kislinah (klorovodikova kislina, razredčena žveplova kislina), alkalijah, raztopinah soli in različnih organskih kislinah (ocetna kislina, citronska kislina) in se uporablja v kemični industriji. Poleg tega ima baker dobro varivost in ga je mogoče predelati v različne polizdelke in končne izdelke s hladno in vročo plastično obdelavo. V sedemdesetih letih prejšnjega stoletja je proizvodnja bakra presegla skupno proizvodnjo drugih vrst bakrovih zlitin.
Nečistoče v sledovih v bakru resno vplivajo na električno in toplotno prevodnost bakra. Med njimi titan, fosfor, železo, silicij itd. znatno zmanjšajo električno prevodnost, medtem ko kadmij, cink itd. malo vplivajo. Kisik, žveplo, selen, telur itd. imajo zelo nizko trdno topnost v bakru in lahko tvorijo krhke spojine z bakrom. Imajo majhen vpliv na prevodnost, lahko pa zmanjšajo plastičnost obdelave. Ko navaden baker segrevamo v redukcijski atmosferi, ki vsebuje vodik ali ogljikov monoksid, vodik ali ogljikov monoksid zlahka reagira z bakrovim oksidom (Cu2O) na meji zrn, da proizvede visokotlačno vodno paro ali plin ogljikov dioksid, ki lahko povzroči razpoke bakra. Ta pojav se pogosto imenuje "vodikova bolezen" bakra. Kisik je škodljiv za varljivost bakra. Bizmut ali svinec tvorita z bakrom evtektik z nizkim tališčem, zaradi česar je baker vroč in krhek; in ko je krhki bizmut porazdeljen v obliki tankega filma na meji zrn, naredi baker hladen in krhek. Fosfor lahko znatno zmanjša prevodnost bakra, lahko pa poveča fluidnost bakrene tekočine in izboljša varljivost. Ustrezne količine svinca, telurja, žvepla itd. lahko izboljšajo obdelovalnost.
Medenina: Bakrove zlitine s cinkom kot glavnim dodatkom imajo lepo rumeno barvo in se skupaj imenujejo medenina. Binarne zlitine bakra in cinka imenujemo navadna medenina ali preprosta medenina. Medenine z več kot tremi elementi imenujemo posebna medenina ali kompleksna medenina. Medeninaste zlitine z vsebnostjo cinka manj kot 36 % so sestavljene iz trdnih raztopin in imajo dobre lastnosti za hladno obdelavo. Na primer, medenina s 30-odstotno vsebnostjo cinka se pogosto uporablja za izdelavo tulcev, splošno znanih kot medenina za kartuše ali medenina 73. Medeninaste zlitine z vsebnostjo cinka med 36 % in 42 % so sestavljene iz trdnih raztopin, med katerimi je najpogosteje uporabljena 64 medenina z vsebnostjo cinka 40 %. Za izboljšanje delovanja običajne medenine se pogosto dodajo drugi elementi, kot so aluminij, nikelj, mangan, kositer, silicij in svinec. Aluminij lahko izboljša trdnost, trdoto in odpornost medenine proti koroziji, vendar zmanjša njeno plastičnost, zaradi česar je primeren za pomorske kondenzatorje in druge dele, odporne proti koroziji. Kositer lahko izboljša trdnost in korozijsko odpornost medenine na morsko vodo, zato se imenuje mornariška medenina, ki se uporablja za ladijsko toplotno opremo in propelerje. Svinec lahko izboljša rezalno zmogljivost medenine; ta medenina, ki jo je enostavno rezati, se pogosto uporablja kot deli ure. Medeninasti ulitki se pogosto uporabljajo za izdelavo ventilov in cevnih nastavkov.
Bron: Prvotno se nanaša na zlitine bakra in kositra. Kasneje so bakrove zlitine, razen medenine in nikljevega srebra, imenovali bron, pred imenom bron pa je bilo pogosto dodano ime prvega glavnega dodanega elementa. Kositrni bron ima dobre lastnosti pri litju, proti trenju in mehanske lastnosti ter je primeren za izdelavo ležajev, polžastih zobnikov, zobnikov itd. Svinčev bron je široko uporabljen material za ležaje za sodobne motorje in brusilnike. Aluminijev bron ima visoko trdnost, dobro odpornost proti obrabi in korozijo ter se uporablja za ulivanje visokoobremenjenih zobnikov, puš, ladijskih propelerjev itd. Berilijev bron in fosforjev bron imata visoke meje elastičnosti in dobro prevodnost ter sta primerna za izdelavo natančnih vzmeti in električni kontaktni elementi. Berilijev bron se uporablja tudi za izdelavo orodij brez iskrenja, ki se uporabljajo v rudnikih premoga, skladiščih nafte itd.
