ЛМц58-2, ЛЖМц59-1-1 и ЛС59-1 перерабатываются в листы, полосы, ленты, прутки и проволоку, хорошо обрабатываются резанием и полируются, паяются и свариваются. Они применяются для изготовления стержней короткозамкнутых роторов асинхронных электродвигателей, деталей соединителей, пружинящих контактов и других токоведущих частей, от которых требуются повышенные твердость и стойкость к действию электрических разрядов, свойственные латуням с добавкой марганца.

Латуни марок ЛК80-ЗЛ и ЛС59-1Л применяются для изготовления литых токоведущих деталей электрических машин и аппаратов, а также для заливки коротко-замкнутых роторов асинхронных электродвигателей. Латуни ЛК80-ЗЛ и ЛА67-2,5 применяются для отливки токоведущих деталей, обладающих повышенной механической прочностью и твердостью, но паяющихся только твердыми припоями. Механические свойства и плотность упомянутых марок литейных латуней приведены . в табл. 12-4, механические свойства полуфабрикатов, изготовленных из латуней, обрабатываемых давлением, - в табл. 12-5-12-9.

12-4. ПРОВОДНИКОВЫЕ БРОНЗЫ

Бронзами называются сплавы меди с различными химическими элементащ!, кроме цинка и никеля. Бронзы по сравнению с медью отличаются высокой механической прочностью, твердостью, упругостью как при нормальной, так и при повышенной температурах, стойкостью к истираншо.

Марки бронз начинаются буквами Бр, затем идут буквы, соответствующие наименованию легирующих элементов (см. § 12-3), и цифры, указывающие их среднее содержание в сплаве в процентах. Например, бронза БрОЦС4-4-2,5 содержит 4% олова, 4% цинка, 2,5% свинца, остальное - медь.

Наибольший интерес для электротехники представляют- бронзы, сочетающие высокую проводимость с прочностью и твердо стью (кадмиевая и хромовая бронзы), а также особо прочные сплавы с достаточно хорошей проводимостью (бериллиевые бронзы). Проводниковые бронзы применяются для изготовления контактных проводов для электрического транспорта, коллекторных пластин, контактных ножей, скользящих контактов, токоведущих пружин, упругих контактных элементов и пр.

Упрочнение некоторых бронз (например, хромовой н бериллиевой) достигается специальной термической обработкой в результате процесса дисперсионного твердения. Для создания термически упрочняемых сплавов применяют такие легирующие элементы, которые образуют с медью или между собой соединения, растворимость которых в твердом растворе иа основе меди уменьшается с понижением температуры. При быстром; охлаждении (закалке) таких сплавов образуется пересыщенный твердый

раствор, из которого при высокотемпературном старении (облагораживающем отжиге) выделяются тонкодисперсные интерметаллические соединения, упрочняющие сплав. Вследствие выделения этой фазы нз твердого раствора электропроводность сплава повышается. Сравнительные свойства некоторых проводниковых бронз приведены в табл. 12-10.

Бронзы разделяются на бронзы оловянные, обрабатываемые давлением (ГОСТ 5017-74), бронзы оловянные литейные (ГОСТ 613-65), бронзы безоловянные, обрабатываемые давлением (ГОСТ 18175-78), а также бронзы безоловянные литейные (ГОСТ 493-54).

Оловянные бронзы содержат от 3 до 8% олова. Упрочняющее влияние олова на механические свойства меди аналогично влиянию цинка, но выражено более резко. Пластичность сплава повышается с увеличением содержания олова до 5-6%, а затем начинает падать, особенно резко в сплавах, содержащих более 7-8% присадки. Для изготовления полуфабрикатов широкое применение нашли оловянно-фосфористые бронзы БрОФ6,5-0,15 й БрОФ7-0,2. Фосфор вводится как раскислитель и устраняет хрупкие включения окиси олова SnO, а также повышает антифрикционные свойства сплава.

Физические и технологические свойства бронзы БрОФ6,5-0,15

Плотность, кг/м...... 8800

Удельная теплопроводность,

Вт/(м-°С) .......... 105

Температурный коэффициент линейного расширения (20-100° С), °СГ~.............17-10-

Удельное сопротивление (20° С). мкОм-м........... 0,13

Температурный коэффициент удельного сопротивления (20-

]00°С), °СГ-1.......... 0,00073

Температура плавления, °С . . 1050 Температура отжига. °С ... 720

Применяются также оловянно-цинковые бронзы, содержащие дс 5% цинка, удешевляющего сплав. Цинк в таких количествах растворяется в меди и не влияет существенно на структуру. Оловянные бронзы обрабатываются резанием, полируются, свариваются газовой и электрической сваркой, паяются мягкими и твердыми припоями, но отличаются повышенным удельным сопротивлением.

