Legiravimo elementų poveikis aliuminio bronzai
Pagrindiniai aliuminio bronzos lydinio elementai yra varis ir aliuminis. Siekiant pagerinti ir pagerinti aliuminio bronzos veikimą, paprastai pridedami kai kurie kiti legiravimo elementai. Tinkamas lydinio elementų pridėjimas vaidina pagrindinį vaidmenį gerinant medžiagos savybes, pvz., didesnį atsparumą korozijai, didesnį kietumą ir didesnį kietumą. Tuo pačiu metu per didelis kai kurių elementų pridėjimas taip pat sukels tam tikrų neigiamų pasekmių, tokių kaip sumažėjęs stiprumas, padidėjęs trapumas, sumažėjęs atsparumas korozijai ir tt Šiame straipsnyje pristatomas pagrindinių legiruojančių elementų, pridedamų prie aliuminio bronzos, vaidmuo.
Geležies Fe
1. Nedidelį kiekį Fe galima ištirpinti kietame Cu-Al lydinio tirpale. Jei jo bus per daug, susidarys adatinis FeAl3, kuris sumažins lydinio mechanines savybes ir atsparumą korozijai. Todėl Fe kiekis lydinyje neturėtų viršyti 5%.
2. Jei lydinyje padidėja Ni, Mn ir Al kiekis, Fe tirpumas kietame tirpale dar labiau sumažės. Geležis gali sulėtinti atomų difuzijos greitį aliuminio bronzoje ir padidinti fazės stabilumą, taip slopindama „savaiminio atkaitinimo“ reiškinį, dėl kurio lydinys tampa trapus, labai sumažindamas lydinio trapumą.
3. Tinkamas geležies kiekis gali patobulinti aliuminio bronzos liejimo ir perkristalizavimo grūdelius ir pagerinti mechanines savybes. Pridėjus 0.5% prie 1.0 bus akivaizdus grūdų rafinavimo efektas.
Nikelis
1. Nikelis turi tam tikrą kietą tirpumą Cu-Al lydinyje. Kai Ni kiekis viršija didžiausią kieto tirpumo ribą, susidaro K fazės NiAl fazė. Viena vertus, Ni padidina aliuminio bronzos eutektoido pereinamąją temperatūrą, kita vertus, perkelia eutektoido taško komponentus šildymo kryptimi, taip pat gali pakeisti fazės morfologiją. Kai Ni kiekis yra mažas, fazė yra adatos formos, o kai nikelio kiekis pasiekia 3%, jis virsta dribsniais.
2. Kai Mn pridedama prie Cu-Al-Ni lydinio, fazė linkusi suformuoti granuliuotą struktūrą, kai fazė eutektoidiškai virsta.
3. Ni gali žymiai pagerinti aliuminio bronzos stiprumą, kietumą, terminį stabilumą ir atsparumą korozijai. Cu-Al-Ni-Fe lydiniams, kuriuose yra tam tikras Ni kiekis, nereikia apdoroti tirpalu ir gesinti po karšto apdorojimo. Tiesioginis laiko limitas.
4. Vienu metu į aliuminio bronzą įdėjus Ni ir Fe, bendras efektyvumas gali būti geresnis. Cu-A1-Ni-Fe lydinyje κ fazės kritulių forma turi didelę įtaką jo mechaninėms savybėms.
5. Optimalus Ni ir Fe kiekio santykis yra 0,9~1,1.
Manganas
1. Mn turi didelį tirpumą kietame Cu-Al lydinio tirpale, tačiau sumažina aliuminio tirpumą kietoje medžiagoje. Manganas stabilizuoja fazių skilimą, sumažina fazių virsmo pradžios temperatūrą ir atitolina eutektoidinį perėjimą.
2. Mn kiekis aliuminio bronzoje neviršija didžiausios tirpumo ribos, o tai naudinga lydinio mechaninėms savybėms ir atsparumui korozijai. Jie pasižymi geru apdirbimu ir formavimu.
3. Dvejetainė aliuminio bronza, kurioje yra 0,3%~0,5%Mn, pasižymi labai geromis karštojo darbo savybėmis, todėl polinkis įtrūkti karšto valcavimo metu žymiai sumažėja.
4. Tam tikro Fe kiekio pridėjimas į aliuminio bronzą, kurioje yra Mn, gali dar labiau pagerinti lydinio veikimą, nes Fe gali patobulinti grūdelius, tačiau geležis susilpnins Mn stabilizuojantį poveikį fazei.
Alavas ir chromas
1. Į aliuminio bronzą pridėjus mažiau nei 0,2 % Sn, gali pagerėti lydinio atsparumas įtempių korozijos įtrūkimams garuose ir šiek tiek rūgščioje atmosferoje.
2. Chromas gali pagerinti dvinarių Cu-Al lydinių mechanines savybes, stabdyti grūdelių augimą lydinio atkaitinimo metu ir padidinti atkaitintų medžiagų kietumą.
Cinkas ir silicis
1. Cinkas ribotai tirpsta Cu-Al lydinyje ir išplečia fazės plotą. Tačiau Zn sumažins geležies turinčias Cu-Al-Ni-Fe lydinio fazės daleles ir sumažins atsparumą dilimui. Didžiausias cinko priemaišų kiekis apdorotoje aliuminio bronzoje yra 1.0%.
2. Silicis yra aliuminio bronzos priemaiša, jos kiekis neturi viršyti 0,2%. Daugeliui aliuminio bronzų jis neturi viršyti 0,1%. Priešingu atveju sumažės lydinio mechaninės savybės ir proceso savybės, tačiau galima pagerinti lydinio apdirbamumą.
