Cínový bronz je pozoruhodná zliatina, ktorá sa používa po stáročia vďaka svojej jedinečnej kombinácii vlastností. Ako dodávateľ cínových bronzových platní sa ma často pýtajú na zloženie týchto platní a ako to ovplyvňuje ich výkon. V tomto blogovom príspevku sa ponorím do detailov toho, čo tvorí cínový bronzový tanier, preskúmam kľúčové prvky a ich úlohy pri vytváraní vysoko kvalitného materiálu.
Základy cínového bronzu
Cínový bronz je zliatina zložená predovšetkým z medi (Cu) a cínu (Sn). Meď slúži ako základný kov a poskytuje pevný základ pre zliatinu. Je známy svojou vynikajúcou elektrickou a tepelnou vodivosťou, ako aj svojou kujnosťou a ťažnosťou. Tieto vlastnosti robia z medi všestranný kov, ktorý sa dá ľahko tvarovať do rôznych tvarov, vrátane dosiek.
Cín je na druhej strane hlavným legujúcim prvkom v cínovom bronze. Po pridaní do medi cín výrazne zvyšuje pevnosť zliatiny, tvrdosť a odolnosť proti korózii. Množstvo cínu v cínovej bronzovej platni sa môže meniť, ale zvyčajne sa pohybuje v rozmedzí od asi 1 % do 20 %. Konkrétny obsah cínu závisí od požadovaných vlastností konečného produktu. Napríklad nižší obsah cínu (okolo 1 – 5 %) možno použiť, keď sa vyžaduje dobrá ťažnosť a tvárnosť, zatiaľ čo vyšší obsah cínu (10 – 20 %) je možné zvoliť pre aplikácie, kde je rozhodujúca vysoká pevnosť a odolnosť proti opotrebovaniu.
Ďalšie legujúce prvky
Okrem medi a cínu môžu plechy z cínového bronzu obsahovať ďalšie legujúce prvky na ďalšie zlepšenie ich vlastností. Niektoré zo spoločných prvkov zahŕňajú:
fosfor (P)
Fosfor sa často pridáva v malých množstvách (zvyčajne menej ako 1%) do cínového bronzu. Pôsobí ako dezoxidátor počas procesu tavenia, odstraňuje kyslík a iné nečistoty zo zliatiny. To pomáha zlepšiť zlievateľnosť a celkovú kvalitu dosky. Fosfor tiež zvyšuje pevnosť a tvrdosť zliatiny, ako aj jej odolnosť proti korózii a opotrebovaniu.
zinok (Zn)
Zinok sa môže pridať do cínového bronzu, aby sa zlepšila jeho tekutosť počas odlievania. Zvyšuje tiež pevnosť a tvrdosť zliatiny, najmä pri vyšších teplotách. Príliš veľa zinku však môže znížiť odolnosť cínového bronzu proti korózii, takže obsah zinku sa zvyčajne udržiava relatívne nízky, zvyčajne okolo 1 - 5%.
Olovo (Pb)
Olovo sa niekedy pridáva do cínových bronzových platní, aby sa zlepšila ich opracovateľnosť. V zliatine vytvára malé, rozptýlené častice, ktoré počas obrábacích operácií pôsobia ako mazivá, znižujú opotrebovanie nástroja a zlepšujú povrchovú úpravu obrábaných dielov. Obsah olova v cínovom bronze je zvyčajne obmedzený na menej ako 3% z dôvodu ochrany životného prostredia a zdravia.
nikel (Ni)
Nikel sa môže pridať do cínového bronzu, aby sa zvýšila jeho odolnosť proti korózii, najmä v morskej vode a iných drsných prostrediach. Zlepšuje tiež pevnosť a húževnatosť zliatiny. Nikel – s obsahom cínových bronzov, ako naprLG2 bronz, sa bežne používajú v námorných aplikáciách, ako sú lodné vrtule a ventily.
Vplyv zloženia na vlastnosti
Zloženie cínového bronzu má významný vplyv na jeho vlastnosti a výkon. Tu sú niektoré z kľúčových vzťahov:
Pevnosť a tvrdosť
Ako už bolo spomenuté, zvýšenie obsahu cínu vo všeobecnosti zvyšuje pevnosť a tvrdosť cínového bronzu. K týmto vlastnostiam môže prispieť aj pridanie ďalších legujúcich prvkov, ako je fosfor, zinok a nikel. Napríklad doska z cínového bronzu s vysokým obsahom cínu a malým množstvom fosforu bude mať vyššiu pevnosť a tvrdosť v porovnaní s doskou s nižším obsahom cínu a bez fosforu.
