Химический состав
Предельная растворимость кремния в меди достаточно высока: 5,3% при температуре перитектического равновесия 852°С. С понижением температуры она уменьшается и при 20°С составляет около 3,5 %. Поскольку вторая фаза γ сильно уменьшает технологичность сплавов системы Cu-Si, то в кремнистые бронзы вводят не более 3%Si.
| Марка бронзы | Мn | Ni | Si | Примеси | Примерное назначение |
| БрКН 1-3 | 0,1‑0,4 | 2,4‑3,4 | 0,6‑1,1 | 0,15Pb, 0,01P, 0,02Al, 0,1Sn, 0,1Fe, 0,1Zn В сумме не более 0,4 |
Прессованные прутки, профили. Ответственные детали в моторостроении, направляющие втулки для антифрикционных деталей, баков, резервуаров |
| БрКМц 3-1 | 1‑1,5 | – | 2,75‑3,5 | 0,2Ni, 0,3Fe, 0,25Sn, 0,03Pb, 0,5Zn В сумме не более 1,0 |
Прутки, проволока, полосы, листы, ленты. Детали всех видов для химических аппаратов, пружины и пружинящие детали в приборостроении, детали для судостроения, детали сварных конструкций, детали в моторостроении |
Двойные сплавы системы Cu-Si не применяются. Среди кремнистых бронз наибольшее распространение получили бронзы, дополнительно легированные никелем и марганцем. Добавки этих элементов улучшают механические и коррозионные свойства кремнистых бронз.
В кремнемарганцовистой бронзе БрКМц3-1 добавка марганца (1,0–1,5% Мп) практически полностью находится в α-твердом растворе, поэтому полуфабрикаты из этого сплава упрочняющей термической обработке не подвергаются. В бронзе БрКМц3-1 имеется небольшое количество промежуточной фазы Mn3Si, обладающей переменной растворимостью в медном α-растворе, поэтому сплав можно подвергать закалке и старению, но эффект от такой обработки небольшой и на практике не применяется.
Никель с кремнием образует соединение Ni2Si, растворимость которого резко уменьшается с понижением температуры. Бронза БрКН1-3 относится к числу термически упрочняемых сплавов. Упрочнение при старении (450°С в течение 1 ч) после закалки с 850°С обеспечивает силицид Ni2Si.
| Марка бронзы | Плотность, г/см3 | ρ, (Ом×мм2)/м | Тепло– проводность, кал/(см×с×°С) |
Коэффициент линейного расширения α×10–6, 1/°С |
| БрКМц 3‑1 | 8,4 | 0,25 | 0,11 | 18,0 |
| БрКН 1‑3 | 8,8 | 0,05 | 0,26 | 18,0 |
Технологические свойства
Кремниевые бронзы БрКМц3-1 и БрКН1-3 отличаются высокими пружинящими и антифрикционными свойствами, хорошей коррозионной стойкостью. Они технологичны: отлично обрабатываются давлением в горячем и холодном состояниях, хорошо свариваются с бронзой и сталью, легко паяются мягкими и твердыми припоями.
Полуфабрикаты из бронзы БрКМц3-1 в виде прутков, проволоки, полос, листов и лент различных размеров применяют в приборостроении, химическом и общем машиностроении, морском судостроении для изготовления пружин и пружинящих деталей, металлических сеток, антифрикционных деталей и т.д.
| Марка | Температура, °С | Обрабатываемость резанием, % | Линейная усадка, % |
Коэффициент трения | |||||
| литья | горячей обработки | отжига | закалки | старения | со смазкой | без смазки | |||
| БрКН 1-3 | 1170–1200 | 890–910 | - | 850 | 450 | 30 | 1,8 | 0,017 | 0,45 |
| БрКМц 3–1 | 1080–1100 | 800–850 | 2751) | - | - | 20 | 1,6 | 0,013 | 0,4 |
| Марка бронзы | E, кгс/мм2 |
σв кгс/мм2 |
δ,% | НВ |
В числителе данные для мягкого состояния, а знаменателе – для твердого состояния. | ||||
| БрКМц 3–1 | 11 500 | 35–40 | 50–60 | 70–90 |
| 65–75 | 6–8 | 150–170 | ||
| БрКН 1–3 | – | 40–45 | 25–30 | 80–100 |
| 50–60 | 6–8 | 150–200 | ||