Gietbrons

Legeringen van koper met tin en eventuele andere toevoegingen worden brons genoemd. Onder normale omstandigheden is de structuur van een legering van koper met maximaal 8% tin homogeen en bestaat uit α-mengkristallen. Deze structuur wordt gekenmerkt door een uitstekende koudvervormbaarheid en een grote mate van versteviging. Bij hogere tinpercentages ontstaat tevens de brosse δ-fase, waardoor de koudvervormbaarheid drastisch afneemt. Om deze reden zullen kneedlegeringen dan ook in het algemeen niet meer dan maximaal 8% tin bevatten en worden bronskwaliteiten met meer dan 7 à 8% tin, waaraan dan vaak nog andere elementen zoals lood en zink worden toegevoegd, uitsluitend toegepast als gietlegeringen die geen plastische vervormingen meer ondergaan.

In het algemeen zullen de kneedlegeringen gedesoxideerd worden met fosfor om de vorming van het harde tin(II)oxide te voorkomen. Het restfosforgehalte bedraagt volgens EN 1652 0,01 tot 0,4%. Aan deze desoxidatiemethode ontlenen bronskwaliteiten als CuSn6 en CuSn8 hun naam ‘fosforbrons’.

Verhoging van de sterkte van de kneedlegeringen is alleen mogelijk door kouddeformatie en de daarmee gepaard gaande versteviging. Het reeds eerder genoemde gunstige verstevigingsgedrag is de reden dat fosforbronskwaliteiten als CuSn6 en CuSn8 veelvuldig in hardgewalste toestand als verenmateriaal worden toegepast.

Corrosie

Koper-tinlegeringen hebben, evenals ongelegeerd koper, een uitstekende weerstand tegen atmosferische corrosie. Ook de corrosieweerstand in zowel drinkwater, zeewater als in diverse chemicaliën (zoals azijnzuur, calciumchloride en natriumhydroxide) is uitstekend. In tegenstelling tot messing zijn de fosforbronzen nagenoeg ongevoelig voor spanningscorrosie.

Lassen

De lasbaarheid van de koper-tinlegeringen is slechts matig. Door tin neemt -tot een percentage van ca. 10%- de gevoeligheid voor warmscheuren toe, waardoor de lasbaarheid nadelig beïnvloed wordt. De reden hiervoor ligt in het relatief grote stoltraject en de wijze van stollen van deze legeringen. Koper-tinlegeringen stollen in het algemeen dendritisch. Bij daling van de temperatuur zullen de ruimten tussen de dendrieten gevuld zijn met laagstollende vloeistof. Zijn in dit temperatuurtraject (krimp)spanningen aanwezig, dan kan gemakkelijk een interdendritische scheur ontstaan.

Een ander probleem bij het lassen van koper-tinlegeringen is dat tin makkelijker oxideert dan koper en als tinoxide in de las ingevangen kan worden. Hierdoor wordt de sterkte van de las nadelig beïnvloed.

De meest toegepaste lastechnieken zijn het TIG en MIG lassen. Als beschermgas wordt argon, of een mengsel van argon en helium gebruikt. Het elektrodelassen wordt slechts sporadisch toegepast.

Bronskwaliteiten waaraan lood is toegevoegd, bijvoorbeeld ter verbetering van de verspaanbaarheid of ter verbetering van de loopeigenschappen als lagermateriaal, worden niet gelast.

Solderen

In het algemeen kunnen de bronskwaliteiten uitstekend gesoldeerd worden met de gangbare soldeermethoden, zoals ovensolderen, solderen met een vlam en dergelijke. Als toevoegmateriaal wordt uiteraard een soldeer gebruikt met een lager smeltpunt dan de te solderen legering.

Voor een goede bevochtiging zal het in het algemeen noodzakelijk zijn een flux te gebruiken. Het is raadzaam om onderdelen uit koudverstevigd fosforbrons voor het solderen spanningsarm te gloeien.