Stopy miedzi
Miedz
występuje w przyrodzie w postaci rodzimej oraz w rudach siarczkowych. Jest
pierwiastkiem odznaczającym się bardzo dobrą przewodnością elektryczną i cieplną oraz
znaczną plastycznością lecz niewielką wytrzymałością na rozciąganie, którą mo\
na
zwiększyć przez obróbkę plastyczną na zimno. Ma barwę ró\
owo-czerwonÄ…, temperaturÄ™
topnienia 1083°C. W wilgotnym powietrzu miedz
pokrywa się warstewką patyny, która jest
zasadowym wÄ™glanem miedzi CuCO3·Cu(OH)2, zabezpieczajÄ…cym w pewnym stopniu
materiał przed dalszą korozją. Atmosfera przemysłowa zawierająca SO2 lub NH3 działa na
miedz
agresywnie.
Norma PN-92/H-82120 obejmuje dziesięć gatunków miedzi otrzymywanych metodą rafinacji
elektrolitycznej i ogniowej, a ró\
niÄ…cych siÄ™ stopniem zanieczyszczenia oraz przeznaczeniem.
W zale\
ności od sposobu otrzymywania, miedz
mo\
e zawierać ró\
ne ilości zanieczyszczeń.
Miedz
hutnicza mo\
e zawierać 0,5 ÷ 1%, rafinowana ogniowo 0,1 ÷ 0,5%, a miedz
katodowa
oczyszczona przez elektrolizę 0,05% zanieczyszczeń.
Zanieczyszczenia miedzi, takie jak: O, Bi, Pb, S, występujące w postaci wtrąceń (wobec
pomijalnej rozpuszczalności w stanie stałym), powodują kruchość metalu. Natomiast Sb, Fe,
As, P tworzą roztwory stałe i z tego powodu są niewykrywalne metalograficznie. Do bardzo
szkodliwych zanieczyszczeń miedzi nale\
y tlen. Tlen dostaje siÄ™ do miedzi w procesie
topnienia. WystÄ™puje w miedzi w postaci trwaÅ‚ego do temperatury 380°C tlenku miedziowego
CuO, natomiast powy\
ej temperatury 380°C trwaÅ‚y jest tlenek miedziawy Cu2O.
Struktura miedzi utlenionej zale\
y od zawartości tlenu. Przy małych zawartościach tlenu (stop
podeutektyczny), na wytrawionym szlifie obserwuje się jasne kryształy miedzi na tle
ciemniejszej eutektyki (Cu + Cu2O). Przy większym stopniu utlenienia stop mo\
e posiadać
strukturÄ™ eutektycznÄ… lub nadeutektycznÄ…. W czasie wy\
arzania miedzi utlenionej w
atmosferze redukującej (np. gaz świetlny)  wodór dyfunduje w głąb miedzi i reaguje z
tlenkiem miedziawym według reakcji:
Cu2O + H2 2Cu + H2O
Powstająca cząsteczka pary wodnej, ze względu na wysoką temperaturę i du\
Ä… prÄ™\
ność,
prowadzi do spadku plastyczności i powstawania mikropęknięć (tzw. choroba wodorowa
miedzi). Dopuszczalna zawartość tlenu w miedzi zale\
y od jej gatunku i waha siÄ™ w granicach
od 0,001% dla miedzi pró\
niowej do 0,15% dla miedzi odlewniczej.
Ze względu na wspomniane zalety miedzi, jak równie\
zdolność do tworzenia stopów z
ró\
nymi pierwiastkami stwarza mo\
liwość szerokiego zastosowania miedzi w przemyśle
zarówno w stanie czystym, jak i stopach.
