Karakteristike bakra
Mesing je legura bakra i cinka
Bijeli bakar je legura bakra i nikla
Bronca je legura bakra i drugih elemenata osim cinka i nikla, uglavnom kositrene bronce, aluminijske bronce itd.
Crveni bakar je bakar s visokim sadržajem bakra, a ukupni sadržaj ostalih nečistoća manji je od 1%.
Crveni bakar je čisti bakar, poznat i kao crveni bakar. Gustoća čistog bakra je 8,96, a talište je 1083 stupnja. Ima dobru električnu i toplinsku vodljivost, izvrsnu plastičnost, lako se obrađuje toplim i hladnim prešanjem. Široko se koristi u proizvodnji žica, kabela, četkica, posebnog bakra za elektrojetkanje za električne iskre i drugih proizvoda koji zahtijevaju dobru vodljivost.
Ime je dobio zbog svoje ljubičasto-crvene boje. To nije nužno čisti bakar. Ponekad se dodaje mala količina deoksidirajućih elemenata ili drugih elemenata za poboljšanje materijala i performansi, tako da se također klasificira kao bakrena legura. 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 visoke čistoće, vakuumski bakar bez kisika), deoksidirani bakar (TUP, TUMn), te specijalni bakar s malom količinom legiranih elemenata (arsen bakar, telur bakar, srebro bakar).
Električna vodljivost i toplinska vodljivost bakra su odmah iza srebra i naširoko se koristi za izradu vodljive i toplinski vodljive opreme. Bakar ima dobru otpornost na koroziju u atmosferi, morskoj vodi, određenim neoksidirajućim kiselinama (klorovodična kiselina, razrijeđena sumporna kiselina), lužinama, otopinama soli i raznim organskim kiselinama (octena kiselina, limunska kiselina), a koristi se i u kemijskoj industriji. Osim toga, bakar ima dobru zavarljivost i može se prerađivati u razne poluproizvode i gotove proizvode hladnom i toplom plastičnom preradom. Sedamdesetih godina prošlog stoljeća proizvodnja bakra premašila je ukupnu proizvodnju ostalih vrsta bakrenih legura.
Tragovi nečistoća u bakru imaju ozbiljan utjecaj na električnu i toplinsku vodljivost bakra. Među njima titan, fosfor, željezo, silicij itd. značajno smanjuju električnu vodljivost, dok kadmij, cink itd. imaju mali učinak. Kisik, sumpor, selen, telur, itd. imaju vrlo nisku krutu topljivost u bakru i mogu tvoriti krte spojeve s bakrom. Imaju mali učinak na vodljivost, ali mogu smanjiti plastičnost obrade. Kada se obični bakar zagrijava u redukcijskoj atmosferi koja sadrži vodik ili ugljični monoksid, vodik ili ugljični monoksid lako reagiraju s bakrenim oksidom (Cu2O) na granici zrna da proizvedu vodenu paru pod visokim pritiskom ili ugljični dioksid, što može uzrokovati pucanje bakra. Taj se fenomen često naziva "vodikovom bolešću" bakra. Kisik je štetan za zavarljivost bakra. Bizmut ili olovo s bakrom stvaraju eutektik niske točke taljenja, čineći bakar vrućim i lomljivim; a kada je krti bizmut raspoređen u obliku tankog filma na granici zrna, čini bakar hladnim i lomljivim. Fosfor može značajno smanjiti vodljivost bakra, ali može povećati fluidnost bakrene tekućine i poboljšati zavarljivost. Odgovarajuće količine olova, telura, sumpora itd. mogu poboljšati obradivost.
Mesing: Bakrene legure s cinkom kao glavnim aditivnim elementom imaju lijepu žutu boju i zajedničkim imenom se nazivaju mjed. Binarne legure bakra i cinka nazivaju se obična mjed ili jednostavna mjed. Mjed s više od tri elementa naziva se specijalna ili složena mjed. Mjedene legure s udjelom cinka manjim od 36% sastoje se od čvrstih otopina i imaju dobra svojstva pri hladnoj obradi. Na primjer, mjed s udjelom cinka od 30% često se koristi za izradu čahura, poznatih kao mjed za patrone ili 73 mjed. Mjedene legure s udjelom cinka između 36% i 42% sastoje se od čvrstih otopina, od kojih se 64 najčešće koristi mjed s udjelom cinka od 40%. Kako bi se poboljšala učinkovitost običnog mesinga, često se dodaju drugi elementi kao što su aluminij, nikal, mangan, kositar, silicij i olovo. Aluminij može poboljšati čvrstoću, tvrdoću i otpornost na koroziju mesinga, ali smanjiti njegovu plastičnost, što ga čini prikladnim za pomorske kondenzatore i druge dijelove otporne na koroziju. Kositar može poboljšati čvrstoću i otpornost mjedi na koroziju na morsku vodu, pa se naziva mornarička mjed, koja se koristi za brodsku toplinsku opremu i propelere. Olovo može poboljšati učinak rezanja mesinga; ovaj mesing koji se lako reže često se koristi kao dijelovi sata. Mjedeni odljevci često se koriste za izradu ventila i cijevnih spojeva.
