Alvas bronza ir vara (Cu) un alvas (Sn) sakausējums, viens no pazīstamākajiem un vēsturiski nozīmīgākajiem bronzas veidiem. Alvas pievienošana maina vara stiprību, cietību, nodilumizturību un liešanas īpašības. Alvas bronzu plaši izmanto mašīnbūvē, gultņu, bukšu, armatūras un māksliniecisku lējumu ražošanā.
Atkarībā no markas sakausējums var saturēt arī fosforu, cinku, svinu vai niķeli. Vara un alvas satura dēļ bronzas lūžņi ir vērtīga otrreizējā izejviela.
Alvas bronzas ķīmiskais sastāvs
Sakausējuma pamats ir varš, bet galvenais leģējošais elements ir alva. Izplatītās rūpnieciskajās markās alvas saturs bieži ir aptuveni 2–12 %, lai gan pastāv arī cita sastāva sakausējumi. Precīzas proporcijas nosaka konkrētās markas pielietojums un standarts.
| Elements | Saturs | Nozīme sakausējumā |
|---|---|---|
| Varš (Cu) | Galvenā daļa | Sakausējuma pamats, nodrošina siltumvadītspēju un korozijizturību |
| Alva (Sn) | Bieži aptuveni 2–12 % | Palielina cietību, stiprību un nodilumizturību |
| Fosfors (P) | Nelielas piedevas | Izmanto dezoksidēšanai; ietekmē mehāniskās īpašības |
| Svins (Pb) | Atsevišķās markās | Uzlabo antifrikcijas īpašības un apstrādājamību |
| Cinks (Zn), niķelis (Ni) | Speciālajās markās | Maina tehnoloģiskās un ekspluatācijas īpašības |
Galvenie alvas bronzas veidi
Deformējamā alvas bronza. Tiek izmantota lokšņu, lentu, stieņu un stiepļu ražošanai. Dažām markām ir laba elastība, tādēļ tās ir piemērotas atsperīgiem kontaktiem.
Lejamā alvas bronza. Paredzēta formas lējumiem, buksēm, armatūras korpusiem un citām sarežģītas formas detaļām.
Fosforbronza. Vara un alvas sakausējumu paveids ar nelielu fosfora saturu. Tam raksturīga stiprības, elastības un nodilumizturības kombinācija.
Svinu saturoša alvas bronza. Satur svinu antifrikcijas īpašību uzlabošanai, un to izmanto atsevišķās gultņu detaļās.
Eiropas alvas bronzas markas
Eiropas apzīmējumu sistēmā deformējamiem vara sakausējumiem izmanto CW markas, bet lejamajiem sakausējumiem — CC markas. Īpašības ir atkarīgas no sastāva, materiāla stāvokļa un izstrādājuma standarta.
| Marka | Apzīmējums | Raksturojums un pielietojums |
|---|---|---|
| CW450K | CuSn4 | Deformējamā bronza lentēm, kontaktiem un atsperīgiem elementiem |
| CW452K | CuSn6 | Izturīga un elastīga bronza elektriskajiem kontaktiem un atsperēm |
| CW453K | CuSn8 | Nodilumizturīga bronza atsperīgām detaļām un buksēm |
| CC480K | CuSn10 | Lejamā bronza nodilumizturīgām un gultņu detaļām |
| CC483K | CuSn12 | Lejamā bronza buksēm un berzei pakļautām detaļām |
Fizikālās un mehāniskās īpašības
Blīvums: parasti aptuveni 8,7–8,9 g/cm³ atkarībā no sastāva.
Kušanas temperatūras intervāls: daudzām izplatītām markām aptuveni 850–1050 °C; atkarīgs no alvas un citu elementu satura.
Krāsa: no sarkanbrūnas līdz zeltaini brūnai.
Stiprība un cietība: parasti augstāka nekā tīram varam; atkarīga no sastāva un apstrādes.
Nodilumizturība: daudzas markas ir piemērotas berzes un slīdes detaļām.
Korozijizturība: laba daudzās atmosfēras un ūdens vidēs, tostarp atsevišķos jūras pielietojumos, izvēloties atbilstošu marku.
Ar ko alvas bronza atšķiras no misiņa?
Galvenā atšķirība ir leģējošais elements. Alvas bronza satur varu un alvu (Cu + Sn), savukārt misiņš — varu un cinku (Cu + Zn).
Alvas bronzu bieži izvēlas buksēm, gultņiem un nodilumam pakļautām detaļām. Misiņu plaši izmanto santehnikas armatūrai, veidgabaliem un dekoratīviem izstrādājumiem. Tomēr īpašības ir atkarīgas no konkrētās markas, tāpēc materiāla izvēli nevar balstīt tikai uz sakausējuma nosaukumu.
Alvas bronzas pielietojums
- Slīdgultņi, bukses un vadotnes.
- Zobrati, gliemežpārvadi un nodilumizturīgas detaļas.
- Atsperes, elektriskie kontakti un savienotāji.
- Sūkņu iekārtas, vārsti un rūpnieciskā armatūra.
- Mākslinieciskie lējumi, skulptūras, zvani un dekoratīvi izstrādājumi.
- Atsevišķas kuģu un rūpniecisko iekārtu detaļas.
Bronzas lūžņi un otrreizējā pārstrāde
Alvas bronza sastopama rūpnieciskajos metāllūžņos: vecās buksēs, gultņos, zobratos, armatūrā, lējumos un ražošanas atlikumos. Pārstrādei var nodot arī bronzas skaidas un atgriezumus.
Šķirošanas laikā alvas bronza jāatšķir no misiņa, alumīnija bronzas un citiem vara sakausējumiem. Sastāva noteikšanai var izmantot instrumentālās analīzes metodes. Svina, pārklājumu un svešķermeņu klātbūtne ietekmē otrreizējās izejvielas kvalitāti.
Bronzas lūžņu pārstrāde ļauj atgriezt varu un alvu ražošanas apritē, samazinot vajadzību pēc pirmreizējiem metāliem. Pieņemšanas nosacījumi ir atkarīgi no markas, sastāva, tīrības un lūžņu veida.