Miedz
beztlenowa znajduje zastosowanie głównie w przemyśle elektrotechnicznym,
elektronicznym i telekomunikacyjnym. Małą wytrzymałość miedzi powiększa się stosując
tzw. miedz
przewodową, którą jest stop Cu z 1% dodatkiem Cd (przewody trakcyjne) albo z
0,1% Mg (druty nawojowe, przewody instalacyjne). Na napowietrzne przewody trakcyjne
albo linie wysokiego napięcia stosuje się niekiedy znacznie wytrzymalsze bimetaliczne druty
o rdzeniu stalowym i powłoce z miedzi (wykorzystanie zjawiska naskórkowości).
Miedz
w postaci blach lub rur u\
ywana jest równie\
do wyrobu aparatury chemicznej
(wymienniki ciepła, zbiorniki, przewody).
Du\
e ilości miedzi zu\
ywa się jako materiał wyjściowy licznych stopów. Do najwa\
niejszych
nale\
Ä…: mosiÄ…dze  sÄ… to stopy miedzi z cynkiem, brÄ…zy  stopy miedzi z takimi
pierwiastkami, jak: Sn, Al, Si, Mn, Be, Pb oraz miedzionikle  stopy miedzi z Ni.
Miedz
stosuje się równie\
jako składnik stopowy w ró\
nych stopach technicznych: stopach z
aluminium, Å‚o\
yskowych, w stalach.
Stopy miedzi z cynkiem
Mosiądzami nazywane są stopy miedzi z cynkiem jako głównym składnikiem. Mosiądzami
zwykłymi nazywa się stopy zawierające tylko miedz
i do 45% cynku. Je\
eli mosiÄ…dze
zawierają oprócz miedzi i cynku inne dodatki stopowe, wówczas nazywane są mosiądzami
wieloskładnikowymi.
Rys. 1. Fragment układu równowagi Cu Zn
Układ równowagi Cu Zn (rys. 1) składa się z pięciu przemian perytektycznych zachodzących
w temperaturach 903, 835, 700, 594 i 424°C, jednej przemiany eutektoidalnej w 585°C oraz
przemiany nieporzÄ…dek porzÄ…dek w temperaturach 454 ÷ 468°C.
Na podwójnym układzie Cu Zn występuje sześć ró\
nych faz, z których praktyczne znaczenie mają
dwie:
ą  roztwór stały cynku w miedzi o sieci A1 i wzrastającym parametrze sieci wraz ze
wzrostem zawartości cynku;
²  roztwór staÅ‚y na bazie fazy miÄ™dzymetalicznej Cu Zn.
Praktyczne zastosowanie znalazły stopy, które przy temperaturze otoczenia mają strukturę
roztworu staÅ‚ego Ä… + ². Powy\
ej 45% Zn mosiądze stają się kruche i nie nadają się zarówno
do przeróbki plastycznej, jak i na odlewy.
Z uwagi na budowę strukturalną mosiądze zwykłe dzieli się za trzy grupy:
a) mosiądze jednofazowe ą w całym zakresie temperatur, zawierające do 32% Zn;
b) mosiÄ…dze przejÅ›ciowe zawierajÄ…ce 32 ÷ 39% Zn;
c) mosiÄ…dze dwufazowe Ä… + ², zawierajÄ…ce 39 ÷ 45% Zn.
Mosiądze ą, bardzo podatne do przeróbki plastycznej na zimno, są mniej plastyczne przy
temperaturach 300 ÷ 700°C. Mo\
na je utwardzać zgniotem
i zmiękczać przez wy\
arzanie.
W stanie odlanym mosiÄ…dze Ä… wykazujÄ… strukturÄ™ dendrytycznÄ… (rys. 2),
a w stanie wy\
arzonym komórkową. Gdy wy\
arzanie nastąpiło po przeróbce plastycznej, w
ziarnach występują bliz
niaki rekrystalizacji (rys. 3). Wzrost zawartości cynku w mosiądzach
Ä… powoduje wzrost parametru sieci, podwy\
szenie wytrzymałości i plastyczności.