Nikelj srebro: bakrova zlitina z nikljem kot glavnim dodanim elementom. Binarna zlitina bakra in niklja se imenuje navadno nikljevo srebro; zlitine nikljevega srebra z manganom, železom, cinkom, aluminijem in drugimi elementi imenujemo kompleksno nikljevo srebro. Industrijski nikelj-srebro je razdeljen v dve kategoriji: strukturno nikelj-srebro in električno nikelj-srebro. Strukturno nikljevo srebro odlikujejo dobre mehanske lastnosti in odpornost proti koroziji ter lepa barva. Ta vrsta nikljevega srebra se pogosto uporablja v proizvodnji natančnih strojev, kemičnih strojev in ladijskih komponent. Električni nikelj-srebro ima na splošno dobre termoelektrične lastnosti.
Manganov baker, konstantan in korund so manganov baker z različnimi vsebnostmi mangana. So materiali, ki se uporabljajo za izdelavo preciznih električnih instrumentov, reostatov, preciznih uporov, merilnikov napetosti, termoelementov itd.
1. Medenina
(1) Navadna medenina: Je zlitina, sestavljena iz bakra in cinka. Ko je vsebnost cinka manjša od 39 %, se lahko cink raztopi v bakru in tvori eno fazo a, imenovano enofazna medenina, ki ima dobro plastičnost in je primerna za vročo in hladno tlačno obdelavo. Ko je vsebnost cinka večja od 39 %, obstaja ena faza a in trdna raztopina na osnovi bakra in cinka b, imenovana dvofazna medenina. b zmanjša plastičnost in poveča natezno trdnost, kar je primerno samo za obdelavo z vročim pritiskom. Če masni delež cinka še narašča, se natezna trdnost zmanjša in nima uporabne vrednosti. Koda je predstavljena s "H + število", H predstavlja medenino, številka pa predstavlja masni delež bakra. Na primer, H68 označuje medenino z vsebnostjo bakra 68 % in vsebnostjo cinka 32 %. Za lito medenino je črka "Z" postavljena pred kodo, kot je ZH62. Na primer, Zcuzn38 označuje lito medenino z vsebnostjo cinka 38 %, preostanek pa je baker. H90 in H80 sta enofazni in zlato rumeni, zato ju skupaj imenujemo zlata in ju imenujemo prevleke, odlikovanja, medalje itd. H68 in H59 sta dupleksni medenini, ki se pogosto uporabljata v električnih strukturnih delih, kot so vijaki , matice, podložke, vzmeti itd. Na splošno se enofazna medenina uporablja za obdelavo s hladnim deformiranjem, dupleksna medenina pa se uporablja za obdelavo z vročim deformiranjem.
(2) Posebna medenina: večelementna zlitina, sestavljena iz drugih legirnih elementov, dodanih navadni medenini, se imenuje medenina. Običajno dodani elementi vključujejo svinec, kositer, aluminij itd., ki jih lahko ustrezno imenujemo svinčena medenina, kositrna medenina in aluminijasta medenina. Namen dodajanja legirnih elementov. Predvsem za izboljšanje natezne trdnosti in predelovalnosti. Koda: "H + simbol glavnega dodanega elementa (razen cinka) + masni delež bakra + masni delež glavnega dodanega elementa + masni delež drugih elementov". Na primer, HPb59-1 pomeni svinčeno medenino z masnim deležem 59 % bakra, masnim deležem 1 % svinca kot glavnega dodanega elementa, preostanek pa je cink.
2. Bron: razen medenine in nikljevega srebra se druge bakrove zlitine skupaj imenujejo bron. Bron lahko razdelimo na kositrni bron in specialni bron (tj. bron brez kositra). Koda: Predstavitvena metoda je sestavljena iz "Q + simbola in masnega deleža glavnega dodanega elementa + masnega deleža drugih elementov". Pred izdelki za ulivanje je črka "Z", kot na primer: Qal7 pomeni aluminijev bron s 7 % aluminija in preostalim deležem bakra. ZQsn10-1 pomeni litokositrni bron z vsebnostjo kositra 10 %, drugimi legirnimi elementi 1 % in preostalim bakrom.
