Из сплавов на основе меди наибольшее применение в электротехнике получили бронзы и латуни.
Бронзами называются сплавы меди с оловом, алюминием и другими металлами, специально вводимыми с целью получения определенных свойств сплава. Раньше всех начали применяться оловянистые бронзы, в которых содержание олова составляет 10— 20%. Оловянистые бронзы являются дорогостоящими сплавами, так как содержат дефицитное олово. Поэтому оловянистые бронзы стараются заменять алюминиевыми и другими бронзами, содержащими кадмий, цинк, фосфор и другие вещества (легирующие элементы).
Характерной особенностью бронз является их малая объемная усадка при литье (0,6—0,8%) по сравнению с чугуном и сталями, у которых усадка достигает 1,5—2,5%. Поэтому наиболее сложные по форме детали отливают из бронзы. Другие характерные свойства бронз — повышенная твердость, упругость (по сравнению с медью), большое сопротивление истиранию и стойкость к коррозии. Благодаря этим свойствам бронзы широко применяют в машиностроении для изготовления втулок, шестерен, пружин (бронзовая лента) и других деталей.
Марки бронз обозначаются буквами Бр (бронза), за которыми следуют буквы и цифры, показывающие, какие легирующие элементы и в каком количестве содержатся в данной бронзе (табл. 1).
Марки и состав некоторых бронз Таблица 1
| Марка бронзы | Содержание легирующих элементов, % | |||||||
| олово | цинк | свинец | фосфор | алюминий | марганец | никель | бериллий | |
| БрО-Ю Бр0Ф7-0,2 Бр0ЦС6-6,3 БрОФЮ-1 БрА7 БрАМЦ9-2 БрБН2-0,3 | 6-8 5-7 9-11 - - - | - - 5-7 - - - - | - - 2-4 - - - - | - 0,2 - 1,0 - - - | - - - - 6-8 8-10 - | - - - - - 2,0 - | - - - - - - 0,2-0,5 | - - - - - - 1,9-2,2 |
В электротехнике стараются применять бронзы, проводимость которых близка к проводимости меди. Такими бронзами являются кадмиевая и кадмиево-оловянистая. Остальные бронзы, строго говоря, нельзя отнести к проводниковым бронзам, но они нашли применение в электротехнике вследствие упругих свойств (пружины) и высокой механической прочности. Из бронз изготовляют провода с повышенной механической прочностью, щеткодержатели, пружины и контактные детали в электрических аппаратах и приборах.
Кроме бронз, в электротехнике нашли широкое применение сплавы меди с цинком латуни, в которых содержание цинка может доходить до 45%. При этом содержании цинка латуни обладают наибольшей механической прочностью. Латуни, содержащие 30—32% цинка, обладают наибольшей пластичностью, поэтому из них изготовляют изделия горячей или холодной прокаткой и волочением: листы, ленты, проволоку и др. Без нагрева из листовой латуни можно изготовлять глубокой вытяжкой и штамповкой сложные детали: кожухи, колпачки, фасонные шайбы, прокладки и др.
В результате холодной обработки давлением у латуни увеличивается твердость и механическая прочность, но заметно снижается пластичность. Для восстановления пластичности латунь отжигают при температуре 600—700°С и медленно охлаждают до комнатной температуры. Латуни хорошо обрабатываются резанием. Изделия из латуни устойчивы к атмосферной коррозии, но деформированная (вытяжкой) латунь подвержена коррозии во влажной атмосфере в большей степени, чем медь. Для повышения коррозионной стойкости латуней в них вводятся легирующие элементы: алюминий, никель, свинец и др. Такие латуни называются специальными, например морская латунь (марка ЛО70-1) стойка к коррозии даже в морской воле. Марки латуней начинаются с буквы Л (латунь), за которой следуют буквы, указывающие на другие элементы (кроме меди), которые входят в состав латуней. Стоящие в конце марки цифры означают содержание (в процентах) меди и других компонентов (табл. 2)
Марки и состав некоторых латуней . Таблица 2
| Марка латуни | Состав компонентов, % | ||
| Медь | Цинк | Свинец | |
| Л62 Л68 ЛС59-1 | 60-63,5 60-70 56-60 | 36,5-40 30-33 38-42 | - - 0,8-2,0 |
Основные характеристики проводниковых бронз и латуни.
Таблица 3
| Материал | Обработка | Проводимость, % | Предел прочности при разрыве, σр=кГ/см2 | Относи тельное удлинен ие при разрыве lр ,% |
| Медь проводниковая (99,9-99,95 Си) | Отожженная твер дотянутая | 22-30 34-48 | ||
| Бронза кадмиевая 0,9 СЬ; остальное Си) | Отожженная твердотянутая | |||
| Бронза кадмиево-оловянистая (0,8% Cd; 0,6 Sn; остальное Си) | Отожженная твердотянутая | |||
| Бронза (2,5% AI; 2% Sn; остальное Си) | Отожженная твердотянутая | 15-18 15-18 | ||
| Бронза форфористая (7% Sn; 0,1% Р; остальное Си) | Отожженная твердотянутая | 10-15 10-15 | ||
| Бронза бериллиевая (1,9-2,6% Be; 0,2-0,5% Ni; остальное Си) | Отожженная твердотянутая | 70-79 162-175 | ||
| Латунь Л62 (40% Zn; 60% Си) | Отожженная твердотянутая | 35-42 | 60-70 |
Из латуни изготавливают различного рода зажимы и контакты для электрических аппаратов и приборов, а также электроды и крепежные детали. Латунь дешевле меди, поэтому там, где не нужна высокая электропроводимость, экономически целесообразно изготовлять такие детали из латуни. В (табл.3) приведены основные характеристики проводниковых бронз и латуни в сравнении с медью.