Rys. 2. MosiÄ…dz Ä… po odlaniu; pow. 100×
Rys. 3. MosiÄ…dz Ä… po wy\
arzaniu i przeróbce plastycznej; pow. 100×
Najlepsze właściwości plastyczne wykazuje mosiądz o zawartości około 30% Zn (mosiądz
łuskowy), stosowany do głębokiego tłoczenia. Tłoczność jest tym lepsza, im bardziej
drobnoziarnista struktura, przy czym im cieńsza ma być np. blacha, tym drobniejsze powinno
być ziarno. Do tej grupy zalicza się mosiądze: M90 (CuZn10), M85 (CuZn15), M80
(CuZn20), M70 (CuZn30), M68 (CuZn32). Liczby przy symbolu M (wg PN  mosiÄ…dz),
oznaczają średnią zawartość miedzi w procentach. Mosiądze te stosowane są w przemyśle
motoryzacyjnym, okrętowym, maszynowym oraz do wyrobu ozdób.
Mosiądze przejściowe w zale\
ności od obróbki cieplnej mogą mieć budowę jednofazową ą
lub dwufazowÄ… Ä… + ².
Je\
eli mosiÄ…dze tej grupy wy\
arzy siÄ™ w temperaturze wy\
szej od granicznej rozpuszczalności
Zn w Ä… (rys. 1) i gwaÅ‚townie ochÅ‚odzi, to uzyskuje siÄ™ albo samÄ… fazÄ™ ² (przechÅ‚odzonÄ…) lub
mieszaninÄ™ Ä… + ². Pojawienie siÄ™ fazy ² w strukturze powoduje wyraz
ny wzrost właściwości
wytrzymaÅ‚oÅ›ciowych mosiÄ…dzów. Faza ² w temperaturze pokojowej posiada wy\
sze
właściwości wytrzymałościowe ni\
faza Ä…, co jest zwiÄ…zane z innÄ… budowÄ… krystalicznÄ….
Do grupy mosiądzów przejściowych zaliczyć mo\
na mosiÄ…dze M63 (CuZn37) i M62
(CuZn38), które mają dobre właściwości plastyczne na zimno
i na gorąco. Stosuje się je między innymi na odkuwki, druty i do głębokiego tłoczenia.
MosiÄ…dze dwufazowe Ä… + ² sÄ… przy temperaturze pokojowej mniej plastyczne ze wzglÄ™du na
wystÄ™powanie maÅ‚o plastycznej fazy ²". Pojawienie siÄ™ w stopie stosunkowo twardej w
temperaturze otoczenia fazy ²" powoduje zwiÄ™kszenie twardoÅ›ci HB, wytrzymaÅ‚oÅ›ci na
rozciąganie Rm i jednoczesne pogorszenie plastyczności. Plastyczność tej fazy zmienia się
jednak wraz ze zmianÄ… temperatury i przy temperaturach powy\
ej 500°C jest ona ju\
bardziej
plastyczna od fazy ą. Dlatego do przeróbki plastycznej na gorąco najbardziej przydatne są
mosiądze z zawartością cynku powy\
ej 32,5%, tak aby przy temperaturze przeróbki
plastycznej ich struktura skÅ‚adaÅ‚a siÄ™ z faz Ä… + ² lub ².
MosiÄ…dze Ä… + ² mo\
na obrabiać cieplnie, podobnie jak mosiądze przejściowe, jednak z
mniejszym efektem.
MosiÄ…dze sÄ… podatne na korozjÄ™ elektrochemicznÄ… (szczególnie stopy dwufazowe Ä… + ²).
Korozja ta powoduje tzw. odcynkowanie stopu, tj. wytrÄ…canie miedzi na powierzchni wyrobu
w postaci gąbczastej powłoki. Odcynkowaniu ulegają mosiądze szczególnie w ośrodkach
utleniajÄ…cych.
