1. Įprastos bronzos medžiagos
a. Alavo bronza (klasikinė Cu{1}}Sn bronza)
b. Aliuminio bronza (Cu-Al lydiniai)
c. Silicio bronza (Cu-Si lydiniai)
d. Mangano bronza (Cu-Zn-Mn lydiniai)
2. Bronzos privalumai
a. Išskirtinis atsparumas korozijai
Skardos bronzos: Suformuoti apsauginį alavo oksido (SnO₂) sluoksnį, kuris atsparus atmosferinei korozijai, gėlam vandeniui ir švelnioms rūgštims. Idealiai tinka lauko ir jūrų aplinkai (pvz., laivų korpusams, pakrantės įrangai).
Aliuminio bronzos: Sukurkite tankią aliuminio oksido (Al2O3) plėvelę, užtikrinančią puikų atsparumą jūros vandeniui, druskos purškimui ir pramoninėms cheminėms medžiagoms (pvz., sieros rūgščiai, amoniakui). Pralenkia daugelį nerūdijančio plieno korozijos sąlygomis.
Silicio bronzos: atsparūs duobėms, plyšinei korozijai ir cinko pašalinimui, todėl jie tinkami ilgalaikiam- atšiaurių sąlygų poveikiui (pvz., atviroje jūroje esančioms struktūroms, cheminio apdorojimo įrangai).
b. Didelis stiprumas ir atsparumas dilimui
Alavo bronzos su 10–14 % Sn pasižymi puikiu kietumu (150–200 HB) ir atsparumu dilimui, idealiai tinka slankiojantiems komponentams, tokiems kaip guoliai, įvorės ir krumpliaračiai (sumažina trintį ir pailgina tarnavimo laiką).
Aliuminio bronzos tempiamasis stipris yra iki 900 MPa (130 ksi) – žymiai didesnis nei žalvario ir daugelio plienų, todėl jos tinka didelėms apkrovoms (pvz., hidrauliniams cilindrams, pramoniniams siurbliams).
Mangano bronzos derina didelį stiprumą ir atsparumą smūgiams, tinka dinamines apkrovos scenarijus (pvz., alkūniniai velenai, švaistikliai).
c. Puikus lankstumas ir formavimas
Dauguma bronzų išlaiko gerą lankstumą (pailgėjimas 15–30 %) net esant dideliam stiprumui, todėl galima šaltai apdoroti (lenkti, štampuoti, giliai tempti) ir sudėtingai formuoti be įtrūkimų.
Silicio bronzos pasižymi puikiu suvirinamumu, palaikydamos įvairius sujungimo būdus (lankinį suvirinimą, litavimą, litavimą) konstrukcijoms (pvz., tiltų jungiamosioms detalėms, architektūriniams rėmams).
d. Biologinis suderinamumas ir ne{1}}magnetinės savybės
Alavo bronzos ir silicio bronzos yra netoksiškos ir biologiškai suderinamos, todėl tinka medicinos prietaisams (pvz., chirurginiams instrumentams, odontologijos įtaisams) ir maisto apdorojimo įrangai.
Bronza yra ne-magnetinė, svarbi elektrinių komponentų, aviacijos ir erdvėlaivių dalių ir taikomųjų programų, kuriose reikia vengti magnetinių trukdžių, savybė.
e. Estetinis patrauklumas ir istorinė reikšmė
Laikui bėgant sukuria unikalią, stabilią patiną (tamsiai rudą arba žalią), vertinamą architektūriniame projekte (pvz., stogo dangoje, statulos) ir dekoratyvinėse srityse.
Išlaiko savo išvaizdą dešimtmečius su minimalia priežiūra, todėl tai yra tinkamiausias pasirinkimas paveldo atkūrimo projektams.
f. Perdirbamumas ir tvarumas
Bronza yra 100% perdirbama neprarandant našumo, sumažinant poveikį aplinkai ir medžiagų sąnaudas. Perdirbta bronza išlaiko tokias pačias chemines ir mechanines savybes kaip ir pirminė medžiaga.
