金屬和合金

青銅是由什麼製成的,它在哪裡使用?

青銅是由什麼製成的,它在哪裡使用?
內容
  1. 這是什麼?
  2. 優點和缺點
  3. 主要特徵
  4. 查看概覽
  5. 使用範圍及標誌
  6. 在家怎麼區分?
  7. 怎麼護理?

青銅 是最古老的合金之一,有著悠久而豐富的歷史。這是公元前 3 世紀初期獲得的首批此類材料之一。 e.青銅在今天的作用仍然相當重要和有分量。 在本文中,我們將仔細研究這種合金,找出它的成分並了解它最常用的地方。

這是什麼?

在開始討論最常成功使用青銅的領域之前,您應該了解它是什麼。如果我們詳細了解所考慮材料的定義和特徵,那麼值得強調的是,在 該合金的成分含有銅和錫等重要成分。 青銅還包含 其他元素的混合物,但百分比更適中。結果很有吸引力 多組分 合金.銅在其組成中起主要作用,其他一切都以合金元素為代表,沒有它,改善金屬的性能和特性是必不可少的。

青銅看起來不同。 它的外部參數直接取決於其組成中占主導地位的成分。因此,傳統上已知的飽和合金 紅色陰影 表明它含有很大比例的銅。這種金屬的品種也有感冒 鋼著色,接近白色——類似的外觀表明合金中銅成分的含量不超過 35%。

優點和缺點

有問題的合金已經流行了很多年。多年來,由於它具有許多優點,它的相關性並沒有降低。 考慮青銅的主要積極特徵,使其成為需求。

  1. 這種金屬擁有豐富的品種。 青銅有許多不同的種類,如錫、銀、鋁等許多品種,都有自己的配方和特點。這種材料可用於各個領域,它們包含影響金屬操作的物理特性和特徵的各種元素。
  2. 現有的青銅合金分為鑄造和鍛造亞種。 也就是說,為了解決“他們的”特定任務,可以獲得一種易於冷鍛的金屬 - 在常溫值下的變形過程。也有可能獲得可鑄造的合金。
  3. 一個顯著的優勢是所討論合金的高質量鑄件顯示出最小的收縮 - 只有 0.5-1.5%。 這種特性決定了這種材料的廣泛分佈和需求,不僅在專業雕塑家中,而且在特殊工業機器和設備的製造中。
  4. 青銅是指可以多次使用的材料。 如有必要,該合金絕對可以承受進一步的重熔。此過程不會損害材料,不會對其性能產生不利影響。
  5. 青銅最重要的優點之一是安全環保。 如果在這種合金的生產過程中涉及到潛在的危險成分,例如鈹,那麼由此製成的成品仍然不會有毒。迄今為止,並非每種材料都能擁有如此重要的品質。
  6. 青銅合金具有很高的耐腐蝕性。 城市污染的空氣和海水都不會對其產生負面影響。在此類外部因素的影響下,材料不會變質,不會失去其原有的吸引力。青銅完全“不怕”大多數酸,也不會受到它們的負面影響。這就是為什麼這種材料經常用於生產特殊的耐酸設備。
  7. 青銅還有另一個奇怪的品質——它是有彈性的。 該合金在許多情況下用於製造各種高精度彈簧部件,這些部件旨在延長使用壽命。

儘管有一系列令人印象深刻的優點,但青銅合金仍然不是沒有把握的 缺點.其中最主要的是 價格 實用材料。銅,尤其是錫,是在許多情況下使用的材料,但它們的獲取成本很高。

正在考慮的合金的其他亞種,例如鋁版本,便宜很多倍,因為更容易獲得的原材料被用作其成分中的合金元素。

青銅合金的缺點不包括其最高的比率 導熱係數.然而,這一顯著特點也得以應用——例如,在各種浴室配件的生產中。

主要特徵

青銅合金的特性和性能取決於 2 個主要因素 - 成分和結構。 如上所述,研究材料的化學成分是為了使合金獲得一定的機械性能和性能特徵。其中最重要的可能是 合金的硬度、強度和延展性.可以通過改變成分中錫的比例來校正和重建前兩個參數。因此,它在主要材料的內容中所佔的份額與程度有關 硬度 可塑性.

