Фосфорная бронза относится к семейству медных сплавов . Он состоит из меди , легированной 0,5–11% олова и 0,01–0,35% фосфора , и может содержать другие элементы для придания определенных свойств (например, 0,5–3,0% свинца для образования фосфорной бронзы, получаемой при механической обработке ). Легированное олово увеличивает коррозионную стойкость и прочность меди, а фосфор увеличивает ее износостойкость и жесткость. [1]
Эти сплавы отличаются вязкостью , прочностью , низким коэффициентом трения и мелким зерном . Фосфор снижает вязкость расплавленного сплава, что делает его легче и чище , чтобы литых и уменьшает границы зерен между кристаллитами. Первоначально его сформулировал бельгиец Жорж Монтефиоре-Леви . [2]
Промышленное использование [ править ]
Фосфорная бронза используется для пружин , болтов , втулок и подшипников , электрических переключателей с движущимися или скользящими частями, зубных мостов , язычковых компонентов органных труб и различных других изделий или узлов, где требуется устойчивость к усталости, износу и коррозии [3] (например, судовые винты в морской среде). [4]
Фосфорная бронза выпускается из широкого спектра стандартных сплавов, включая сплавы цветных пружин, фосфорную бронзу для механической обработки и бронзу для подшипников. Сочетание хороших физических свойств, хорошей электропроводности и умеренной стоимости делает люминофорную бронзу, доступную в стандартной круглой, квадратной, плоской проволоке и проволоке специального формата, желательной для многих пружин, электрических контактов и большого разнообразия форм проводов, где требуемые свойства не требуют использования более дорогой бериллиевой меди . [4]
Фосфорная бронза (94,8% меди , 5% олова , 0,2% фосфора ) также используется в криогенной технике . В этом приложении сочетание хорошей электропроводности и низкой теплопроводности позволяет выполнять электрические соединения с устройствами при сверхнизких температурах без добавления чрезмерного тепла. [5]
Контейнер с отработавшим ядерным топливом [ править ]
Бескислородная медь может быть легирована фосфором ( сплав CuOFP ), чтобы лучше противостоять окислительным условиям. Этот сплав находит применение в качестве толстой антикоррозийной оболочки для захоронения отработавшего ядерного топлива в глубококристаллических породах. [6]
Компьютер UNIVAC [ править ]
Магнитная лента была впервые использована для записи компьютерных данных в 1951 году на Эккерт - Mauchly UNIVAC I . UNISERVO носитель записи диск был тонкая металлическая полоска 0,5 дюйма (12,7 мм) шириной никеля -plated фосфористой бронзы. Плотность записи составляла 128 символов на дюйм (198 микрометров / символ) на восьми дорожках с линейной скоростью 100 дюймов / с (2,54 м / с), что давало скорость передачи данных 12800 символов в секунду. Из восьми дорожек шесть были данными, одна дорожка четности., и один был часами или дорожкой времени. С учетом пустого пространства между ленточными блоками фактическая скорость передачи составляла около 7200 символов в секунду. Небольшая катушка майларовой ленты обеспечивала отделение от металлической ленты и головки чтения / записи.
Музыкальные инструменты [ править ]
Фосфорная бронза предпочтительнее латуни для тарелок из-за ее большей упругости, что приводит к более широкому тональному спектру и большему сустейну.
Фосфорная бронза - один из нескольких сплавов с высоким содержанием меди, используемых в качестве замены более распространенных «желтых» или «патронных» типов латуни для изготовления корпусов и колоколов металлических духовых инструментов . Примеры инструментов, изготовленных с использованием сплавов с высоким содержанием меди, встречаются среди членов семейства медных духовых инструментов ( трубы , флюгельгорны и тромбоны ) и одного члена семейства язычковых инструментов , саксофонов.. В дополнение к отличительному внешнему виду, обеспечиваемому красновато-оранжевым оттенком сплавов с высоким содержанием меди, некоторые разработчики инструментов, продавцы и исполнители предполагают, что они обеспечивают более широкий спектр гармонических откликов для данной конструкции инструмента. В Янагисаве модели саксофон 902/992 ( на фото) имеет тело из фосфористой бронзы, в отличии от меди 901/991 моделей.
Некоторые струны инструментов для акустических гитар , мандолин и скрипок покрыты люминофорной бронзой. Некоторые язычки для гармоник сделаны из фосфористой бронзы, например, Suzuki Musical Instrument Corporation и Bushman Harmonicas. [7]
Герметичный элемент язычковых органных труб обычно изготавливается из фосфористой бронзы из-за ее высокого износа и низкой деформируемости в условиях постоянной вибрации при воспроизведении звука. [8]
Некоторые малые барабаны изготовлены из фосфористой бронзы.
Варианты [ править ]
Дальнейшее увеличение содержания фосфора приводит к образованию очень твердого соединения Cu 3 P ( фосфида меди ), что приводит к хрупкой форме фосфористой бронзы, которая имеет узкий диапазон применения.
Примерно в 2001 году Olin Corporation разработала еще один сплав для использования в электрических и электронных соединителях, который они назвали «фосфористой бронзой». [9] Его состав был следующим:
- Цинк - 9,9%
- Олово - 2,2%
- Железо - 1,9%
- Фосфор - 0,03%
- Медь - 85,97%
При строго металлургической оценке это не фосфорная бронза, а разновидность оловянной латуни, модифицированной железом .
Ссылки [ править ]
- ^ Фосфорная бронза ; Ассоциация развития меди
- ^ «Евреи в Бельгии» . Архивировано из оригинала 6 февраля 2008 года.
- ↑ Кавалло, Кристиан. "Все о фосфорной бронзе" . Thomas Network . Проверено 12 марта 2020 .
- ^ a b «Фосфорная бронза и бериллиевая медь» . Литл-Фолс Сплавы . Проверено 12 марта 2020 .
- ^ "LakeShore" . Архивировано из оригинала на 2011-05-03 . Проверено 23 декабря 2011 .
- ^ Макьюэн, Тим; Сэвидж, Дэвид (1996). Научные и нормативные основы геологического захоронения ядерных отходов . Нью-Йорк: J. Wiley & Sons. стр. См. «Транспортный пакет» в указателе . Проверено 1 февраля +2016 .
- ^ https://bushmanmusic.com/
- ^ http://hardmanwurlitzer.com/pipes/
- ^ "Инновации: Фосфорная бронза: Обучение новым трюкам старой собаки" . Copper.org . Проверено 20 марта 2010 .
Внешние ссылки [ править ]
- Микроструктуры меди и медных сплавов: Фосфорная бронза.
- Фосфорная бронза: учим старую собаку новым трюкам
- Национальный кадастр загрязнителей - Информационный бюллетень по меди и соединениям
