Фосфористая бронза. — Под этим названием известен сорт машинной бронзы, отличающийся большим сопротивлением изнашивающим и истирающим усилиям, а также большой химической устойчивостью. Этими особенными свойствами Ф. бронза обязана не той незначительной примеси фосфора, которая входит в готовые уже изделия из этого металла, а тому фосфору, который применяется для ее очистки, пока она находится еще в жидком состоянии, и который затем из нее почти совершенно удаляется. Другими словами, фосфор играет здесь роль не как полезная составная часть сплава [1], а как вещество, уничтожающее вредные примеси, ухудшающие физические качества сплава. Ввиду этого правильно было бы рассматриваемую бронзу называть бронзой, очищенной фосфором. Очищающая роль фосфора состоит в следующем: при плавке бронзы на поду пламенной печи при доступе воздуха медь и отчасти олово образуют окислы, которые растворяются в жидкой ванне и сообщают металлу густотекучесть, а в застывшем состоянии — твердость и хрупкость. Если ввести в расплавленную металлическую ванну фосфор (как таковой или лучше в виде Ф. меди), то он отнимает кислород у этих окислов и сам вступает с ним в соединение. Образующиеся окислы уже не растворяются в жидкой ванне и, будучи легче металла, всплывают на поверхность последнего и могут быть с нее удалены. Очищенный таким способом сплав вновь приобретает утраченную им жидкотекучесть и значительно выигрывает в твердости, не теряя в то же время и в вязкости, почему является превосходным материалом для изготовления машинных частей, подвергающихся сильным ударам (напр. насосные клапаны), сильному трению (подшипники, зубчатые колеса, бесконечные винты), химическому влиянию морской воды, пламени и кислот (торпедо, обшивочные листы подводных частей морских судов, доменные фурмы, краны для химических приборов), сильному изнашиванию (артиллерийские орудия). По составу Ф. бронза подходит к наиболее медянистым сортам обыкновенной машинной бронзы. Обычный ее состав: от 90 до 94 % красной меди на 9 до 5 ч. олова. Примесь фосфора в готовых отливках из Ф. бронзы колеблется в пределах от 0,05 до 0,19 %. Эта последняя доза, впрочем, слишком велика, и за предельное содержание фосфора следует принять не свыше 0,1 %, иначе сплав сильно теряет в крепости и вязкости. Обыкновенная продажная Ф. медь, употребляемая на присадку к бронзе в видах очистки последней, содержит до 10 % фосфора. Поэтому ее можно присаживать до 2—3 %, не опасаясь, что в готовые отливки перейдет опасный процент фосфора. Вместо Ф. меди можно брать Ф. олово с содержанием до 5 % фосфора. Опыты показали, что бронза, очищенная фосфором, обладает абсолютной крепостью на 30 % большей, нежели обыкновенная бронза того же состава при той же степени вязкости, и, сверх того, отличается гораздо большей жидкотекучестью. Кроме разрушения окислов, фосфору приписывается еще свойство способствовать выкристаллизовыванию олова. В обыкновенной бронзе олово не кристаллизуется, вследствие чего (при окристаллизовавшейся меди) сложение массы получается обыкновенно недостаточно однородным. Фосфор сглаживает эту неоднородность и тем повышает крепость и вязкость сплава. Внешние характерные признаки хорошо очищенной фосфором бронзы суть: блестящая металлическая поверхность расплавленной ванны (в обыкновенной бронзе поверхность эта всегда подернута пленкой окисла) и внезапный переход при застывании из жидкого состояния в твердое, без посредствующего тестообразного состояния. Ф. бронза может быть поддерживаема в расплавленном состоянии продолжительное время без потери в содержании олова (неизбежной в обыкновенной бронзе), и из нее выжигается лишь фосфор. Вязкость Ф. бронзы настолько велика, что она может коваться, прокатываться и тянуться в проволоку в холодном состоянии. Изделия, от которых требуется наивысшая вязкость, изготовляются из Ф. бронзы с наименьшим содержанием олова, а на изделия, долженствующие отличаться большой твердостью, — идут наиболее богатые оловом сорта ее. Оставаясь на открытом воздухе, Ф. бронза быстро покрывается прочной и красивой пленкой окиси (так назыв. патиной), потому, при большой к тому же ее жидкотекучести, представляется весьма хорошим материалом для отливки статуй и памятников.
- ↑ Такой роли фосфор и не может играть, так как его присутствие вообще вредит крепости и вязкости металлов, делая их хрупкими.