青銅的硬度和強度受以下因素影響最大 組合物中鈹的含量.含有這種元素的某些等級的合金可能比不銹鋼更堅固。為了增加延展性,鈹合金首先經過淬火步驟。同時,起重要作用的不是引入物質的數量值,而是計劃由此獲得的特性的表現程度。

也就是說,在兩種不同元素的數量相同的情況下,其中一種能夠比第二種更大程度地改變合金的性能和特性。

青銅合金的結構決定了物質與不同元素相關的容量。 這個特性可以更詳細地考慮一個重要組件的例子——錫。例如,一相結構的命名元素不超過 6-8%。如果其指標超過溶解極限的量(達到15%),則可以形成第二相的固溶體。

單相 原材料的特點是具有較高的可塑性。 兩相 青銅合金更硬,但也更脆。這些技術特性會影響所考慮材料的進一步使用:例如,第一類原材料更適合鍛造,兩相選擇將是進一步鑄造的最佳解決方案。

每種青銅合金都有其獨特的特點。 讓我們以鑄錫材料為例來熟悉它們。

  1. 合金的密度取決於錫的百分比 - 其份額為 8-4%,它將為 8.6 至 9.1 kg / cu。厘米。
  2. 熔化溫度將取決於合金的成分,範圍為 880-1060 攝氏度。
  3. 正在考慮的材料的導熱率水平可以達到0.098-0.2 cal/cm,這是一個適度的指標。
  4. 電導率達到0.087-0.176 μOhm * m。這個數字也很小。
  5. 海水條件下的腐蝕強度為0.04毫米/年。如果合金處於露天環境中,那麼這個值會有所不同,為 0.002 毫米/年。

如果金屬具備這些特性,用戶就不用擔心它會很快生鏽。

查看概覽

青銅合金分為幾種不同的類型。 材料的分類根據幾個主要特徵進行。 讓我們詳細介紹它們。

按化學成分

直接從青銅的化學成分出發,區分以下品種。

  • .該亞種材料的成分含有 3.5-7% 的錫。該合金經壓力預處理後具有較高的強度、可靠性和回彈性。該材料具有優良的鑄造性能。收縮率可達 1%(與鑄鐵一樣)。

這種材料的主要缺點是在鑄件結晶過程中會出現微孔。

  • 無錫.此類別包括此類合金,其化學成分不含昂貴的錫。相反,它們包括更容易獲得和更便宜的材料。
  • .最靈活的材料。其鑄造性能低於昂貴的錫青銅,但成分中沒有微孔。該成分包括鎳、磷和鐵——改善鋁合金性能的成分。
  • .該材料的高強度亞種,耐腐蝕,具有導電性。該材料不怕低溫或高溫、鹼性環境。為了使金屬具有更高的強度特性,化學成分中額外加入了錳合金,並通過冷變形加工。
  • 允許使用硬化和人工時效對綠柱石合金進行熱處理.這種類型的主要缺點可以認為是鈹的高成本。

正因為如此,矽青銅合金專門用於生產特殊部件,必須具有高耐磨性和耐用性。

通過加工

青銅合金是根據加工的種類來劃分的。

  • 可變形.在青銅零件的生產中,使用了鍛造、拉削、切削、銑削等流行技術。
  • 鑄造廠.一種單獨的青銅合金。由這種金屬組成的零件是由冶金製成的。

按結構

不同種類的青銅合金也按其結構來劃分。 區分以下選項。

  • 單相.以固溶體形式存在於這種金屬中的組分僅形成一種特定相。
  • 兩相.產品是通過鑄造獲得的,因為它完全在高溫指標的影響下變形。可以從兩相合金中獲得具有最複雜和最複雜構造的鑄件。

使用範圍及標誌

目前有幾種不同的 青銅標記。 它們在成分上直接不同,這決定了合金的特性、參數和範圍。為了更容易導航,開發了一種特殊的標籤系統,其中包括字母和數字字符(反映化學元素名稱中的第一個值)。