MosiÄ…dze Ä… w stanie umocnionym sÄ… wra\
liwe na korozjÄ™ naprÄ™\
eniowÄ…, zwanÄ… sezonowym
pękaniem, a szczególnie intensywnie w środowisku zawierającym amoniak nawet w
śladowych ilościach. Zabezpieczenie przed sezonowym pękaniem uzyskuje się wykonując
dokładne odprę\
enie wyrobów w temperaturze 250°C, w czasie 4 ÷ 5 godzin.
Większość mosiądzów ulega tym samym czynnikom korodującym co czysta miedz
. Zgodnie
z PN/H-87025 wszystkie stopy (mosiądze) dwuskładnikowe przeznaczone są do przeróbki
plastycznej na zimno lub gorąco. Odlewy wykonuje się z mosiądzów specjalnych
(wieloskładnikowych). Z mosiądzów dwufazowych charakterystyczny jest mosiądz M60
(CuZn40).
Do podstawowych właściwości technologicznych mosiądzów nale\
ą: ich zdolność do
przeróbki plastycznej oraz względnie dobre parametry odlewnicze, dlatego pod względem
technologicznym stopy miedzi z cynkiem dzieli się na mosiądze: do przeróbki plastycznej i
odlewnicze.
Mosiądze do przeróbki plastycznej
Ogólnie, ze względu na przeróbkę plastyczną mosiądze mo\
na, w zale\
ności od zawartości cynku,
podzielić na zawierające:
do 30% Zn  do przeróbki plastycznej na zimno;
35 ÷ 40% Zn  do przeróbki plastycznej na zimno i gorÄ…co;
41 ÷ 45% Zn  do przeróbki plastycznej na gorÄ…co.
Zastosowanie wymienionej grupy stopów, uzale\
nione od zawartości Zn,
a tym samym właściwości mechanicznych, jest następujące:
4% Zn  rurki chłodnicowe, rurki włoskowate, łuski amunicji małokalibrowej;
7% Zn  rurki do chłodnic samochodowych;
10% Zn  blachy do platerowania;
15 ÷ 20% Zn  wyroby artystyczne, wÄ™\
ownice, membrany manometrów, siatki;
30 ÷ 32% Zn  blachy do gÅ‚Ä™bokiego tÅ‚oczenia, Å‚uski pocisków, rury skraplaczy pary;
40% Zn  elementy kute i prasowane na gorąco, śruby z wygniatanym gwintem.
W zale\
ności od wymaganych właściwości mechanicznych, rodzaju przeróbki plastycznej,
wy\
arzania rekrystalizacyjnego i stopnia umocnienia  Polska Norma ujmuje dostawÄ™
półwyrobów mosię\
nych w stanie sprÄ™\
ystym, twardym, półtwardym i wy\
arzonym (tabela
1).
Tabela 1
Charakterystyka stanów mosiądzu CuZn37 i brązu CuSn7
Wytrzymałość na rozciąganie Rm Wydłu\
enie A
Stan stopu
[MPa] [%]
CuZn37 CuSn7 CuZn37 CuSn7
Wy\
arzony 285 393 45 70
Półtwardy 342  25 
Twardy 393 785 15 7
SprÄ™\
ysty 500 883 5 3
MosiÄ…dze odlewnicze
MosiÄ…dze odlewnicze, obok miedzi i cynku zawierajÄ… dodatki Pb, Mn, Fe, Ni  polepszajÄ…ce
właściwości wytrzymałościowe i odporność na korozję. Mosiądze takie nazywa się równie\

mosiÄ…dzami specjalnymi lub stopowymi.
Właściwości odlewnicze mosiądzów z powodu bliskiego poło\
enia linii solidusu i likwidusu
są dobre. Właściwość tę polepsza jeszcze dodatek Pb. Lejność mosiądzów rośnie wraz z
zawartością cynku a\
do około 38% Zn, skurcz odlewniczy maleje stopniowo ze wzrostem
zawartości Zn. Mosiądze te nadają się na odlewy cienkościenne oraz odlewy pod ciśnieniem
w formach piaskowych i kokilowych na części maszyn nara\
one na działanie środowiska
korozyjnego, odpornych na ścieranie, armaturę.
