Lydinių elementų poveikis alavo bronzai
Alavo bronza yra vario lydinys, kurio pagrindinis elementas yra varis, o pagrindinis elementas yra alavas. Yra daug alavo bronzos lydinio rūšių, kurios yra tinkamos naudoti skirtingomis darbo sąlygomis. Skirtumas tarp klasių slypi skirtinguose elementų kiekiuose. Pridėjus skirtingą elementų kiekį, alavo bronzos lydinys gali įgyti skirtingas savybes ir būti pritaikytas skirtingiems naudojimo reikalavimams. Žemiau išsamiai supažindinsime su įvairių elementų priedų poveikiu alavo bronzos veikimui.
Fosforas P
1. Fosforo kiekis alavo bronzoje paprastai neviršija 0,45%. Kai fosforo kiekis yra didesnis nei 0,5%, eutektinė-peritektoninė reakcija L+ +Cu3P įvyks maždaug 637, sukeldama karštą trapumą. Kai lydinio fosforo kiekis yra didesnis nei 0,3%, organizacijoje atsiras eutektika, sudaryta iš vario ir vario fosfido (Cu3P).
2. Fosforas yra veiksmingas vario lydinių deoksidatorius ir pagerina alavo bronzos sklandumą. Trūkumas yra padidinti atvirkštinį luito atskyrimą.
3. Medžiagos grūdelių dydis prieš šaltą apdirbimą ir atkaitinimas žemoje temperatūroje (180–300) po apdorojimo turi didelę įtaką alavo-fosforo bronzos mechaninėms savybėms. Kai grūdelių dydis yra mažas, medžiagos stiprumas, kietumas, tamprumo modulis ir atsparumas nuovargiui yra didesni nei stambiagrūdžios medžiagos, tačiau plastiškumas yra šiek tiek mažesnis. 4. Po šalto apdorojimo alavo-fosforo bronzos atkaitinimo 200 ~ 260 1 ~ 2h, jos stiprumas, plastiškumas, elastingumo riba ir tamprumo modulis pagerėjo, taip pat gali būti pagerintas elastinis stabilumas.
Cinkas Zn
1. Cinkas yra vienas iš alavo bronzos legiruojamųjų elementų, o cinkas gerai tirpsta kietame alavo bronzos tirpale. Todėl Cu-Sn-Zn apdorota bronza yra vienfazis kietas tirpalas. Zn pagerina lydinio sklandumą, susiaurina kristalizacijos temperatūrų diapazoną ir sumažina atvirkštinį atskyrimą, tačiau reikšmingos įtakos jo struktūrai ir savybėms neturi.
2. Zn kiekis apdorotoje alavo bronzoje paprastai yra ne didesnis kaip 5%.
Švinas Pb
1. Pb kiekis alavo bronzoje neviršija 5 %. Jis nėra ištirpęs fazėje ir egzistuoja laisvoje būsenoje. Jis pasiskirsto tarp dendritų kaip juodos dalelės, tačiau pasiskirstymas yra netolygus.
2. Pb gali sumažinti alavo bronzos trinties koeficientą, pagerinti atsparumą dilimui ir padidinti apdirbamumą, tačiau šiek tiek sumažinti lydinio mechanines savybes.
Manganas Mn
1. Mn yra viena iš žalingų alavo bronzos priemaišų, todėl jo kiekis turi būti griežtai kontroliuojamas ir neturi viršyti 0,002%. 2. Manganas lengvai oksiduojamas ir susidaro oksidai, kurie sumažina lydinio lydalo sklandumą, o po kietėjimo pasiskirsto grūdelių ribose, susilpnindamas tarpkristalinį ryšį ir sumažindamas stiprumą.
Geležies Fe
Fe yra alavo bronzos priemaiša, kurios didžiausias kiekis yra 0,05%. Jis rafinuoja grūdus, atitolina rekristalizacijos procesą ir pagerina stiprumą bei kietumą. Tačiau kiekis neturi viršyti ribinės vertės, kitaip susidarys per daug geležies turinčios fazės, dėl kurios sumažės lydinio atsparumas korozijai ir proceso efektyvumas.
Aliuminis Al, magnis Mg, silicis Si
1. Nedidelį kiekį galima ištirpinti kietame tirpale, kad pagerėtų lydinio mechaninės savybės, tačiau lydymosi proceso metu jį lengva oksiduoti, kad susidarytų ugniai atsparūs oksidai, taip sumažinant alavo bronzos sklandumą ir stiprumą.
2. Aliuminio kiekis Sn bronzoje neturi būti didesnis nei 0,002%, o Mg kiekis taip pat turi būti griežtai kontroliuojamas, nes jų oksidai sumažins lydinio stiprumą ir lydalo sklandumą. . Užsienyje buvo sukurtos kai kurios alavo bronzos, turinčios Al ir Mg, kurios pasižymi ne tik dideliu stiprumu, bet ir geru atsparumu korozijai. Pavyzdžiui, Cu-5Sn-7Al lydinys pasižymi dideliu atsparumu korozijai ir stipriu, o Cu-5Sn-1Mg alavo bronzos stiprumas yra 900 MPa ir 30 HRC po to. senėjimo apdorojimas ir 30% ~ 35% IACS laidumas, kuris gali būti naudojamas gaminant komponentus, turinčius didelį stiprumą, atsparumą korozijai ir gerą laidumą.