3. Bronzos trūkumai
a. Didesnės išlaidos, palyginti su žalvariu
Bronzos legiravimo elementai (alavas, aliuminis, silicis) yra brangesni nei cinkas (pagrindinis žalvario legiravimo elementas). Pavyzdžiui:
Skardos bronzos kainuoja 20–40 % daugiau nei žalvaris, pvz., C28000 ar C37700.
Aliuminio bronzos ir silicio bronzos yra dar brangesnės dėl aukštų -grynumo aliuminio ir silicio reikalavimų.
Dėl to bronza tampa mažiau konkurencinga kainai{0}}jautriose srityse, kur atsparumas korozijai ar didelis stiprumas nėra svarbūs.
b. Prastas apdirbamumas (palyginti su švino žalvariu)
Daugumos bronzų (ypač alavo bronzos ir aliuminio bronzos) apdirbamumas yra žemas (30–60 %, palyginti su C37700 žalvariu=90–95 %), nes:
Didelis kietumas ir lankstumas, dėl kurio įrankis susidėvi ir užsikemša drožlės.
Trūksta švino (tepimo elemento žalvariuose), kad sumažintų trintį pjovimo metu.
Bronzai apdirbti reikalingi specializuoti įrankiai (pvz., karbido įdėklai), mažesnis pjovimo greitis ir dažnesnis įrankių keitimas, todėl didėja gamybos laikas ir sąnaudos.
c. Jautrumas tam tikriems korozijos tipams
Skardos bronzos: Atsparioje aplinkoje (pvz., koncentruotose rūgštyse, chloridų -turtinguose tirpaluose) yra pažeidžiamas „išsiskyrus“ (selektyvus alavo išplovimas), todėl susidaro porėti, trapūs paviršiai.
Aliuminio bronzos: gali nukentėti nuo „įtempių korozijos įtrūkimų“ (SCC) esant dideliam -įtempimui, chloridų-turinčioms aplinkoms (pvz., įtemptose laivų tvirtinimo detalėse).
Silicio bronzos: Ribotas atsparumas stiprioms oksiduojančioms rūgštims (pvz., azoto rūgščiai) ir aukštos -temperatūros šarminiams tirpalams.
d. Mažesnis elektros ir šilumos laidumas nei gryno vario
Bronzos laidumas yra 15–40 % gryno vario (pvz., C65500 silicio bronzos=20–25 % IACS, palyginti su gryno vario=100 % IACS).
Dėl to jis netinka didelio našumo{0}}elektros laidininkams (pvz., maitinimo kabeliams, transformatorių apvijų), kur laidumas yra labai svarbus.
e. Svorio trūkumas, palyginti su lengvaisiais lydiniais
Bronza yra didelio tankio (8,4–8,9 g/cm³), žymiai sunkesnė už aliuminio lydinius (2,7 g/cm³) ir titano lydinius (4,5 g/cm³).
Svoriui{0}}jautriose srityse (pvz., aviacijos ir kosmoso komponentuose, automobilių dalyse) bronza dažnai pakeičiama lengvesnėmis medžiagomis, nepaisant jos didelio atsparumo korozijai.
f. Ribotas našumas aukštoje{1}}temperatūroje
Skardos bronzos minkštėja esant aukštesnei nei 300 laipsnių (572 laipsnių F) temperatūrai, 400 laipsnių temperatūroje praranda iki 50 % savo stiprumo.
Aliuminio bronzos išlaiko stiprumą iki 400 laipsnių, bet kenčia nuo sumažėjusio lankstumo ir atsparumo korozijai esant aukštesnei nei 500 laipsnių temperatūrai.
Tai apriboja bronzos naudojimą aukštai -šilumai (pvz., variklio išmetamųjų dujų komponentams, pramoninėms krosnims), kai nuolatinė eksploatavimo temperatūra viršija 400 laipsnių.
g. Trapumas žemoje{1}}temperatūroje
Some bronzes (e.g., high-tin bronzes with >12 % Sn) tampa trapūs esant žemesnei nei -20 laipsnių (-4 laipsnių F) temperatūrai, todėl padidėja įtrūkimų rizika dėl smūgio ar vibracijos.
Tai riboja jų naudojimą kriogeninėse programose (pvz., aviacijos ir kosmoso komponentai, skirti skrydžiams dideliame -aukštyje, šaldymo sistemose).