Właściwości mechaniczne i przykłady zastosowania poszczególnych gatunków mosiądzów
odlewniczych oraz do przeróbki plastycznej przedstawiono w tabeli 2.
Tabela 2
Właściwości i zastosowanie wybranych mosiądzów
Gatunek Właściwości mechaniczne
Przykłady zastosowań
Rm A HB
cecha znak
[MPa] [%]
MO59 CuZn39Pb2 247 20 100 armatura, obudowy części maszyn
MK80 CuZn16Si4 292 15 110 armatura, osprzęt, części maszyn
M85 CuZn15 256 43 55 membrany, wyroby artystyczne
M63 CuZn37 354 49 56 nity, rury do skraplaczy
Mn65 CuZn39Ni6 292 40 rurki do manometrów, membrany
Wpływ cyny na strukturę, właściwości i zastosowanie brązów cynowych
Brązami nazywa się stopy miedzi z cyną oraz podwójne stopy miedzi z takimi pierwiastkami,
jak: Al, Pb, Si, Mn, Be.
Oprócz stopów podwójnych stosuje się równie\
stopy wieloskładnikowe. Nazwa
poszczególnych gatunków brązu pochodzi od głównego składnika lub składników stopowych,
np. brąz cynowy, aluminiowy, krzemowy, cynowo-ołowiowy.
BrÄ…zy cynowe nale\
ą do najstarszych stopów technicznych i są stosowane powszechnie do
dnia dzisiejszego. Zastosowanie techniczne znalazły stopy
o zawartości mniejszej ni\
20% Sn. Struktura brązów zale\
y od składu chemicznego, sposobu
odlewania oraz stanu materiału.
Układ podwójny Cu Sn jest zło\
ony. Fazy strukturalne, występujące w praktycznie stosowanych
brÄ…zach, to:
ą  roztwór stały cyny w miedzi o sieci A1;
²  roztwór staÅ‚y na bazie fazy elektronowej Cu5Sn o stÄ™\
eniu elektronowym 21:14 i
sieci A2;
ł  roztwór stały wtórny o sieci A2
´  roztwór staÅ‚y na bazie fazy elektronowej Cu31Sn8 o stÄ™\
eniu elektronowym 21:13 i
zło\
onej strukturze sześciennej.
Uzyskanie struktury zgodnej z układem równowagi wymaga bardzo powolnego studzenia lub
długotrwałego wy\
arzania w odpowiednich temperaturach ze względu na małą szybkość
dyfuzji Sn w Cu. BrÄ…zy cynowe w stanie wy\
arzonym do zawartości około 14% Sn mają
strukturÄ™ jednofazowÄ… Ä….
Cenną zaletą brązów cynowych jest ich odporność na korozję w takich środowiskach jak
atmosfera, zwykła woda, roztwory obojętnych soli. Brązy cynowe mo\
na podzielić na brązy:
do przeróbki plastycznej (do 10% Sn) oraz odlewnicze (powy\
ej 10% Sn).
Brązy cynowe do przeróbki plastycznej
Brązy cynowe o zawartości cyny poni\
ej 10% Sn odznaczają się dobrą podatnością do
przeróbki plastycznej na zimno i gorąco. Do przeróbki plastycznej na zimno stosuje się brązy
o zawartości cyny mniejszej ni\
7% Sn, o strukturze roztworu stałego ą. Przed procesem
przeróbki plastycznej na zimno stop poddaje się wy\
arzaniu ujednorodniajÄ…cemu w celu
usunięcia likwidacji dendrytycznej.
Zgniot powoduje silne umocnienie stopu (większe ni\
mosiądzów), np. przy zawartości 7%
Sn zgniot 50% powiększa Rm z 390 do 740 MPa. Zale\
nie od wielkości umocnienia (zgniotu)
wyró\
nia siÄ™ stany stopu: wy\
arzony, twardy i sprÄ™\
ysty.