Физические и технологические свойства бронзы БрОЦ4-3

Плотность, кг/м . . , -. . . 8900 Удельная теплопроводность,

Вт/(м-°С)......... . 92

Температурный коэффициент линейного расширения (20-100° С), °С-.............18-10-*

Удельное сопротивление (20° С), мкОм-м . . .........0,095

Температура плавления, °С . . 1045

Температура отжига, °С в , . 600-700

Таблица J2-10

Сравнительные свойства некоторых проводниковых бронз

Кадмиевая бронза БрКд1, содержащая около 1 % кадмия, обладает в твердом состоянии сравнительно малым удельным сопротивлением - не более 0,0205 мкОм-м, высокими прочностью (см. табл. 12-10), твердостью (число Бринелля 95-115), стойкостью к истиранию и поэтому применяется для изготовления контактных проводов, коллекторных пластин, контактов силовых электрических аппаратов и пр. Конкурентами кадмиевой бронзы являются циркониевая БрЦрО,5, магниезо-цирко-ниевая БрМгЦрО,15-0,]5 и магниевая БрМгО,25 бронзы, обладающие в твердом состоянии удельным conpoTHsfleH-icb. кг больше (соответственно) 0,0200; 0,0215 и 0,0220 МкОм-м и имеющие предел прочности при растяжении до 500 МПа при относительном удлинении 3-4%. Этн бронзы применяются для изготовления контактных проводов. Циркониевая бронза применяется также для изготов.пения коллекторных пластин (число Бринелля - не менее 115 согласно ТУ 48-21-222-72). Леиты из циркониевой бронзы марки БрЦр 0,2, поставляемые в соответствии с ТУ 48-21-30-72 толщиной 0,4-1,0 мм в твердом состоянии, должны иметь удельное сопротивление не более 0,0188 мкОм-м. Ленты из магниевой бронзы марки БрМгО,8, поставляемые согласно ТУ 48-21-123-72 толщиной от 0,1 до 0,5 мм в твердом состоянии, должны иметь предел прочности при растяжении не менее 600 МПа при удельном сопротивлении не больше 0,037 мкОм-м. Из магниевой бронзы, содержащей от 0,1 до 0,35% магния, в соответствии с ЦМТУ 08-38-67 изготовляются коллекторные полосы с числом Бринелля не менее 90.

Хромовая бронза БрХ0,5 сочетает после закалки (900-1000° С) и облагораживающего отжига при 400° С высокую проводимость с хорошей механической прочностью (см табл. 12-10). Хромовая бронза сохраняет твердость при нормальной температуре после нагрева до 400° С, предел усталости при переменной нагрузке примерно вдвое, а предел ползучести втрое выше, чем .у меди. У .этой бронзы число Бринелля -до 150-180. Из хромовой бронзы в соответствии с ЦМТУ 08-203-69

изготовляются полосы толщиной от 3 до 8 мм, по ЦМТУ 08-144-69-полосы толщиной от 1 до 8 мм с удельным сопротивлением не более 0,030 мкОм-м, а согласно ТУ 24-21-154-72 - полосы коллекторные. В соответствии с ТУ 48-08-395-71 поставляются профили из хромовой бронзы для контактов электрических аппаратов.

Физические свойства бронзы БрХ0,5

Плотность, кг-м ...... 8900

Удельная теплопроводность,

Вт/(м.С) .......... 334

Температурный коэффициент ли-

линейного расширения (20-100° С),

С-........... 15,810-°

Удельное сопротивление (20° С) после закалки и отжига, мкОм-м 0,020

Температурный коэффициент удельного сопротивления (20- 100° С). °С-.......... 0,0035

Температура плавления, °С . . 1076

Бериллиевые бронзы также упрочняются дисперсионным твердением. Распространение получили сплавы, содержащие около 2% бериллия. Температура их закалки 800° С, температура облагораживающего отжига 320° С. После термообработки эти бронзы весьма прочны и тверды (твердость по Еринеллю 350-370), имеют высокие пределы упругости, текучести и усталости, отличаются высокой электро- и теплопроводностью, износостойкостью, коррозионной стойкостью, холодостойкостью. Сплавы немагнитны, не дают искры при ударах. Бериллиевые бронзы дополнительно упрочняются после холодной деформации. Бериллиевые бронзы широко применяются для изготовления упругих токоведущйх элементов и деталей скользящих н разрывных контактов. Однако эти сплавы дороги, а их производство затруднено токсичностью бериллия.

Физические свойства бронзы БрБ2

Плотность, кг/м...... 8230

Удельная теплопроводность облагороженной бронзы, Вт/(м-°С) . 104,5

Удельное сопротивление (20° С), мкОм-м:

закаленной бронзы .... 0,10 облагороженной ♦ .... 0.068

Температура плавления, °С . . 955

Механические свойства бронзовой проволоки

Примечания: 1. Проволока нз кремнемарганцовой бронзы круглая нзготавлнваетсл всех диаметров, квадратного сечения - от 0,6 до 3,5 мм. За диаметр квадратной проволоки принимается диаметр вписанной окружности.

. 2. Для проволоки из бериллиевой бронзы первых трех типов для механических свойств приведены граничные значения. Удельное электрическое сопротивление проволоки нз бронзы марки БрБ2 должно быть: для мягкой без дисперсионного твердения 0,10 мкОм-.м, после дисперсионного твердения 0,07 мкОм-м, для твердой без и после дисперсионного твердения соответственно 0,20 и 0,08 мкОм-м.

Таблица 12-12

Механические свойства прутков из бронзы