Brązy i mosiądze w elektrotechnice

Spośród stopów na bazie miedzi brąz i mosiądz są najczęściej stosowane w elektrotechnice.

Brąz — stop na bazie miedzi, w którym głównymi dodatkami są cyna, aluminium, beryl, krzem, ołów, chrom lub inne pierwiastki, z wyjątkiem cynku i niklu. Brąz nazywany jest odpowiednio cyną, aluminium, berylem itp. Stop miedzi z cynkiem nazywany jest mosiądzem, a z niklem nazywany jest stopem miedzi z niklem. Odmiana brązu o wysokiej wytrzymałości, plastyczności, odporność na korozję, właściwości przeciwcierne itp. cenne walory wykorzystywane w różnych gałęziach techniki oraz do odlewania wyrobów artystycznych.

Więc brąz — to są stopy Miód z cyną, aluminium i innymi metalami wprowadzonymi specjalnie w celu uzyskania określonych właściwości stopu. Brązy cynowe, w których zawartość cyny wynosi 8 - 20%, zaczęto stosować wcześniej niż wszystkie.

Brązy cynowe są drogimi stopami, ponieważ zawierają rzadkie ilości cyny. Dlatego starają się zastąpić cynowane brązy innymi brązami zawierającymi aluminium, kadm, fosfor i inne substancje (pierwiastki stopowe).

Cechą charakterystyczną brązów jest ich mały skurcz objętościowy podczas odlewania (0,6 — 0,8%) w porównaniu z żeliwem i stalami, gdzie skurcz sięga 1,5 — 2,5%. Dlatego najbardziej złożone części są odlewane z brązu. Inne charakterystyczne właściwości brązów — zwiększona twardość, elastyczność (w porównaniu z miedzią), wysoka odporność na ścieranie i korozję. Ze względu na te cenne właściwości brąz jest szeroko stosowany w inżynierii mechanicznej do produkcji tulei, kół zębatych, sprężyn (taśma z brązu) i innych części.

Ryż. 1. Brązy z elektrotechniki

Gatunki brązu oznacza się literami Br (brąz), po których następują litery i cyfry określające, jakie pierwiastki stopowe iw jakiej ilości znajdują się w danym brązie, np. marka BrOTsS-5-5-5 oznacza, że ​​brąz zawiera 5 % cyny, 5% cynku, 5% ołowiu, reszta to miedź.

Brązy to odlewy, z których części uzyskuje się przez odlewanie, a brązy poddaje się obróbce ciśnieniowej. Gęstość brązów mieści się w przedziale: 8,2 — 8,9 g/cm3. W elektrotechnice starają się stosować brązy o przewodności zbliżonej do miedzi. Takimi brązami są kadm i kadm-cyna. Pozostałe brązy są stosowane w elektrotechnice ze względu na następujące właściwości: elastyczność, odporność na zużycie i wysoką wytrzymałość mechaniczną.

Brąz wykorzystywany jest do produkcji drutów o podwyższonej wytrzymałości mechanicznej, a także na uchwyty do szczotek, sprężyny oraz części stykowe do urządzeń i urządzeń elektrycznych.

Brązy aluminiowe mają najwyższą plastyczność. Brązy berylowe charakteryzują się bardzo dużą wytrzymałością mechaniczną, odpornością na ścieranie i utlenianie w powietrzu.

Oprócz brązów stopy miedzi z cynkiem są szeroko stosowane w elektrotechnice - mosiądz, w którym zawartość cynku może dochodzić do 43%. Dzięki tej zawartości cynku mosiądz ma najwyższą wytrzymałość mechaniczną. Kawałki zawierające 30 — 32% cynku mają największą plastyczność, dlatego wytwarza się z nich wyroby metodą walcowania na gorąco lub na zimno i ciągnienia: blachy, taśmy, druty itp.

Ryż. 2. Mosiądz w elektrotechnice

Bez nagrzewania z blachy mosiężnej metodą głębokiego tłoczenia i tłoczenia można wykonywać skomplikowane części: osłony, kołpaki, podkładki kształtowe itp. W wyniku obróbki plastycznej na zimno z ciśnieniem zwiększa się twardość i wytrzymałość mechaniczna mosiądzu, ale plastyczność jest znacznie zmniejszona . Aby przywrócić plastyczność, mosiądz jest wyżarzany w temperaturze 500 — 600 ° C i powoli schładzany do temperatury pokojowej.

Mosiądz można dobrze ciąć. Produkty mosiężne są odporne na korozję atmosferyczną, ale odkształcony (ciągniony) mosiądz jest bardziej podatny na korozję w wilgotnej atmosferze niż miedź.

W celu zwiększenia odporności korozyjnej mosiądzów wprowadza się do nich pierwiastki stopowe: aluminium, nikiel, cynę itp. Takie mosiądze nazywane są specjalnymi, na przykład mosiądz morski jest odporny na korozję nawet w wodzie morskiej. Znaczki mosiężne zaczynają się od litery L (mosiądz), po której następują litery wskazujące inne elementy (inne niż miedź), które składają się na mosiądz. Liczby na końcu oznaczenia wskazują zawartość (w procentach) miedzi i innych składników. Na przykład gatunek mosiądzu L62 oznacza, że ​​zawiera około 62% miedzi.

Ryż. 3. Mosiężna lampa

Gęstość mosiądzów mieści się w przedziale: 8,2 — 8,85 g/cm3.Mosiężne części pod napięciem mogą być wytwarzane przez odlewanie lub pod ciśnieniem. Części mosiężne otrzymane przez tłoczenie lub prasowanie w temperaturze pokojowej nabierają twardości (utwardzenia przez zgniot) i są podatne na pękanie. Nitowane części mosiężne są wyżarzane w celu zmniejszenia naprężeń wewnętrznych i zapobiegania pękaniu. Mosiądz jest dobrze obrobiony, spawany i lutowany.