Brązy cynowe w postaci prętów, rur, taśm lub drutów stosuje się na elementy wymagające
du\
ej sprÄ™\
ystości i odporności na korozję (np. części przyrządów pomiarowych, membrany
manometrów, sprę\
yny).
BrÄ…zy cynowe odlewnicze
Na odlewy stosowane są najczęściej stopy zawierające około 10 i więcej % Sn oraz często
takie dodatki, jak: Pb i Zn. BrÄ…zy te posiadajÄ… strukturÄ™ wielofazowÄ… (faza Ä… z niewielkÄ…
iloÅ›ciÄ… eutektoidu Ä… + ´). Ze wzglÄ™du na zastosowanie brÄ…zy te dzieli siÄ™ na:
 maszynowe,
 armaturowe,
 Å‚o\
yskowe.
Typowym brązem maszynowym jest brąz B10 (CuSn10). Brąz ten ma dobre właściwości
mechaniczne oraz przeciwcierne i dlatego często jest stosowany na koła ślimakowe i ślimaki,
a dawniej był stosowany na odlewy luf armatnich. Często wprowadza się do tego brązu jako
dodatek stopowy cynk, który znacznie polepsza właściwości odlewnicze i korzystnie wpływa
na zanik porowatości.
BrÄ…zy armaturowe stosowane sÄ… przewa\
nie na armaturę wodną i parową. Ze względu na
pracę pod ciśnieniem nie mogą one wykazywać mikroporowatości, którą spotyka się w brązie
maszynowym B10. Osiąga się to przez wprowadzenie dodatków Zn, Pb i P; są to więc brązy
cynowe wieloskładnikowe, np. B663 (CuSn6Zn6Pb3). Zn  poprawia właściwości
technologiczne i częściowo zastępuje drogą cynę. Pb  krzepnąc na końcu poprawia
skrawalność i odporność na ścieranie, ale obni\
a właściwości wytrzymałościowe. P  w ilości
do 0,5% pozwala uzyskać optymalne właściwości mechaniczne i technologiczne; większa
zawartość fosforu wpływa korzystnie na właściwości przeciwcierne, zdolność do docierania i
lejność. Z tych względów omówione brązy maszynowe i armaturowe stanowią tak\
e dobry
materiał na ło\
yska ślizgowe, natomiast do typowych stopów ło\
yskowych na osnowie
miedzi zalicza się brązy cynowe wieloskładnikowe B1010 (CuSn10Pb10), B525
(CuSn5Pb25). Dodatek ołowiu w tych brązach zwiększa niejednorodność struktury oraz
zdolność docierania się panewek. W brązie z dodatkiem fosforu występuje większa skłonność
do segregacji dendrytycznej.
Brązy cynowe stosuje się równie\
na odlewy artystyczne, takie jak: pomniki i inne dzieła
sztuki. Brązy te muszą odznaczać się dobrą lejnością. Aby na brązach tych powstała piękna
patyna, zawartość miedzi nie powinna być mniejsza ni\
81%. BrÄ…zy cynowe powy\
ej 16% Sn
stosuje siÄ™ rzadko, gdy\
ze wzglÄ™du na wystÄ™powanie znacznej iloÅ›ci fazy ´ sÄ… bardzo kruche.
Dawniej z brÄ…zów wysokocynowych (16 ÷ 22% Sn) odlewano dzwony, z czego pozostaÅ‚a
nazwa brązu dzwonowego. Brązy cynowe z dodatkiem Zn określa się nazwą spi\
ów.
