Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Бронза, в которой кислород удаляется с помощью фосфора.
Bronze where the oxygen is removed with phosphorus
Фосфорная бронза – это сплав на основе меди, относящийся к семейству медных сплавов. Она состоит из меди, легированной 0,5–11% олова и 0,01–0,35% фосфора, и может содержать другие элементы для придания определенных свойств (например, 0,5–3,0% свинца для получения фосфорной бронзы с повышенной обрабатываемостью). Олово повышает коррозионную стойкость и прочность сплава, а фосфор – его износостойкость и жесткость. Фосфорные бронзовые сплавы отличаются высокой прочностью, прочностью, низким коэффициентом трения и мелкозернистой структурой. Фосфор снижает вязкость расплава, что облегчает и улучшает качество литья, а также уменьшает границы зерен между кристаллитами. Этот сплав был впервые разработан бельгийцем Жоржем Монтефиоре Леви и немцем Карлом Кюнцелем.
Phosphor bronze is a member of the family of copper alloys. It is composed of copper that is alloyed with 0.5–11% of tin and 0.01–0.35% phosphorus, and may contain other elements to confer specific properties (e. g. lead at 0.5–3.0% to form free machining phosphor bronze). The tin increases the corrosion resistance and strength of the alloy, while the phosphorus increases its wear resistance and stiffness. Phosphor bronze alloys are notable for their toughness, strength, low coefficient of friction, and fine grain. The phosphorus reduces the viscosity of the molten alloy, which makes it easier and cleaner to cast and reduces grain boundaries between crystallites. It was originally formulated by the Belgian Georges Montefiore Levi and the German Karl Künzel.
Промышленное использование
Фосфорная бронза используется для изготовления пружин, болтов, втулок и подшипников, электрических выключателей с подвижными или скользящими частями, зубных протезов, язычковых пластин органных труб и различных других изделий или узлов, где необходима устойчивость к усталости, износу и коррозии (например, судовых винтов в морской среде). Фосфорная бронза, содержащая 94,8% меди, 5% олова и 0,2% фосфора, также применяется в криогенной технике. В этом случае сочетание приемлемой электропроводности и низкой теплопроводности позволяет создавать электрические соединения с устройствами при сверхнизких температурах, не вызывая их существенного нагрева.
Phosphor bronze is used for springs, bolts, bushings and bearings, electrical switches with moving or sliding parts, dental bridges, the reed component of organ pipes and various other products or assemblies where resistance to fatigue, wear, and corrosion are required (e. g., ship's propellers in a marine environment). Phosphor bronze with 94.8% copper, 5% tin, and 0.2% phosphorus is also used in cryogenics. In this application, its combination of fair electrical conductivity and low thermal conductivity allows the making of electrical connections to devices at ultra low temperatures without adding excessive heat.
Переупаковка отработавшего ядерного топлива
Бескислородная медь может быть легирована фосфором (сплав CuOFP) для повышения устойчивости к окислительным условиям. Этот сплав находит применение в качестве толстой коррозионностойкой оболочки для захоронения отработавшего ядерного топлива в глубоких кристаллических породах.
Oxygen free copper can be alloyed with phosphorus (CuOFP alloy) to better withstand oxidizing conditions. This alloy has application as thick corrosion resistant overpack for spent nuclear fuel disposal in deep crystalline rocks.
Компьютер UNIVAC
Магнитная лента впервые была использована для записи компьютерных данных в 1951 году на компьютере Eckert Mauchly UNIVAC I. В качестве носителя информации в запоминающем устройстве UNISERVO использовалась тонкая металлическая полоса из широкой никелированной фосфорной бронзы. Плотность записи составляла 128 символов на дюйм (198 микрометров на символ) на восьми дорожках при линейной скорости , что обеспечивало скорость передачи данных 12 800 символов в секунду. Из восьми дорожек шесть использовались для данных, одна – для контроля четности, а одна – для синхронизации (или временных меток). С учетом пустых промежутков между блоками на ленте, фактическая скорость передачи данных составляла около 7200 символов в секунду. Небольшая катушка из миларовой ленты обеспечивала разделение между металлической лентой и считывающей/записывающей головкой.
