Фосфористая бронза относится к семейству медных сплавов . Он состоит из меди , легированной 0,5–11% олова и 0,01–0,35% фосфора , и может содержать другие элементы для придания определенных свойств (например, свинец в концентрации 0,5–3,0% для образования фосфористой бронзы , подвергаемой механической обработке ). Легированное олово повышает коррозионную стойкость и прочность меди, а фосфор повышает ее износостойкость и жесткость. [1]
Эти сплавы отличаются вязкостью , прочностью , низким коэффициентом трения и мелкой зернистостью . Фосфор снижает вязкость расплавленного сплава, что делает его более легким и чистым при литье , а также уменьшает границы зерен между кристаллитами. Первоначально его сформулировал бельгиец Жорж Монтефиоре-Леви . [2]
Фосфористую бронзу используют для изготовления пружин , болтов , втулок и подшипников , электрических переключателей с подвижными или скользящими частями, зубных мостов , герконов органных труб и различных других изделий или узлов, где требуется устойчивость к усталости, износу и коррозии [3]. (например, судовые гребные винты в морской среде). [4]
Фосфорная бронза выпускается в широком спектре стандартных сплавов, включая пружинные сплавы цветных металлов, фосфористую бронзу свободной обработки и подшипниковую бронзу. Сочетание хороших физических свойств, хорошей электропроводности и умеренной стоимости делает фосфористую бронзу, доступную в стандартной круглой, квадратной, плоской проволоке и проволоке специального формата, желательной для многих пружин, электрических контактов и широкого спектра форм проволоки, где нужны желаемые свойства. не требуют использования более дорогой бериллиевой меди . [4]
Фосфористая бронза (94,8% меди , 5% олова , 0,2% фосфора ) применяется также в криогенике . В этом применении сочетание хорошей электропроводности и низкой теплопроводности позволяет выполнять электрические соединения с устройствами при сверхнизких температурах без чрезмерного нагрева. [5]
Бескислородную медь можно легировать фосфором ( сплав CuOFP ), чтобы лучше противостоять окислительным условиям. Этот сплав находит применение в качестве толстого антикоррозионного пакета для захоронения отработавшего ядерного топлива в глубоких кристаллических породах. [6]
Магнитная лента была впервые использована для записи компьютерных данных в 1951 году на Eckert - Mauchly UNIVAC I. Носитель записи UNISERVO представлял собой тонкую металлическую полоску из никелированной фосфористой бронзы шириной 0,5 дюйма (12,7 мм). Плотность записи составляла 128 символов на дюйм (198 микрометров/символ) на восьми дорожках при линейной скорости 100 дюймов в секунду (2,54 м/с), что обеспечивало скорость передачи данных 12 800 символов в секунду. Из восьми дорожек шесть были данными, одна — дорожкой четности , а другая — тактовой частотой или дорожкой синхронизации. С учетом пустого пространства между блоками ленты фактическая скорость передачи составляла около 7200 символов в секунду. Небольшая катушка майларовой ленты обеспечивала отделение от металлической ленты и головки чтения/записи.
Фосфористая бронза для тарелок предпочтительнее латуни из-за ее большей устойчивости, что приводит к более широкому тональному спектру и большему сустейну.
Фосфористая бронза — один из нескольких сплавов с высоким содержанием меди, используемых в качестве заменителя более распространенных «желтых» или «патронных» типов латуни для изготовления корпусов и колоколов металлических духовых инструментов . Примеры инструментов, изготовленных с использованием сплавов с высоким содержанием меди, встречаются среди членов семейства духовых инструментов ( трубы , флюгельгорны и тромбоны ) и одного члена семейства язычковых инструментов - саксофонов . В дополнение к характерному внешнему виду, обеспечиваемому красновато-оранжевым оттенком сплавов с высоким содержанием меди, некоторые разработчики инструментов, продавцы и музыканты предполагают, что они обеспечивают более широкий спектр гармонических характеристик для данной конструкции инструмента. Саксофоны модели Янагисава 902/992 (на фото) имеют корпус из фосфористой бронзы, в отличие от латунных моделей 901/991 .
Некоторые струны акустических гитар , мандолин и скрипок покрыты фосфористой бронзой . Некоторые трости для гармоник изготовлены из фосфористой бронзы, например, производства Suzuki Musical Instrument Corporation и Bushman Harmonicas. [7]
Герконовую часть органных труб язычкового типа обычно изготавливают из фосфористой бронзы из-за ее высокой изнашиваемости и малой деформируемости в условиях постоянной вибрации при производстве звука. [8]
Некоторые малые барабаны изготовлены из фосфористой бронзы.
Некоторые джинглы для бубна изготовлены из фосфористой бронзы.
Дальнейшее увеличение содержания фосфора приводит к образованию очень твердого соединения Cu 3 P ( фосфида меди ), в результате чего образуется хрупкая форма фосфористой бронзы, имеющая узкую область применения.
Примерно в 2001 году корпорация Olin разработала еще один сплав для использования в электрических и электронных разъемах, который они назвали «фосфорной бронзой». [9] Его состав был следующим:
Если оценивать строго с металлургической точки зрения, это не фосфористая бронза, а разновидность оловянной латуни, модифицированной железом .