Фосфористая бронза

Фосфористая бронза относится к семейству медных сплавов . Он состоит из меди 0,5–11 , легированной % олова и 0,01–0,35% фосфора , и может содержать другие элементы для придания определенных свойств (например, свинца 0,5–3,0% для образования фосфористой бронзы , подвергаемой механической обработке ). Олово повышает коррозионную стойкость и прочность сплава, а фосфор повышает его износостойкость и жесткость. [1]
Сплавы фосфористой бронзы отличаются вязкостью , прочностью , низким коэффициентом трения и мелкой зернистостью . Фосфор снижает вязкость расплавленного сплава, что делает его более легким и чистым при литье , а также уменьшает границы зерен между кристаллитами. Первоначально его сформулировали бельгиец Жорж Монтефиоре-Леви и немец Карл Кюнцель. [2] [3]
Промышленное использование
[ редактировать ]Фосфористая бронза используется для изготовления пружин , болтов , втулок и подшипников , электрических переключателей с движущимися или скользящими частями, зубных мостов , герконов органных труб и различных других изделий или узлов, где требуется устойчивость к усталости, износу и коррозии. [4] (например, судовые гребные винты в морской среде). [5]
Фосфорная бронза выпускается в широком спектре стандартных сплавов, включая пружинные сплавы цветных металлов, фосфористую бронзу свободной обработки и подшипниковую бронзу. Сочетание хороших физических свойств, хорошей электропроводности и умеренной стоимости делает проволоку из фосфористой бронзы (доступной в стандартных круглых, квадратных, плоских и специальных форматах) желательной для многих пружин, электрических контактов и широкого спектра форм проволоки там, где это необходимо. свойства не требуют использования более дорогой бериллиевой меди . [5]
Фосфористая бронза с содержанием меди 94,8% , олова 5% и фосфора 0,2% также используется в криогенике . В этом применении сочетание хорошей электропроводности и низкой теплопроводности позволяет выполнять электрические соединения с устройствами при сверхнизких температурах без чрезмерного нагрева. [6]
Транспортная упаковка отработавшего ядерного топлива
[ редактировать ]
Бескислородную медь можно легировать фосфором ( сплав CuOFP ), чтобы лучше противостоять окислительным условиям. Этот сплав находит применение в качестве толстого антикоррозионного пакета для захоронения отработавшего ядерного топлива в глубоких кристаллических породах. [7]
УНИВАК компьютер
[ редактировать ]Магнитная лента была впервые использована для записи компьютерных данных в 1951 году на Eckert - Mauchly UNIVAC I. Носитель записи UNISERVO мм представлял собой тонкую металлическую полоску из никелированной фосфористой бронзы шириной 0,5 дюйма (12,7 ) . Плотность записи составляла 128 символов на дюйм (198 микрометров/символ) на восьми дорожках при линейной скорости 100 дюймов в секунду (2,54 м/с), что обеспечивало скорость передачи данных 12 800 символов в секунду. Из восьми дорожек шесть были данными, одна — дорожкой четности , а другая — тактовой частотой или дорожкой синхронизации. С учетом пустого пространства между блоками ленты фактическая скорость передачи составляла около 7200 символов в секунду. Небольшая катушка майларовой ленты обеспечивала отделение от металлической ленты и головки чтения/записи.
Музыкальные инструменты
[ редактировать ]
предпочтительнее латуни Фосфористая бронза для тарелок из-за ее большей устойчивости, что приводит к более широкому тональному спектру и большему сустейну.
Фосфористая бронза — один из нескольких сплавов с высоким содержанием меди, используемых в качестве заменителя 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 духовых инструментов ( трубы , флюгельгорны и тромбоны ) и одного члена семейства язычковых инструментов - саксофонов . В дополнение к характерному внешнему виду, обеспечиваемому красновато-оранжевым оттенком сплавов с высоким содержанием меди, некоторые разработчики инструментов, продавцы и музыканты предполагают, что они обеспечивают более широкий спектр гармонических характеристик для данной конструкции инструмента. Саксофоны модели Янагисава 902/992 (на фото) имеют корпус из фосфористой бронзы, в отличие от латунных моделей 901/991.
Некоторые акустических струны гитар . , мандолин и скрипок покрыты фосфористой бронзой Некоторые для гармоник трости изготовлены из фосфористой бронзы, например, производства Suzuki Musical Instrument Corporation и Bushman Harmonicas. [8]
Герконовую часть органных труб язычкового типа обычно изготавливают из фосфористой бронзы из-за ее высокой изнашиваемости и малой деформируемости в условиях постоянной вибрации при производстве звука. [9]
Некоторые малые барабаны изготовлены из фосфористой бронзы.
Некоторые джинглы для бубна изготовлены из фосфористой бронзы.
Варианты
[ редактировать ]Дальнейшее увеличение содержания фосфора приводит к образованию очень твердого соединения Cu 3 P ( фосфида меди ), в результате чего образуется хрупкая форма фосфористой бронзы, имеющая узкую область применения.
Примерно в 2001 году корпорация Olin разработала еще один сплав для использования в электрических и электронных разъемах, который они назвали «фосфорной бронзой». [10] Его состав был следующим:
Если оценивать строго с металлургической точки зрения, это не фосфористая бронза, а разновидность оловянной латуни , модифицированной железом .
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Фосфористая бронза ; Ассоциация развития меди
- ^ «Евреи в Бельгии» . Архивировано из оригинала 6 февраля 2008 года.
- ^ JStR, Нет. 1276, 1877, с. 551
- ^ Кавалло, Кристиан. «Все о фосфористой бронзе» . Томас Сеть . Проверено 12 марта 2020 г.
- ^ Jump up to: а б «Фосфористая бронза и бериллиевая медь» . Сплавы Little Falls . Архивировано из оригинала 11 октября 2008 года . Проверено 12 марта 2020 г.
- ^ «Берег озера» . Архивировано из оригинала 3 мая 2011 г. Проверено 23 декабря 2011 г.
- ^ Макьюэн, Тим; Сэвидж, Дэвид (1996). Научно-нормативная база геологического захоронения ядерных отходов . Нью-Йорк: Дж. Уайли и сыновья. стр. См. «Верхний пакет» в указателе . Проверено 1 февраля 2016 года .
- ^ «Компания по производству гармоник – гармоники Bushman и гармоники Kongsheng» .
- ^ «Как органные трубы производят разные звуки» .
- ^ «Инновации: фосфорная бронза: обучаем старую собаку новым трюкам» . Коппер.орг . Проверено 20 марта 2010 г.