Efectul elementelor de aliere asupra bronzului aluminiu
Elementele de bază ale aliajului de bronz aluminiu sunt cuprul și aluminiul. Pentru a îmbunătăți și îmbunătăți performanța bronzului de aluminiu, se adaugă, în general, alte elemente de aliere. Adăugarea rezonabilă a elementelor de aliaj joacă un rol cheie în îmbunătățirea proprietăților materialului, cum ar fi o rezistență mai mare la coroziune, duritate mai mare și duritate mai bună. În același timp, adăugarea excesivă a unor elemente va aduce și unele consecințe adverse, cum ar fi rezistența redusă, fragilitatea crescută, rezistența redusă la coroziune etc. Acest articol prezintă rolul principalelor elemente de aliere adăugate bronzului de aluminiu.
Fier Fe
1. O cantitate mică de Fe poate fi dizolvată în soluția solidă de aliaj Cu-Al. Dacă este excesivă, se va forma FeAl3 ca un ac, ceea ce va reduce proprietățile mecanice și rezistența la coroziune a aliajului. Prin urmare, conținutul de Fe din aliaj nu trebuie să depășească 5%.
2. Dacă conținutul de Ni, Mn și Al din aliaj crește, solubilitatea Fe din soluția solidă va fi și mai redusă. Fierul poate încetini viteza de difuzie a atomilor din bronzul de aluminiu și poate crește stabilitatea fazei, inhibând astfel fenomenul de „auto-recoace” care face ca aliajul să devină fragil, reducând foarte mult fragilitatea aliajului.
3. O cantitate adecvată de fier poate rafina granulele de turnare și recristalizare a bronzului de aluminiu și poate îmbunătăți proprietățile mecanice. Adăugarea de 0,5% la 1.0 va avea un efect evident de rafinare a boabelor.
NichelNi
1. Nichelul are o anumită solubilitate solidă în aliajul Cu-Al. Când conținutul de Ni depășește solubilitatea maximă a solidului, se va forma faza NiAl în faza K. Pe de o parte, Ni crește temperatura de tranziție eutectoidă a bronzului de aluminiu, pe de altă parte, mută componentele punctului eutectoid în direcția de încălzire și poate modifica, de asemenea, morfologia fazei. Când conținutul de Ni este scăzut, faza este în formă de ac, iar când conținutul de nichel ajunge la 3%, se transformă în fulgi.
2. Când se adaugă Mn la aliajul Cu-Al-Ni, faza tinde să formeze o structură granulară atunci când faza suferă transformarea eutectoidă.
3. Ni poate îmbunătăți semnificativ rezistența, duritatea, stabilitatea termică și rezistența la coroziune a bronzului de aluminiu. Aliajele Cu-Al-Ni-Fe care conțin o anumită cantitate de Ni nu necesită tratament cu soluție și călire după prelucrare la cald. Limită de timp directă.
4. Adăugarea de Ni și Fe în același timp la bronzul de aluminiu poate obține o performanță generală mai bună. În aliajul Cu-A1-Ni-Fe, forma de precipitare a fazei κ are o mare influență asupra proprietăților sale mecanice.
5. Raportul optim al conținutului de Ni la Fe este 0.9~1.1.
Mangan
1. Mn are o solubilitate mare în soluția solidă a aliajului Cu-Al, dar reduce solubilitatea solidă a aluminiului în . Manganul stabilizează descompunerea de fază, reduce temperatura de debut a tranziției de fază și întârzie tranziția eutectoidă.
2. Conținutul de Mn din bronzul aluminiu nu depășește limita maximă de solubilitate, ceea ce este benefic pentru proprietățile mecanice și rezistența la coroziune a aliajului. Au procesare și formabilitate bune.
3. Bronzul de aluminiu binar care conține 0.3%~0.5%Mn are proprietăți de lucru la cald foarte bune, iar tendința de fisurare în timpul laminarii la cald este semnificativ redusă.
4. Adăugarea unei anumite cantități de Fe la bronzul de aluminiu care conține Mn poate îmbunătăți și mai mult performanța aliajului, deoarece Fe poate rafina boabele, dar fierul va slăbi efectul de stabilizare al Mn asupra fazei.
Staniu și Crom
1. Adăugarea mai puțin sau egală cu 0,2% Sn la bronzul de aluminiu poate îmbunătăți capacitatea aliajului de a rezista la fisurarea coroziunii prin efort în abur și atmosfere ușor acide.
2. Cromul poate îmbunătăți proprietățile mecanice ale aliajelor binare Cu-Al, poate inhiba creșterea granulelor în timpul recoacerii aliajului și poate crește duritatea materialelor recoapte.
Zinc și siliciu
1. Zincul are dizolvare limitată în aliajul Cu-Al și extinde zona de fază. Cu toate acestea, Zn va reduce particulele de fază bogate în fier ale aliajului Cu-Al-Ni-Fe și va reduce rezistența la uzură. Conținutul maxim de impurități de zinc în bronzul de aluminiu prelucrat este de 1,0%.
2. Siliciul este o impuritate în bronzul aluminiu, iar conținutul său nu trebuie să depășească 0,2%. Pentru majoritatea bronzurilor de aluminiu, acesta nu trebuie să depășească 0,1%. În caz contrar, proprietățile mecanice și proprietățile de proces ale aliajului vor fi reduse, dar prelucrabilitatea aliajului poate fi îmbunătățită.
