تأثير عناصر السبائك على برونز الألومنيوم
العناصر الأساسية لسبائك البرونز الألومنيوم هي النحاس والألومنيوم. من أجل تحسين وتعزيز أداء برونز الألومنيوم، تتم إضافة بعض عناصر صناعة السبائك الأخرى بشكل عام. تلعب الإضافة المعقولة لعناصر السبائك دورًا رئيسيًا في تحسين خصائص المواد، مثل مقاومة أكبر للتآكل، وصلابة أعلى، وصلابة أفضل. وفي الوقت نفسه، فإن الإضافة المفرطة لبعض العناصر ستؤدي أيضًا إلى بعض العواقب السلبية، مثل انخفاض القوة، وزيادة الهشاشة، وانخفاض مقاومة التآكل، وما إلى ذلك. تقدم هذه المقالة دور عناصر السبائك الرئيسية المضافة إلى برونز الألومنيوم.
الحديد الحديد
1. يمكن إذابة كمية صغيرة من الحديد في المحلول الصلب لسبائك Cu-Al. إذا كان مفرطًا، فسيتم تشكيل FeAl3 على شكل إبرة، مما يقلل من الخواص الميكانيكية ومقاومة التآكل للسبائك. لذلك، يجب ألا يتجاوز محتوى الحديد في السبيكة 5%.
2. إذا زاد محتوى Ni وMn وAl في السبيكة، فسوف تنخفض قابلية ذوبان الحديد في المحلول الصلب بشكل أكبر. يمكن للحديد أن يبطئ معدل انتشار الذرات في برونز الألومنيوم ويزيد من استقرار الطور، وبالتالي تثبيط ظاهرة "التليين الذاتي" التي تسبب هشاشة السبيكة، مما يقلل بشكل كبير من هشاشة السبيكة.
3. يمكن لكمية مناسبة من الحديد تحسين حبيبات الصب وإعادة التبلور لبرونز الألومنيوم وتحسين الخواص الميكانيكية. إضافة 0.5% إلى 1.0 سيكون لها تأثير واضح في تنقية الحبوب.
النيكل ني
1. يتمتع النيكل بقابلية ذوبان صلبة معينة في سبيكة Cu-Al. عندما يتجاوز محتوى Ni الحد الأقصى للذوبان الصلب، سيتم تشكيل مرحلة K NiAl. من ناحية، يزيد Ni من درجة حرارة انتقال اليوتكتويد لبرونز الألومنيوم، ومن ناحية أخرى، فإنه يحرك مكونات نقطة اليوتكتويد في اتجاه التسخين، ويمكنه أيضًا تغيير شكل الطور. عندما يكون محتوى النيكل منخفضًا، يكون الطور على شكل إبرة، وعندما يصل محتوى النيكل إلى 3%، فإنه يتحول إلى رقائق.
2. عند إضافة المنغنيز إلى سبيكة Cu-Al-Ni، يميل الطور إلى تكوين بنية حبيبية عندما يخضع الطور للتحول اليوتيكتويدي.
3. Ni يمكن أن يحسن بشكل كبير القوة والصلابة والاستقرار الحراري ومقاومة التآكل لبرونز الألومنيوم. لا تتطلب سبائك Cu-Al-Ni-Fe التي تحتوي على كمية معينة من Ni معالجة بالمحلول والتبريد بعد المعالجة الساخنة. الحد الزمني المباشر.
4. يمكن أن تؤدي إضافة Ni وFe في نفس الوقت إلى برونز الألومنيوم إلى الحصول على أداء عام أفضل. في سبيكة Cu-A1- Ni-Fe، يكون لشكل الترسيب في الطور κ تأثير كبير على خواصه الميكانيكية.
5. نسبة المحتوى الأمثل من Ni إلى Fe هي 0.9~1.1.
المنغنيز
1. يتمتع Mn بقابلية ذوبان كبيرة في المحلول الصلب لسبائك Cu-Al، ولكنه يقلل من قابلية ذوبان الألومنيوم الصلبة في. يعمل المنغنيز على تثبيت تحلل الطور، ويقلل من درجة حرارة بداية انتقال الطور، ويؤخر التحول اليوتيكتويدي.
2. لا يتجاوز محتوى المنغنيز في برونز الألومنيوم الحد الأقصى للذوبان، وهو أمر مفيد للخصائص الميكانيكية ومقاومة التآكل للسبائك. لديهم معالجة جيدة والقابلية للتشكيل.
3. يحتوي برونز الألومنيوم الثنائي على 0.3%~0.5%Mn وله خصائص عمل ساخنة جيدة جدًا، ويتم تقليل الميل إلى التشقق أثناء الدرفلة على الساخن بشكل كبير.
4. إضافة كمية معينة من الحديد إلى برونز الألومنيوم المحتوي على المنغنيز يمكن أن يزيد من تحسين أداء السبيكة، لأن الحديد يمكن أن ينقي الحبوب، ولكن الحديد سوف يضعف تأثير استقرار المنغنيز على الطور.
القصدير والكروم
1. يمكن أن تؤدي إضافة أقل من أو يساوي 0.2% Sn إلى برونز الألومنيوم إلى تحسين قدرة السبيكة على مقاومة التشقق الناتج عن التآكل الناتج عن الإجهاد في البخار والأجواء الحمضية قليلاً.
2. يمكن أن يحسن الكروم الخواص الميكانيكية لسبائك Cu-Al الثنائية، ويمنع نمو الحبوب أثناء تلدين السبائك، ويزيد من صلابة المواد الملدنة.
الزنك والسيليكون
1. الزنك لديه ذوبان محدود في سبيكة Cu-Al ويوسع مساحة الطور. ومع ذلك، فإن الزنك سيقلل من جزيئات الطور الغنية بالحديد في سبيكة Cu-Al-Ni-Fe ويقلل من مقاومة التآكل. الحد الأقصى لمحتوى شوائب الزنك في برونز الألومنيوم المعالج هو 1.0%.
2. السيليكون عبارة عن شوائب في برونز الألومنيوم ويجب ألا يزيد محتواه عن 0.2%. بالنسبة لمعظم برونزيات الألومنيوم، يجب ألا تتجاوز 0.1%. وبخلاف ذلك، سيتم تقليل الخواص الميكانيكية وخصائص المعالجة للسبيكة، ولكن يمكن تحسين قابلية تشغيل السبيكة.
