3. Для деталей арматуры выбрана бронза Бр. Оцс 6-6-3.

а) расшифруйте состав;

б) объясните назначение легирующих элементов;

в) приведите механические свойства сплава.

а) Бр. ОЦС 6-6-3 – Бронза содержащая три легирующих элемента: олово, цинк и свинец, причем их содержание в сплаве соответственно 6%, 6% и 3%, а остальное медь

б) ОЛОВЯННЫЕ БРОНЗЫ Оловянные бронзы применяют с древнейших времен и они хорошо освоены промышленностью. Бронзы отличаются невысокой жидкотекучестью из-за большого интервала кристаллизации. По этой же причине в бронзе не образуется концентрированная усадочная раковина, а возникает рассеянная мелкая пористость. Линейная усадка у оловянных бронз очень невелика и составляет 0,8% при литье в песчаную форму и 1,4% при литье в кокиль. Указанные свойства  облегчают получение отливок, от которых не требуется высокой герметичности.

 В оловянные бронзы часто вводят фосфор. Фосфор, во-первых, раскисляет медь и уменьшает содержание водорода в расплаве; во-вторых, повышает прочностные свойства; в-третьих, улучшает жидкотекучесть и позволяет получать отливки сложной формы с тонкими стенками, в частности, качественное художественное литье. Фосфор в бронзах с небольшим количеством олова повышает сопротивление износу из-за появления в структуре твердых частичек фосфида меди Си3Р. Однако фосфор ухудшает технологическую пластичность , поэтому в деформируемые сплавы вводят не более 0,5% Р. Оловянные бронзы легируют цинком в больших количествах, но в пределах растворимости. При таких содержаниях цинк благоприятно влияет на свойства оловянных бронз:

1) снижает склонность  к ликвации и повышает жидкотекучесть, поскольку он уменьшает температурный интервал кристаллизации сплавов; 2) способствует получению более плотного литья; 3) раскисляет расплав и уменьшает содержание в нем водорода; 4) улучшает прочностные свойства . Никель повышает прочностные свойства и улучшает пластичность и деформируемость, повышает их коррозионную стойкость, плотность, уменьшает ликвацию. Бронзы с никелем термически упрочняются закалкой и старением. Свинец повышает жидкотекучесть и плотность, их антифрикционные свойства. Естественно, желательно применять дешевые недефицитные легирующие элементы. По этой причине в литейных бронзах стремятся уменьшать содержание олова за счет дополнительного легирования другими элементами. По назначению оловянные бронзы можно разделить на несколько групп : 1) Литейные стандартные БрОЗЦ12С5 Бр05Ц5С5 Бр04Ц4С17 Бр04Ц7С5 БрОЗЦ7С5Н1 2) Литейные ответственного назначения БрО10Ф1 БрО10Ц2 БрО8Ц4 БрОбЦбСЗ БрО10С10 БрО5С25 3) Деформируемые БрОФ8-0,3 БрОФ6,5-0,4 БрОФ6,5-0,15 БрОФ4-0,25 БрОЦ4-3 БрОЦС4-4-2,5 Первая группа — литейные стандартные, предназначенные для получения разных деталей машин методами фасонного литья. К этим бронзам, помимо высоких литейных свойств, пред ъявляются следующие требования:  а) хорошая обрабатываемость резанием;  б) высокая плотность отливок;  в) достаточная коррозионная стойкость;  г) высокие механические свойства. Вторая группа — литейные нестандартные ответственного назначения, обладающие высокими антифрикционными свойствами и хорошим сопротивлением истиранию. Эти сплавы применяют для изготовления подшипников скольжения и других деталей, работающих в условиях трения. Наибольшей прочностью в сочетании с высокими антифрикционными свойствами обладает бронза Бр010Ф1, что обусловлено высоким содержанием олова и легированием фосфором. Третья группа — деформируемые , они отличаются от литейных более высокой прочностью, вязкостью, пластичностью, сопротивлением усталости. Основные легирующие элементы в деформируемых бронзах - олово, фосфор, цинк и свинец, причем олова в них меньше, чем в литейных бронзах. Деформируемые бронзы можно разделить на сплавы, легированные оловом и фосфором (БрОФ6,5-0,4; БрОФ6,5-0,15; БрОФ4-0,25), и сплавы, не содержащие фосфора (БрОЦ4-3 и БрОЦС4-4-2,5). Из этих бронз наилучшая обрабатываемость давлением у бронзы БрОЦ4-3. Бронза БрОЦС4-4-2,5, содержащая свинец, совсем не обрабатывается давлением в горячем состоянии из-за присутствия в ней легкоплавкой эвтектики. Эта бронза предназначена для изготовления деталей, работающих в условиях трения, и поэтому легирована свинцом. Четвертая группа — сплавы художественного литья (БХ1, БХ2, БХЗ). Для изготовления художественных изделий бронза — наиболее подходящий материал. Она достаточно жидкотекуча, хорошо заполняет самые сложные формы, обладает очень небольшой усадкой при затвердевании и поэтому хорошо передает форму изделия. Эти бронзы отличаются красивым цветом, сохраняющимся благодаря их высокой коррозионной стойкости достаточно долгое время. На поверхности бронз под воздействием естественной среды образуется патина — тончайшая оксидная пленка различных цветовых оттенков, от зеленого до темно-коричневого. Патина придает бронзовым скульптурам и декоративным изделиям красивую ровную окраску. Основные виды термической обработки бронз — гомогенизация и промежуточный отжиг. Основная цель этих операций — облегчение обработки давлением. Гомогенизацию проводят при 700...750 °С с последующим быстрым охлаждением. Для снятия остаточных напряжений в отливках достаточно 1-ч отжига при 250 °С. Промежуточный отжиг при холодной обработке давлением проводят при температурах 550... 700 °С.

в) Таблица 1. — Состав, типичные механические свойства и назначение бронзы (1 Мн/м² " 0,1 кгс/мм²)

Марка сплава	Состав	Предел прочности sb, Мн/м2	Относительное удлинение d, %	Твердость HB, Мн/м2	Примерное назначение
Бр. ОЦС6-6-3	6% Sn, 6% Zn, 3% P	150	6	600	Антифрикционные детали и арматура

4. Вычертите диаграмму состояния железо-карбид железа; опишите превращения и постройте крив ую охлаждения в интервале температур от 1600 °С до 0 °С для сплава с содержанием углерода 1,2%