BrÄ…zy aluminiowe
Brązy aluminiowe coraz częściej zastępują brązy cynowe ze względu na swoją cenę, jaki
właściwości. Zastosowanie techniczne mają stopy zawierające do 11% Al. Brązy aluminiowe
zawierajÄ…ce 4 ÷ 8% Al. MogÄ… być przerabiane plastycznie na zimno i na gorÄ…co. Natomiast
stopy zawierajÄ…ce 9 ÷ 11% Al sÄ… stosowane jako odlewnicze lub przerabiane plastycznie na
gorÄ…co w temperaturze 870°C. BrÄ…zy aluminiowe zawierajÄ… zazwyczaj tak\
e dodatki Fe i Ni,
podwy\
szające ich właściwości wytrzymałościowe. Z uwagi na wysoką wytrzymałość Rm ok.
400 ÷ 600 MPa i odporność na korozjÄ™ stosowane sÄ… do wyrobu Å›rub okrÄ™towych, części
pomp, urządzeń dla przemysłu papierniczego, chemicznego, a tak\
e blach, rur, kół zębatych i
drutów. Brązy aluminiowe zawierające ok. 10% Al mo\
na hartować, wskutek występowania
w ukÅ‚adzie Cu Al (rys. 4) przemiany eutektoidalnej w temperaturze 565°C i eutektoidu przy
11,8% Al. Stopy zahartowane z temperatury okoÅ‚o 900°C w wodzie, odpuszcza siÄ™ w
temperaturze 400 ÷ 600°C w czasie 2 ÷ 3 godzin. Twardość zahartowanego stopu CuAl110 o
strukturze przedstawionej na rys. 5 wynosi ok. 180 HB, zaÅ› po odpuszczeniu w 500°C  okoÅ‚o
160 HB (w stanie wy\
arzonym ok. 100 KB).
Rys. 4. Fragment wykresu układu równowagi Cu Al
Rys. 5. BrÄ…z aluminiowy BA10, odlany. Jasne krysztaÅ‚y Ä…, eutektoid  ciemny, trawiony, pow. 100×
BrÄ…zy krzemowe
BrÄ…zy krzemowe zawierajÄ… zazwyczaj 2,5 ÷ 4,5% Si oraz niewielkie iloÅ›ci Mn, Zn, Fe,
ograniczających rozpuszczalność krzemu w roztworze stałym. Dodatek Mn podnosi
właściwości antykorozyjne brązów krzemowych, Zn  polepsza ich lejność, Fe  zwiększa
wytrzymałość. Struktura stopów Cu Si jest podobna do struktury brązów cynowych. Brązy
krzemowe odznaczają się dobrymi właściwościami mechanicznymi w temperaturze otoczenia
i w temperaturze do 300°C, w szczególnoÅ›ci dobrÄ… wytrzymaÅ‚oÅ›ciÄ… zmÄ™czeniowÄ…, dobrymi
właściwościami ślizgowymi, du\
ą odpornością na korozję, a przy tym dobrą skrawalnością i
lejnością.
Stop CuSi3Mn1 do przeróbki plastycznej na zimno i na gorąco, podlegający silnemu
umocnieniu zgniotem, jest stosowany na sprÄ™\
yny, części aparatury chemicznej, części
maszyn nara\
one na ścieranie.
Stop odlewniczy CuSi3Zn3Mn u\
ywany jest na odlewy kół zębatych, części pomp oraz
panewki Å‚o\
ysk pracujących w środowiskach korodujących lub zapylonych. Poniewa\
brÄ…zy
krzemowe słabo iskrzą podczas tarcia, są stosowane równie\
na odlewy aparatury i osprzętu
dla przemysłu gazowego i petrochemicznego.
BrÄ…zy berylowe
BrÄ…zy berylowe zawierajÄ… najczęściej 2 ÷ 3% berylu, sÄ… przerabiane plastycznie na zimno i na
gorÄ…co w temperaturze 780 ÷ 800°C. Zmienna z temperaturÄ… rozpuszczalność berylu w
roztworze stałym stwarza mo\
liwość utwardzania dyspersyjnego brązów berylowych, przez
przesycanie z ok. 800°C w wodzie i starzenie w zakresie 250 ÷ 300°C.