等級中的數字表示合金中提供的成分數量(百分比)。誠然,銅的體積通常不會反映在這些名稱中。

該指標通常計算為青銅總成分與附加合金元素數量之差。

目前,青銅合金被用於許多領域。 讓我們來看看他們的名單。

  1. 該合金僅含 2% 的錫,非常適合在常溫下鍛造,因為它具有良好的延展性。這種元素的濃度達到 15% 的成分在古代被廣泛使用——許多不同的物體都是由它們製成的。
  2. 含有鈹的優質硬化青銅常用於製造彈簧零件、彈簧或膜片。
  3. 富含鋁的材料最常用於不利條件(化學生產、高濕度)。
  4. 含矽和鋅的合金具有延展性,適合通過鑄造生產物體。
  5. 正在考慮的材料用於生產各種電氣工程,因為它不是磁性的。
  6. 浴缸、洗臉盆、衛浴設備由導熱係數相同的材料製成,這些材料通常用於家庭(而且不僅限於)條件。
  7. 青銅合金也可用於汽車或飛機工業。

在家怎麼區分?

青銅與其他類似金屬有很大不同。 “計算”給定材料的藝術並不難。 我們將分析您如何在家中輕鬆簡單地區分青銅。

  • 青銅與許多其他合金的不同之處在於其高強度和剛性。 因此,金屬很容易與銅或黃銅區分開來。從字面上“通過牙齒”檢查材料就足夠了 - 青銅合金表面不應留下任何痕跡,就像在壓力的情況下一樣。
  • 您可以使用鹽溶液(每 1 升水 200 克)進行試驗。 10-15 分鐘後,銅產品將獲得比青銅產品更飽和、更吸引人的色調。
  • 他們將金屬加熱到大約 600 攝氏度 (使用特殊的汽油燃燒器可以獲得類似的溫度)。例如,如果您將儀器靠近黃銅,則材料上會出現一層黑色的氧化鋅薄膜。在青銅產品上,它是不可見的。
  • 如果黃銅被加熱,它會彎曲。 如果對青銅進行這樣的操作,它不會改變它的性質和形狀。如果有機會和金屬樣品,您可以嘗試將其熔化。同樣的黃銅會燃燒著白色的火焰,散發出雪白的薄片——這就是鋅燃燒的方式。
  • 您可以用另一種可靠的方式區分青銅和黃銅。:將每種金屬的一些碎屑放入單獨的容器中,然後倒入稀硝酸(1 份酸和 1 份水)。稍等片刻,直到大多數成分有時間溶解。接下來,您需要加熱燒杯並將溶液煮沸。 30 分鐘,您需要將它們放在小火上。黃銅片所在的液體將是透明的,在裝有青銅片的容器中會形成雪白的錫沉澱物。

怎麼護理?

由青銅合金製成的產品需要適當的定期維護。他們不應該被忽視。 讓我們仔細看看如何正確照顧這些物品。

  1. 由高貴青銅製成的產品只有經過良好的清潔和修飾才能顯得壯觀和有吸引力。應定期清除物體表面所有積聚的灰塵和污垢。為此,最好使用微濕的布。沒有必要全力擦拭產品 - 小心。
  2. 為了使青銅製品上的原始漆塗層盡可能持久,您可以定期用溫和的肥皂溶液清洗它們。這些操作將是必要的,以便在物體上不會出現清漆層的裂縫或破壞。
  3. 如果您是真正拋光至完美光澤的東西的忠實粉絲,建議使用專門的粉末和試劑清潔青銅。良好的聲譽可以誇耀,例如青銅“Trilon”的特殊清潔劑。
  4. 完成青銅合金產品的深度清洗工作後,最好把金屬表面打磨好。一塊幹羊毛布會做得最好。
  5. 有時干牙粉用於清潔青銅,之前在水中加了氨水稀釋。你需要1杯粉末,1茶匙酒精。建議使用硬刷進行清潔。
  6. 清潔青銅的一種古老而傳統的方法是使用以前用豆類煮過的水。還使用硬刷進行進一步清潔。之後,必須再次沖洗乾淨的金屬產品並用乾布擦拭乾淨。

如果您打算用抹布清潔青銅,最好採取 絨布 選項。需要特別小心和謹慎地清理有褶皺和凹陷的地方,因為這裡灰塵和污垢最容易積聚。

應定期對產品進行清潔,以免多餘的夾雜物堆積在其上。

有關什麼是青銅及其使用地點的信息,請參閱以下視頻。

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