Magnetic tape was first used to record computer data in 1951 on the Eckert Mauchly UNIVAC I. The UNISERVO drive recording medium was a thin metal strip of wide nickel plated phosphor bronze. Recording density was 128 characters per inch (198 micrometre/character) on eight tracks at a linear speed of , yielding a data rate of 12,800 characters per second. Of the eight tracks, six were data, one was a parity track, and one was a clock, or timing track. Making allowance for the empty space between tape blocks, the actual transfer rate was around 7,200 characters per second. A small reel of mylar tape provided separation from the metal tape and the read/write head.
Музыкальные инструменты
Фосфорная бронза предпочтительнее латуни для тарелок из-за её большей упругости, что обеспечивает более широкий тональный диапазон и более длительное звучание. Фосфорная бронза – один из нескольких сплавов с высоким содержанием меди, используемых в качестве альтернативы более распространенным "жёлтым" или "картриджным" типам латуни при изготовлении корпусов и раструбов металлических духовых инструментов. Примеры инструментов, изготовленных из сплавов с высоким содержанием меди, встречаются в семействах латунных инструментов (труб, флигельгорнов и тромбонов) и в одном семействе тростниковых инструментов – саксофонов. Помимо характерного внешнего вида, обусловленного красновато-оранжевым оттенком сплавов с высоким содержанием меди, некоторые производители, продавцы и музыканты утверждают, что они обеспечивают более широкий гармонический спектр для конкретной конструкции инструмента. Саксофоны моделей Yanagisawa 902/992 (на изображении) имеют корпус из фосфорной бронзы, в отличие от латунных моделей 901/991. Некоторые струны для акустических гитар, мандолин и скрипок обвиваются фосфорной бронзой. Некоторые язычки гармоник изготавливаются из фосфорной бронзы, например, у Suzuki Musical Instrument Corporation и Bushman Harmonicas. Язычковый элемент органных труб с язычковым принципом действия обычно изготавливается из фосфорной бронзы благодаря её высокой износостойкости и низкой деформируемости при постоянной вибрации во время звукоизвлечения. Некоторые малые барабаны (снэйры) изготавливаются из фосфорной бронзы. Некоторые бубенчики (джинглы) также изготавливаются из фосфорной бронзы.
Phosphor bronze is preferred over brass for cymbals because of its greater resilience, leading to broader tonal spectrum and greater sustain. Phosphor bronze is one of several high copper content alloys used as a substitute for the more common "yellow" or "cartridge" types of brass to construct the bodies and bells of metal wind instruments. Examples of instruments constructed using high copper alloys occur among members of the brass instrument family (trumpets, flugelhorns, and trombones) and one member of the reed instrument family, saxophones. In addition to the distinctive appearance provided by the reddish orange hue of high copper alloys, they are purported by some instrument designers, sellers, and players to provide a broader harmonic response spectrum for a given instrument design. The Yanagisawa 902/992 model saxophones (pictured) have bodies of phosphor bronze, in contrast to the brass 901/991 models. Some instrument strings for acoustic guitars, mandolins and violins are wrapped with phosphor bronze. Some harmonica reeds are made of phosphor bronze, such as those by Suzuki Musical Instrument Corporation and Bushman Harmonicas. The reed component of reed type organ pipes is usually made of phosphor bronze owing to its high wear and low deformability under conditions of constant vibration when producing sound. Some snare drums are constructed with phosphor bronze. Some tambourine jingles are made of phosphor bronze.
Варианты
Дальнейшее увеличение содержания фосфора приводит к образованию очень твердого соединения Cu3P (фосфид меди), в результате чего получается хрупкая форма бронзы, содержащей фосфор, с ограниченным спектром применения. Около 2001 года корпорация Olin разработала другой сплав для использования в электрических и электронных разъемах, который они назвали "бронзой, содержащей фосфор". Его состав был следующим:
Further increasing the phosphorus content leads to formation of a very hard compound Cu3P (copper phosphide), resulting in a brittle form of phosphor bronze, which has a narrow range of applications. Around 2001, the Olin Corporation developed another alloy for use in electrical and electronic connectors which they referred to as "phosphor bronze". Its composition was as follows: