Для деталей машин використовують сплави міді з цинком, оловом, алюмінієм, кремнієм та ін (а не чисту мідь) через їх більшої міцності: 30-40 кгс/мм ^ 2 у сплавів і 25-29 кгс/мм ^ 2 у технічно чистої міді (табл. 35-39).

Мідні сплави (крім берилієвої бронзи і деяких алюмінієвих бронз) не беруть термічної обробки, і їх механічні властивості і зносостійкість визначаються хімічним складом і його впливом на структуру. Модуль пружності мідних сплавів (900-12000 кгс/мм ^ 2 нижче, ніж у сталі).

Основна перевага мідних сплавів - низький коефіцієнт тертя (що робить особливо раціональним застосуванням їх в парах ковзання), що поєднується для багатьох сплавів з високою пластичністю і доброю стійкістю проти корозії в ряді агресивних середовищ і гарною електропровідність.

Величина коефіцієнта тертя практично однакова у всіх мідних сплавів, тоді як механічні властивості і зносостійкість, а також поведінка в умовах корозії залежать від складу сплавів, a отже, від структури. Міцність вище у двофазних сплавів, а пластичність у однофазних. Марки мідних сплавів.
  

Марки позначаються наступним чином.

Перші букви в марці означають: Л - латунь і Бр. - Бронза.
Літери, які йдуть за буквою Л в латуні або Бр. У бронзі, означають:
А - алюміній, Б - берилій, Ж - залізо, К - кремній, МЦ - марганець,
Н - нікель, О - олово, С - свинець, Ц - цинк, Ф. - фосфор.

Цифри, поміщені після букви, вказують середнє процентний вміст елементів. Порядок розташування цифр, прийнятий для латуней, відрізняється від порядку, прийнятого для бронз. У марках латуні перші дві цифри (після букви) вказують зміст основного компонента - міді. Інші цифри, відокремлюються один від одного через тире, вказують середній вміст легуючих елементів.

Ці цифри розташовані в тому ж порядку, як і букви, що вказують на присутність в сплаві того чи іншого елемента. Таким чином вміст цинку в найменуванні марки латуні не вказується і визначається по різниці. Наприклад, Л86 означає латунь з 68% Cu (в середньому) і не має інших легуючих елементів, крім цинку, його зміст становить (по різниці) 32%. Лаж 60-1-1 означає латунь з 60% Cu, леговану алюмінієм (А) в кількості 1%, з залізом (Ж) у кількості 3% і марганцем (МЦ) у кількості 1%. Вміст цинку (у середньому) визначається вирахуванням з 100% суми відсотків вмісту міді, алюмінію, заліза та марганцю.

У марках бронзи (як і в сталях) зміст основного компонента - міді - не вказується, а визначається по різниці. Цифри після букв, що відокремлюються один від одного через тире, вказують середній вміст легуючих елементів; цифри розташовані в тому ж порядку, як і букви, що вказують на легування бронзи тим чи іншим компонентом.

Наприклад, Бр.ОЦ10-2 означає бронзу з вмістом олова (О) ~ 4% і цинку (Ц) ~ 3%. Зміст міді визначається по різниці (з 100%). Бр.АЖНЮ-4-4 означає бронзу з 10% Al, 4% Fe і 4% Ni (і 82% Cu). Бр. КМц3-1 означає бронзу з 3% Si, і 1% Mn (і 96% Cu).

1. Мідно-цинкові сплави. Латуні
    
  

За хімічним складом розрізняють латуні прості і складні, а за структурою - однофазні і двофазні. Прості латуні легується одним компонентом: цинком.

Однофазні прості латуні мають високу пластичність; вона найбільша у латуней з 30-32% цинку (латуні Л70, Л67). Латуні з більш низьким вмістом цинку (томпаку і полутомпакі) поступаються латунь Л68 і Л70 в пластичності, але перевершують їх в електро-та теплопровідності. Вони поставляються в прокату і поковки.

Двофазні прості латуні мають хороші Ковкість (але головним чином при нагріванні) і підвищені ливарні властивості і використовуються не тільки у вигляді прокату, а й у виливок. Пластичність їх нижче, ніж у однофазних латуней, а міцність і зносостійкість вище за рахунок впливу більш твердих частинок другої фази.

Міцність простих латуней 30-35 кгс/мм ^ 2 при однофазному структурі і 40-45 кгс/мм ^ 2 при двофазної. Міцність однофазного латуні може бути значно підвищена холодною пластичною деформацією. Ці латуні мають достатню стійкість в атмосфері води і пари (за умови зняття напружень, створюваних холодної деформацією).

2. Олов'яні бронзи
    
  

Однофазні і двофазні бронзи перевершують латуні в міцності і опір корозії (особливо в морській воді).

Однофазні бронзи в катанні стані, особливо після значної холодної пластичної деформації, мають підвищені міцність і пружні властивості (д> = 40 кгс/мм ^ 2).

Для двофазних бронз характерна більш висока зносостійкість.

Важлива перевага двофазних оловяністих бронз - високі ливарні властивості; вони отримують при лиття найбільш низький коефіцієнт усадки в порівнянні з іншими металами, у тому числі чавуну. Олов'яні бронзи застосовують для литих деталей складної форми. Однак для арматури котлів і подібних деталей вони використовуються лише у випадку невеликих тисків пари. Недолік виливків з олов'яних бронз - їх значна микропористая. Тому для роботи при підвищених тисках пари вони все більше замінюються алюмінієвими бронзами.

Через високу вартість олова частіше використовують бронзи, у яких частина олова замінена цинком (або свинцем).

3. Алюмінієві бронзи
    
  

Ці бронзи (однофазні і двофазні) все більш широко замінюють латуні і олов'яні бронзи.

Однофазні бронзи в групі мідних сплавів мають найбільшу пластичність (д до 60%). Їх використовують для листів (у тому числі невеликої товщини) і штампування зі значною деформацією. Після сильної холодної пластичної деформації досягаються підвищені міцність і пружність. Двофазні бронзи піддають гарячої деформації або застосовують у вигляді відливок. У алюмінієвих бронз ливарні властивості (жидкотекучестью) нижче, ніж у олов'яних; коефіцієнт усадки більше, але вони не утворюють

пористості, що забезпечує отримання більш щільних виливків. Ливарні властивості поліпшуються введенням в зазначені бронзи невеликих кількостей фосфору. Бронзи в відливання використовують, зокрема, для котельні арматури відносно простої форми, але працює при підвищених напругах.

Крім того, алюмінієві двофазні бронзи, мають більш високі міцнісні властивості, ніж латуні і олов'яні бронзи. У складних алюмінієвих бронз, що містять нікель і залізо, міцність становить 55-60 кгс/мм ^ 2.

Всі алюмінієві бронзи, як і олов'яні, добре стійкі проти корозії в морській воді і у вологому тропічної атмосфері.

Алюмінієві бронзи використовують у суднобудуванні, авіації, і так далі. У вигляді стрічок, листів, дроту їх застосовують для пружних елементів, зокрема для струмоведучих пружин. 4. Крем'янисті бронзи
  

Застосування крем'янистих бронз обмежене. Використовуються однофазні бронзи як більш пластичні. Вони перевершують алюмінієві бронзи і латуні в міцності і стійкості в лужних (у тому числі стічних) середовищах.

Ці бронзи застосовують для арматури і труб, які працюють у вказаних середовищах.

Крем'янисті бронзи, додатково леговані марганцем, в результаті сильної холодної деформації набувають підвищені міцність і пружність і у вигляді стрічки або дроту використовуються для різних пружних злементов.   5. Берилієвий бронзи.
  

Берилієвий бронзи поєднують дуже високу міцність (у до 120 кгс/мм ^ 2) і корозійну стійкість з підвищеною електропровідність.

Однак ці бронзи через високу вартість берилію використовують лише для особливо відповідальних у виробах невеликого перетину у вигляді стрічок, дроту для пружин, мембран, сильфонів і контактах в електричних машинах, апаратах і приладах.

Зазначені властивості берилієвий бронзи після гартування і старіння, тому що розчинність берилію в міді зменшується з пониженням температури.

Виділення при старінні часток хімічної сполуки CuBe підвищує міцність і зменшує концентрацію берилію в розчині міді.                 Мідні сплави. Олов'яні бронзи.                   Марка        Хімічний склад        Призначення                         Sn       P       Zn       Ni       Pb                                оброблювані тиском (однофазні)         за ГОСТ 5017-49                         Бр.ОФ6 ,5-0, 15       6-7       0,1-0,25                            Стрічки, сітки в апаратобудуванні, паперової пром .. Мембрани,         пружини, деталі працюють на тертя.                  Бр.ОЦ4-3       3,5              2,7-3,3                                              ливарні (двофазні) за ТУ                         Бр.ОЦ10-2       9-11              2-4                     шестірні, втулки, підшипники.                  Бр.ОФ10-1       9-11       0,8-0,12                            Те ж, пластичність вище.                  Бр.ОНС11-4-3                            4       3       Те ж, при нагріванні. Втулки клапанів.                                                                                          Алюмінієві бронзи (за ГОСТ 18175-72)                   Марка        Хімічний склад        Призначення                         Al       Fe       Ni                                високої пластичності (однофазні)                         Бр.А5       4-6                     Стрічки, смуги, для пружин.                         високої міцності (двофазні)                         Бр.АЖ 9-4       8-10       2-4              Шестерні, втулки, арматура, в.т.ч для морської         води.                  Бр.АЖН10-4-4       9,5-11       3,5-5,5       3,5-5,5       Те ж, при великих тисках і терті.                   крем'янисті бронзи (за ГОСТ 18175-72)                   Марка        Хімічний склад        Призначення                         Si       Mn       Ni                         Бр.КМц 3-1       2,75-3,5       1-1,5              Пружини, труби, втулки в суднобудуванні, авіації,         хімічної промисловості.                  Бр.КН 1-3       0,6-1,1       0,1-0,4       2,4-3,4       Втулки, клапани, болти, та ін деталі для роботи         в морській і стічних водах.                         берилієвий бронзи (за ГОСТ 18175-72)                   Марка        Хімічний склад        Призначення                         Be       Ni       Ti       Mg                         Бр.Б2       1,8-2,1       0,2-0,5                      Високоміцні і струмоведучі пружини, мембрани, сильфони.                  Бр.БНТ1, 7       1,6-1,85       0,2-0,4       0,1-0,25                                Бр.БНТ1, 9       1,85-2,1       0,2-0,4       0,1-0,25                                Бр.БНТ1, 9Mr       1,85-2,1       0,2-0,4       0,1-0,25       0,07-0,13                                                                                                                                          Латунь                   Марка        Хімічний склад        Призначення                         Cu       Al       Pb       Sn       інші                          Прості латуні                         Пластичні (однофазні), що деформуються, в холодному і гарячому         стані                         Л96 (томпаку)       95,0-97,0                                   Трубки радіаторні, листи, стрічки.                  Л80 (полутомпак)       79,0-81,0                                   Трубки, стрічка, дріт.                  Л68       67,0-70,0                                   Листи, стрічки для глибокої витяжки.                         Меншою пластичності (двофазні), що деформуються, в гарячому         стан та ливарні.                         ЛС59-1       57,0-60,0              0,8-1,9                     Листи, труби, лиття; хороша оброблюваність різанням.                   Складні латуні                         Оброблювані тиском (однофазні)                         ЛА 77-2       76,0-79,0       1,7-2,5                            Труби в морському і загальному машинобудуванні                  ЛО70-1       69,9-71,0                     1-1,5              Труби подгревателей                         Ливарні (двофазні) за ГОСТ 17711-72                         ЛА 67-2,5       66-68       2-3       <= 1,0                     Відлиття в морському і загальному машинобудуванні                   Складні латуні підвищеної міцності і стійкості проти         корозії                  ЛАН 59-3-2       57,0-60,0       2,5-3,5                     2-3 Ni       Труби, важко навантажені деталі в моторі-і суднобудуванні                  Лаж 60-1-1       58,0-61,0       0,75-1,5       <= 0,4              0,8-1,5 Fe                                Ливарні (двофазні) за ГОСТ 17711-72                         ЛМцЖ 55-3-1       53-58              <= 0,5       1,3-4,5       0,5-1,5 Fe 4-3 Mn       Масивна лиття в судосроеніі.                  ЛмцОС 58-2-2-2       57-60              0,5-2,5       1,5-2,5       1,5-2,5 Mn       Шестерні, зубчасті колеса