Bronca: izvorno se odnosi na legure bakra i kositra. Kasnije su bakrene legure, osim mjedi i nikal srebra, nazivane broncom, a ime prvog glavnog dodanog elementa često se dodavalo prije naziva bronca. Kositarna bronca ima dobru izvedbu lijevanja, učinak protiv trenja i mehanička svojstva te je prikladna za proizvodnju ležajeva, pužnih zupčanika, zupčanika itd. Olovna bronca široko je korišten materijal za ležajeve za moderne motore i brusilice. Aluminijska bronca ima visoku čvrstoću, dobru otpornost na habanje i otpornost na koroziju i koristi se za lijevanje visokoopterećenih zupčanika, čahura, brodskih propelera itd. Berilijeva bronca i fosforna bronca imaju visoke granice elastičnosti i dobru vodljivost te su prikladne za proizvodnju preciznih opruga i električni kontaktni elementi. Berilijska bronca također se koristi za proizvodnju alata bez iskrenja koji se koriste u rudnicima ugljena, skladištima nafte itd.
Nikal srebro: legura bakra s niklom kao glavnim dodanim elementom. Binarna legura bakra i nikla naziva se obični nikal srebro; legure nikal srebra s manganom, željezom, cinkom, aluminijem i drugim elementima nazivamo kompleksnim nikal srebrom. Industrijsko nikl-srebro podijeljeno je u dvije kategorije: strukturno nikl-srebro i električno nikl-srebro. Strukturno nikal srebro karakteriziraju dobra mehanička svojstva i otpornost na koroziju te lijepa boja. Ova vrsta nikal srebra naširoko se koristi u proizvodnji preciznih strojeva, kemijskih strojeva i brodskih komponenti. Električni nikal srebro općenito ima dobra termoelektrična svojstva.
Mangan bakar, konstantan i korund su mangan bakar s različitim sadržajem mangana. To su materijali koji se koriste za proizvodnju preciznih električnih instrumenata, reostata, preciznih otpornika, mjerača naprezanja, termoparova itd.
1. Mjed
(1) Obični mjed: 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, koja se naziva jednofazna mjed, koja ima dobru plastičnost i prikladna je za obradu toplim 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 dvofazna mjed. b čini plastičnost malom i vlačnu čvrstoću povećava, što je prikladno samo za obradu vrućim pritiskom. Ako se maseni udio cinka i dalje povećava, vlačna čvrstoća opada i on nema uporabnu vrijednost. Šifra je predstavljena s "H + broj", H predstavlja mjed, a broj predstavlja maseni udio bakra. Na primjer, H68 označava mjed s udjelom bakra od 68% i udjelom cinka od 32%. Za lijevani mesing, slovo "Z" se stavlja ispred šifre, kao što je ZH62. Na primjer, Zcuzn38 označava lijevani mjed s udjelom cinka od 38%, a ostatak je bakar. H90 i H80 su jednofazni i zlatno žuti, pa se zajedno nazivaju zlatnim, a nazivaju se oplatama, odlikovanjima, medaljama itd. H68 i H59 su dupleks mesing, koji se široko koristi u električnim strukturnim dijelovima, kao što su vijci , matice, podloške, opruge, itd. Općenito, jednofazni mjed se koristi za obradu hladnom deformacijom, a dupleks mjed se koristi za obradu toplom deformacijom.
(2) Posebna mjed: Legura s više elemenata sastavljena od drugih legirajućih elemenata dodanih običnoj mjedi naziva se mjed. Uobičajeno dodani elementi uključuju olovo, kositar, aluminij itd., koji se prema tome mogu nazvati olovni mjed, kositreni mjed i aluminijski mjed. Svrha dodavanja legirajućih elemenata. Uglavnom za poboljšanje vlačne čvrstoće i obradivosti. Kod: "H + simbol glavnog dodanog elementa (osim cinka) + maseni udio bakra + maseni udio glavnog dodanog elementa + maseni udio ostalih elemenata". Na primjer, HPb59-1 označava olovnu mjed s masenim udjelom od 59% bakra, masenim udjelom od 1% olova kao glavnog dodanog elementa, a ostatak je cink.