W stanie wy\
arzonym stopy te wykazujÄ… Rm ok. 570 MPa i A ok. 50%, po starzeniu w 250°C
w czasie 2 h: Rm ok. 1300 MPa i A ok. 2,5%. Właściwości te zachowują stopy Cu Be w
zakresie do 250°C. WykazujÄ… one ponadto dobrÄ… odporność na korozjÄ™ i w czasie tarcia nie
wytwarzajÄ… iskier. Stopy te znajdujÄ… zastosowanie do wyrobu sprÄ™\
yn i amortyzatorów w
budowie samolotów, narzędzi dla przemysłu materiałów wybuchowych, szczotek do maszyn
elektrycznych oraz części dla przemysłu precyzyjnego i nie wydających iskier narzędzi,
przeznaczonych do pracy w styczności z materiałami wybuchowymi lub łatwopalnymi.
Obecnie stosuje siÄ™ brÄ…zy berylowe z innymi dodatkami stopowymi, jak: Ni, Co, Ti, Al, Mn,
podwy\
szającymi ich właściwości lub te\
zastępującymi stosunkowo drogi beryl.
Wymienione dodatki stopowe zwiększają efekt umocnienia wydzieleniowego, dzięki czemu
brÄ…zy berylowe osiÄ…gajÄ… najwy\
szą wytrzymałość spośród stopów miedzi, sięgającą 1500
MPa.
BrÄ…zy manganowe
BrÄ…zy manganowe zawierajÄ… 5 ÷ 20% Mn, wykazujÄ… wysokie wÅ‚aÅ›ciwoÅ›ci plastyczne i du\
e
umocnienie pod wpływem zgniotu. Stopy te zachowują swoje dobre właściwości w zakresie
do ok. 300°C, przez co mogÄ… być stosowane na urzÄ…dzenia do pracy w temperaturach
podwy\
szonych. W stanie wy\
arzonym wykazujÄ… Rm ok. 300 MPa i A ok. 40%, zaÅ› po
zgniocie Rm ok. 600 MPa i A ok. 2%. Niektóre stopy Cu Mn o du\
ym oporze elektrycznym,
jak np. rezistin (15% Mn) i manganin (12% Mn i 4% Ni), przerabiane plastycznie na zimno i
na gorąco stosowane są w przemyśle elektrotechnicznym i do budowy aparatury pomiarowej.
Miedzionikle
Miedzioniklami nazywane są stopy miedzi, w których głównym dodatkiem jest nikiel w
iloÅ›ciach 2 ÷ 45%. MajÄ… strukturÄ™ roztworu Ä…, który w ukÅ‚adzie Cu Ni jest roztworem
ciągłym. Miedzionikle ujęte są w normie PN-92/H-87052. Występują tylko w stanie
przerobionym plastycznie. Mają dobre własności wytrzymałościowe, plastyczne i są odporne
na korozjÄ™.
Miedzionikle o zawartoÅ›ci 5 ÷ 10% Ni oraz 1% Fe i 0,5% Mn (dla wzrostu wytrzymaÅ‚oÅ›ci) sÄ…
stosowane na rury skraplaczy w przemyśle okrętowym. Mają dobre właściwości mechaniczne
oC,
w zakresie podwy\
szonych temperatur do 350 du\
ą odporność na korozję i erozję w
wodzie morskiej, na korozję kwasów i atmosfery w wy\
szych temperaturach.
Rozró\
nia się niedzionikle dwu- i wieloskładnikowe (Mn, Fe, Al).
Miedzionikle stosuje się do: platerowania, armaturę i urządzenia klimatyzacyjne w przemyśle
okrętowym, elementy oporowe, elektrody do termoelementów, rury kondensatorowe w
przemyśle okrętowym.
Oznaczenia miedzionikli to MNxx gdzie xx oznacza udział procentowy składnika stopowego
jakim jest nikiel.