Odolnosť proti korózii
Odolnosť cínového bronzu proti korózii je určená najmä obsahom medi a cínu, ako aj prítomnosťou iných legujúcich prvkov. Meď samotná má dobrú odolnosť proti korózii a cín túto vlastnosť ešte zvyšuje. Legujúce prvky ako nikel a fosfor môžu tiež zlepšiť odolnosť proti korózii, najmä v špecifických prostrediach. napr.Cínový bronz C93200je známy svojou vynikajúcou odolnosťou proti korózii v sladkovodnom a miernom chemickom prostredí.
Obrobiteľnosť
Obrobiteľnosť plechu z cínového bronzu je ovplyvnená jeho zložením. Pridanie olova môže výrazne zlepšiť obrobiteľnosť, pretože pri obrábaní pôsobí ako mazivo. Príliš veľa olova však môže znížiť mechanické vlastnosti zliatiny. Ostatné faktory, ako je veľkosť zrna a prítomnosť inklúzií, môžu tiež ovplyvniť opracovateľnosť dosky.
Zlievateľnosť
Zlievateľnosť cínového bronzu súvisí s jeho tekutosťou a schopnosťou vyplniť dutinu formy bez tvarových defektov. Pridanie prvkov ako zinok a fosfor môže zlepšiť tekutosť zliatiny, čo uľahčuje odlievanie do zložitých tvarov. Dobre navrhnuté zloženie môže zabezpečiť, že cínový bronzový plech má dobrú zlievateľnosť, výsledkom čoho je vysoko kvalitný výrobok s minimálnymi chybami.
Aplikácia cínových bronzových platní
Vďaka svojej jedinečnej kombinácii vlastností sa plechy z cínového bronzu používajú v širokej škále aplikácií. Niektoré z bežných aplikácií zahŕňajú:
Ložiská a puzdrá
Cínové bronzové dosky sa široko používajú pri výrobe ložísk a puzdier. Ich vysoká pevnosť, tvrdosť a odolnosť proti opotrebeniu ich predurčuje na manipuláciu s ťažkými bremenami a vysokorýchlostné rotácie. Odolnosť cínového bronzu proti korózii tiež zabezpečuje dlhú životnosť v rôznych prostrediach.
Elektrické komponenty
Dobrá elektrická vodivosť medi v kombinácii s pevnosťou a odolnosťou proti korózii cínového bronzu z nej robí ideálny materiál pre elektrické komponenty. Cínové bronzové platne môžu byť použité v spínačoch, konektoroch a iných elektrických častiach.
Námorné aplikácie
V námornom priemysle sa cínové bronzové dosky používajú na rôzne aplikácie, ako sú lodné vrtule, ventily a armatúry. Vďaka vynikajúcej odolnosti proti korózii v morskej vode a vysokej pevnosti sú vhodné do týchto drsných prostredí.Cínové bronzové tyčesa bežne používajú aj v námorných aplikáciách, často v kombinácii s doskami z cínového bronzu.
Architektonické a dekoratívne aplikácie
Cínové bronzové platne sa tiež používajú v architektonických a dekoratívnych aplikáciách kvôli ich atraktívnemu vzhľadu a trvanlivosti. Možno ich použiť na kľučky dverí, okenné rámy a iné dekoratívne prvky.
Záver
Ako dodávateľ cínových bronzových platní chápem dôležitosť zloženia pri určovaní kvality a výkonu produktu. Starostlivým výberom legujúcich prvkov a ich pomerov dokážeme vyrobiť cínové bronzové platne, ktoré spĺňajú špecifické požiadavky našich zákazníkov. Či už potrebujete platňu s vysokou pevnosťou, vynikajúcou odolnosťou proti korózii alebo dobrou opracovateľnosťou, vieme vám poskytnúť riešenie na mieru.
Ak máte záujem o kúpu cínových bronzových platní pre váš projekt, odporúčame vám kontaktovať nás pre podrobnú diskusiu. Náš tím odborníkov je pripravený pomôcť vám pri výbere správneho zloženia a produktu pre vaše potreby. Môžeme tiež poskytnúť technickú podporu a poradenstvo, aby sme zaistili, že s našimi plechmi z cínového bronzu získate tie najlepšie výsledky.
Referencie
- Príručka ASM, zväzok 2: Vlastnosti a výber: Neželezné zliatiny a materiály na špeciálne účely
- Metals Handbook: Stolové vydanie, druhé vydanie
- "Meď a zliatiny medi" od Johna R. Davisa