Конспект лекций Часть 2 Омск 2006 (075. 8) Ббк 34. 202: 34. 206я73 Б95

Алюминиевые бронзы – сплавы меди с алюми­нием, в которые для улучшения свойств вводят железо, никель, марганец. Они обладают высокими механическими, антикоррозионными, антифрикционными свойствами и повы­шенной жаропрочностью.
Растворимость алюминия в меди – до 9,5 %, но в реальных условиях охлаждения бронзы имеют однофазную структуру с содержанием алюминия только до 6 – 8 %. Однофазные бронзы (БрА5, БрА7) обладают наилуч­шим сочетанием прочности и пластичности, хорошо обраба­тываются давлением в холодном состоянии и могут упроч­няться наклепом. При большем содержании алюминия структура будет двухфазна: -твердый раствор и -фаза (Cu₃₂Al₁₉). Эта фаза обладает высокой твердостью и низкой пластичностью, поэтому содержание алюминия в бронзах редко превышает 10 %, так как снижается не только пластичность, но и прочность.
Двухфазные бронзы используются в литейном производ­стве. Их легируют железом, которое оказывает модифици­рующее действие на структуру, повышает прочность, снижает хрупкость, улучшает антифрикционные свойства (БрА9Ж4).
Никель улучшает механические и технологические свой­ства, повышает жаропрочность и коррозионную стойкость бронз (БрА10Ж4Н4), а главное, вследствие переменной растворимости позволяет подвергать эти бронзы термическому упрочнению (закалка + старение).
Жаропрочность и коррозионную стойкость придает брон­зам марганец, который дешевле никеля. Бронза БрА9Мц2 используется для деталей арматуры, работающей при темпе­ратурах до 250°С, а бронза БрА10Ж3Мц2 применяется для ответственных деталей, работающих в условиях трения (втулки, шестерни, червячные колеса и т. п.).
Алюминиевые двухфазные бронзы при закалке с температуры 950 – 980°С в воде претерпевают бездиффузионное превраще­ние по типу мартенситного. «Медный» мартенсит (решетка ГПУ) имеет низкую твердость (НВ220 – 200). В период старения при 400°С он распадается на мелкодисперсный эвтектоид (типа троостита в сталях) с твердостью НВ350 – 400. Старение при температуре 600 – 650°С обеспечивает получение структуры эвтектоида с твердостью НВ280 – 300 (типа сор­бита в сталях). Например, твердость бронзы БрА10Ж4Н4 после закалки с температуры 980°С и старения (отпуска) при температуре 400°С в течение двух часов увеличивается с НВ160 – 170 до НВ400.
Алюминиевые бронзы используются как кавитационно-стойкие. Наибольшей устойчивостью к кавитации обладают закаленные бронзы.