2. Bronca: Osim mjedi i nikal srebra, ostale legure bakra zajednički se nazivaju bronca. Bronca se može podijeliti na kositrenu broncu i specijalnu broncu (tj. broncu bez kositra). Šifra: Metoda predstavljanja sastoji se od "Q + simbola i masenog udjela glavnog dodanog elementa + masenog udjela ostalih elemenata". Proizvodima za lijevanje prethodi "Z", kao što je: Qal7 znači aluminijska bronca sa 7% aluminija i ostatak bakra. ZQsn10-1 označava lijevanu kositrenu broncu s udjelom kositra od 10%, ostalih legirajućih elemenata od 1%, a ostatak bakra.
(1) Kositrena bronca: legura bakra i kositra s kositrom kao glavnim dodanim elementom, također poznata kao kositrena bronca.
Kada je sadržaj kositra manji od 5~6%, kositar se otapa u bakru i stvara čvrstu otopinu, a plastičnost se povećava. Kada je sadržaj kositra veći od 5~6%, zbog pojave čvrste otopine na bazi Cu31sb8-, vlačna čvrstoća opada, tako da je sadržaj kositra u kositrenoj bronci uglavnom između 3~14%. Kada je sadržaj kositra manji od 5%, pogodan je za obradu hladnom deformacijom, a kada je sadržaj kositra 5~7%, pogodan je za obradu toplom deformacijom. Kada je sadržaj kositra veći od 10%, pogodan je za lijevanje. Budući da su potencijali a i & elektrode slični, a kositar u sastavu nakon nitriranja stvara gusti film kositrenog dioksida, otpornost na koroziju u atmosferi i morskoj vodi se povećava, ali je otpornost na kiseline slaba. Budući da je temperaturni raspon kristalizacije kositrene bronce širok, fluidnost je loša, nije lako formirati koncentrirane šupljine skupljanja, ali je lako formirati segregaciju dendrita i raspršene šupljine skupljanja, a stopa skupljanja lijevanja je mala, što pogoduje za dobivanje odljevaka dimenzija vrlo bliskih kalupu za lijevanje, pa je pogodan za lijevanje složenih oblika. Stanje debele stijenke nije prikladno za lijevanje odljevaka koji zahtijevaju visoku gustoću i dobro brtvljenje. Kositrena bronca ima dobru otpornost na trenje, otpornost na magnetizam i otpornost na niske temperature. Kositrena bronca može se podijeliti u dvije kategorije prema načinu proizvodnje: kositrena bronca obrađena tlakom i lijevana kositrena bronca.
A. Kositrena bronca obrađena tlakom: sadržaj kositra općenito je manji od 8%, a pogodan je za hladnu i vruću obradu tlakom u ploče, trake, šipke, cijevi i druge profile. Nakon stvrdnjavanja povećava mu se vlačna čvrstoća i tvrdoća, a smanjuje plastičnost. Nakon žarenja, može zadržati 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, antimagnetske dijelove i klizne ležajeve i rukavce u strojevima. Najčešće korišteni su Qsn4-3 Qsn6.5~0.1.
B. Bronca od lijevanog kositra: isporučuje se kao poluge i lijeva u odljevke u ljevaonici. Prikladan je za lijevanje odljevaka složenih oblika, ali zahtjeva male gustoće, kao što su klizni ležajevi, zupčanici itd. Najčešće korišteni su ZQsn10-1 ZQsn6-6-3.
(2) Posebna bronca: dodaju se drugi elementi koji zamjenjuju kositar ili je to bronca bez kositra. Većina specijalnih bronci ima bolja mehanička svojstva, otpornost na habanje i otpornost na koroziju od kositrene bronce. Uobičajeno korišteni uključuju aluminijsku broncu (QAL7 QAL5) i olovnu broncu (ZQPB30). Legure na bazi bakra s niklom kao glavnim dodanim elementom su srebrno bijele i nazivaju se bijeli bakar. Sadržaj nikla je obično 10%, 15% i 20%. Što je sadržaj veći, boja je bjelja. Binarne legure bakar-nikal nazivaju se obični bijeli bakar. Legure bakra i nikla s manganom, željezom, cinkom i aluminijem nazivaju se kompleksni bijeli bakar. Čisti bakar i nikal mogu značajno poboljšati čvrstoću, otpornost na koroziju, električni otpor i termoelektrična svojstva. Industrijski bijeli bakar podijeljen je na strukturni bijeli bakar i električni bijeli bakar prema različitim karakteristikama izvedbe i upotrebi, koji zadovoljavaju različitu otpornost na koroziju i posebna električna i toplinska svojstva.
Tipični stupnjevi, kemijski sastav (%) (maseni udio): Sn (kositar), Al (aluminij), Fe (željezo), Pb (olovo), Sb (antimon), Bi (bizmut), Si (silicij), P ( fosfor), Cu, ukupne nečistoće.
