Bronzen und Messinge in der Elektrotechnik

Von den Kupferbasislegierungen werden Bronze und Messing in der Elektrotechnik am häufigsten verwendet.

Bronze – eine Legierung auf Kupferbasis, deren Hauptzusätze Zinn, Aluminium, Beryllium, Silizium, Blei, Chrom oder andere Elemente außer Zink und Nickel sind. Bronze wird als Zinn, Aluminium, Beryllium usw. bezeichnet. Eine Legierung aus Kupfer und Zink nennt man Messing, mit Nickel spricht man von einer Kupfer-Nickel-Legierung. Eine Vielzahl von Bronzen mit hoher Festigkeit, Plastizität, Korrosionsbeständigkeit, Gleiteigenschaften usw. wertvolle Qualitäten, die in verschiedenen Bereichen der Technik und zum Gießen künstlerischer Produkte verwendet werden.

Also Bronze – das sind Legierungen Honig mit Zinn, Aluminium und anderen Metallen, die speziell eingebracht werden, um bestimmte Eigenschaften der Legierung zu erhalten. Zinnbronzen, deren Zinngehalt 8 - 20 % beträgt, wurden früher als alle anderen verwendet.

Zinnbronzen sind teure Legierungen, da sie knappes Zinn enthalten. Daher versuchen sie, verzinnte Bronzen durch andere Bronzen zu ersetzen, die Aluminium, Cadmium, Phosphor und andere Stoffe (Legierungselemente) enthalten.

Ein charakteristisches Merkmal von Bronzen ist ihre geringe Volumenschrumpfung beim Gießen (0,6 – 0,8 %), verglichen mit Gusseisen und Stählen, wo die Schrumpfung 1,5 – 2,5 % erreicht. Daher werden die komplexesten Teile aus Bronze gegossen. Weitere charakteristische Eigenschaften von Bronzen sind erhöhte Härte, Elastizität (im Vergleich zu Kupfer), hohe Abriebfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit. Aufgrund dieser wertvollen Eigenschaften wird Bronze im Maschinenbau häufig zur Herstellung von Buchsen, Zahnrädern, Federn (Bronzeband) und anderen Teilen verwendet.

Reis. 1. Bronzen in der Elektrotechnik

Bronzegrade werden durch die Buchstaben Br (Bronze) angegeben, gefolgt von Buchstaben und Zahlen, die angeben, welche Legierungselemente und in welcher Menge in einer bestimmten Bronze enthalten sind. Beispielsweise bedeutet die Marke BrOTsS-5-5-5, dass die Bronze 5 enthält % Zinn, 5 % Zink, 5 % Blei, der Rest ist Kupfer.

Bronzen sind Gießereiprodukte, aus denen Teile durch Gießen gewonnen werden, und Bronzen werden druckbearbeitet. Die Dichte von Bronzen liegt im Bereich: 8,2 – 8,9 g/cm3. In der Elektrotechnik versucht man, Bronzen einzusetzen, deren Leitfähigkeit nahe an der von Kupfer liegt. Solche Bronzen sind Cadmium und Cadmium-Zinn. Die übrigen Bronzen werden aufgrund der folgenden Eigenschaften in der Elektrotechnik eingesetzt: Elastizität, Verschleißfestigkeit und hohe mechanische Festigkeit.

Bronze wird zur Herstellung von Drähten mit erhöhter mechanischer Festigkeit sowie für Bürstenhalter, Federn und Kontaktteile für elektrische Geräte und Geräte verwendet.

Aluminiumbronzen weisen die höchste Plastizität auf. Berylliumbronzen zeichnen sich durch eine sehr hohe mechanische Festigkeit, Abrieb- und Oxidationsbeständigkeit an der Luft aus.

Neben Bronzen werden in der Elektrotechnik häufig Kupfer-Zink-Legierungen verwendet – Messing, bei dem der Zinkgehalt bis zu 43 % betragen kann. Mit diesem Zinkgehalt weist Messing die höchste mechanische Festigkeit auf. Zuschnitte mit 30–32 % Zink weisen die höchste Plastizität auf, weshalb aus ihnen durch Warm- oder Kaltwalzen und Ziehen Produkte hergestellt werden: Bleche, Bänder, Drähte usw.

Reis. 2. Messing in der Elektrotechnik

Ohne Erhitzen können durch Tiefziehen und Stanzen komplexe Teile aus Messingblech hergestellt werden: Gehäuse, Kappen, Formscheiben usw. Durch die Kaltumformung mit Druck erhöht sich die Härte und mechanische Festigkeit von Messing, die Duktilität nimmt jedoch deutlich ab . Um die Plastizität wiederherzustellen, wird das Messing bei einer Temperatur von 500–600 °C geglüht und langsam auf Raumtemperatur abgekühlt.

Messing lässt sich gut schneiden. Messingprodukte sind beständig gegen atmosphärische Korrosion, aber verformtes (gezogenes) Messing ist in feuchten Atmosphären anfälliger für Korrosion als Kupfer.

Um die Korrosionsbeständigkeit von Messing zu erhöhen, werden ihnen Legierungselemente eingebracht: Aluminium, Nickel, Zinn usw. Solche Messinge werden als Sondermessinge bezeichnet, beispielsweise ist Marinemessing auch im Meerwasser korrosionsbeständig. Messingstempel beginnen mit dem Buchstaben L (Messing), gefolgt von Buchstaben, die auf andere Elemente (außer Kupfer) hinweisen, aus denen Messing besteht. Die Zahlen am Ende des Zeichens geben den Gehalt (in Prozent) an Kupfer und anderen Bestandteilen an. Beispielsweise bedeutet Messing der Güteklasse L62, dass es etwa 62 % Kupfer enthält.

Reis. 3. Messinglampe

Die Dichte von Messing liegt im Bereich: 8,2 – 8,85 g/cm3.Stromführende Teile aus Messing können durch Gießen oder Druck hergestellt werden. Durch Stanzen oder Druck bei Raumtemperatur erhaltene Messingteile erlangen Härte (Kaltverfestigung) und neigen zur Rissbildung. Die genieteten Messingteile werden geglüht, um innere Spannungen abzubauen und Risse zu verhindern. Das Messing ist gut bearbeitet, geschweißt und hartgelötet.