Специальными бронзами называют сплавы меди, не содержащие олова в качестве основного легирующего компонента. В зависимости того, какой химический элемент в такой бронзе выступает в роли основного легирующего, специальные (безоловянные) бронзы делят на следующие группы: алюминиевые, кремнистые, марганцевые, сурьмяные и свинцовые. Наибольшее распространение в литейном производстве получили алюминиевые бронзы.
Все эти сплавы характеризуются большим количеством структурных составляющих. Их фазовый состав сильно зависит от способа получения полуфабриката. Некоторые компоненты имеют переменную растворимость, что допускает термоупрочнение некоторых бронз.
Алюминиевые бронзы. Основным легирующим элементом в этих бронзах является алюминий, содержание которого колеблется в пределах 6-12%. Однофазные алюминиевые бронзы (до 9,4%) характеризуются высокой пластичностью. При увеличении доли алюминия и появлении других фаз резко повышается хрупкость сплава.
Кремнистые бронзы содержат около 3-5% кремния. Сплав остается однофазным при доле кремния от 3,5 до 5,4 процента в зависимости от температуры.
Марганцевые бронзы. Марганец неограниченно растворим в меди в жидком и твердом состояниях. При содержании до 20% марганца сплавы остаются однофазными. В промышленности применяют бронзы, содержащие 4-5% марганца.
Сурьмяные бронзы. Максимальная растворимость сурьмы в меди составляет 9,5% при температуре 645°С. С понижением температуры растворимость сурьмы резко уменьшается, и в структуре сплава появляются две новые фазы. Литейные сурьмяные бронзы содержат 7-8% сурьмы.
Свинцовые бронзы. Свинец не растворяется в твердом состоянии. При высокой температуре в сплаве – в зависимости от содержания свинца – присутствуют либо жидкая и твердая, либо две жидких фазы. Бронзы, применяемые для заливки подшипников, содержат 27-33% свинца; бронзы для изготовления сальниковых колец – 57-63% свинца.