(1) Kositrni bron: zlitina bakra in kositra s kositrom kot glavnim dodanim elementom, znana tudi kot kositrni bron.
Ko je vsebnost kositra manjša od 5 ~ 6 %, se kositer raztopi v bakru in tvori trdno raztopino, plastičnost pa se poveča. Ko je vsebnost kositra večja od 5 ~ 6 %, se zaradi pojava trdne raztopine na osnovi Cu31sb8- natezna trdnost zmanjša, tako da je vsebnost kositra v kositrnem bronu večinoma med 3 ~ 14 %. Ko je vsebnost kositra manjša od 5 %, je primerna za obdelavo s hladnim deformiranjem, in ko je vsebnost kositra 5 ~ 7 %, je primerna za obdelavo z vročo deformacijo. Ko je vsebnost kositra večja od 10%, je primerna za ulivanje. Ker sta potenciala elektrode a in & podobna in kositer v sestavi po nitriranju tvori gosto folijo kositrovega dioksida, se odpornost proti koroziji v atmosferi in morski vodi poveča, odpornost proti kislini pa je slaba. Ker je temperaturno območje kristalizacije kositrnega brona široko, je fluidnost slaba, ni lahko oblikovati koncentriranih krčnih votlin, vendar je enostavno oblikovati segregacijo dendritov in razpršene krčne votline, stopnja krčenja litja pa je majhna, kar je ugodno za pridobivanje ulitkov z velikostmi, ki so zelo blizu livarskemu kalupu, zato je primeren za ulivanje kompleksnih oblik. Stanje debele stene ni primerno za ulivanje ulitkov, ki zahtevajo visoko gostoto in dobro tesnjenje. Kositrni bron ima dobro protitrelno, antimagnetno in nizkotemperaturno žilavost. Kositrni bron lahko razdelimo v dve kategoriji glede na proizvodno metodo: tlačno obdelan kositrni bron in liti kositrni bron.
A. Tlačno obdelana kositrna brona: vsebnost kositra je na splošno manjša od 8 % in je primerna za hladno in vročo tlačno obdelavo v plošče, trakove, palice, cevi in druge profile. Po kaljenju se njegova natezna trdnost in trdota povečata, plastičnost pa zmanjša. Po žarjenju lahko ohrani visoko natezno trdnost, hkrati pa izboljša plastičnost, zlasti pridobi visoko mejo elastičnosti. Primeren je za instrumente, ki zahtevajo dele, odporne proti koroziji in obrabi, elastične dele, antimagnetne dele ter drsne ležaje in puše v strojih. Pogosto uporabljeni so Qsn4-3 Qsn6.5~0.1.
B. Bron iz litega kositra: Dobavlja se kot ingoti in vliva v livarne. Primeren je za ulivanje ulitkov s kompleksnimi oblikami, vendar zahtevami nizke gostote, kot so drsni ležaji, zobniki itd. Pogosto uporabljeni so ZQsn10-1 ZQsn6-6-3.
(2) Posebna bronza: dodani so drugi elementi, ki nadomestijo kositer, ali pa je bron brez kositra. Večina posebnih bronov ima boljše mehanske lastnosti, odpornost proti obrabi in odpornost proti koroziji kot kositrni bron. Pogosto uporabljeni vključujejo aluminijev bron (QAL7 QAL5) in svinčev bron (ZQPB30). Zlitine na osnovi bakra z nikljem kot glavnim dodanim elementom so srebrno bele in se imenujejo beli baker. Vsebnost niklja je običajno 10 %, 15 % in 20 %. Večja kot je vsebnost, bolj bela je barva. Binarne zlitine bakra in niklja imenujemo navaden beli baker. Zlitine bakra in niklja z manganom, železom, cinkom in aluminijem imenujemo kompleksen beli baker. Čisti baker in nikelj lahko znatno izboljšata trdnost, odpornost proti koroziji, električni upor in termoelektrične lastnosti. Industrijski beli baker je razdeljen na strukturni beli baker in električni beli baker glede na različne značilnosti delovanja in uporabe, ki ustrezajo različni odpornosti proti koroziji ter posebnim električnim in toplotnim lastnostim.
Tipični razredi, kemična sestava (%) (masni delež): Sn (kositer), Al (aluminij), Fe (železo), Pb (svinec), Sb (antimon), Bi (bizmut), Si (silicij), P ( fosfor), Cu, skupne nečistoče.
