Az ötvözetelemek hatása az ónbronzra
Az ónbronz olyan rézötvözet, amelynek alapeleme réz, fő eleme pedig ón. Az ónbronz ötvözetnek számos fajtája létezik, amelyek különböző munkakörülmények között használhatók. A fokozatok közötti különbség az elemek eltérő hozzáadott mennyiségében rejlik. Különböző mennyiségű elemek hozzáadásával az ónbronz ötvözet eltérő tulajdonságokat érhet el, és különböző felhasználási követelményekhez alkalmazható. Az alábbiakban részletesen bemutatjuk a különféle elem-adalékok hatásait az ónbronz teljesítményére.
Foszfor P
1. Az ónbronz foszfortartalma általában nem haladja meg a 0,45%-ot. Ha a foszfortartalom nagyobb, mint 0,5%, az eutektikus-peritektonikus reakció L+ +Cu3P körülbelül 637 °C-on megy végbe, ami forró ridegséget okoz. Ha az ötvözet foszfortartalma nagyobb, mint 0,3%, egy rézből és rézfoszfidból (Cu3P) álló eutektikum jelenik meg a szervezetben.
2. A foszfor hatékony deoxidálószer a rézötvözetek számára, és javítja az ónbronz folyékonyságát. Hátránya az öntvény fordított szegregációjának növelése.
3. Az anyag hidegmegmunkálás előtti szemcsemérete és a feldolgozás utáni alacsony hőmérsékletű izzítás (180-300) nagyban befolyásolja az ón-foszfor bronz mechanikai tulajdonságait. Ha a szemcseméret kicsi, az anyag szilárdsága, keménysége, rugalmassági modulusa és kifáradási szilárdsága nagyobb, mint a durva szemcsés anyagé, de a plaszticitása valamivel kisebb. 4. Miután a hidegen feldolgozott ón-foszfor bronzot 200-260 °C-on 1-2 órán keresztül izzítják, szilárdsága, plaszticitása, rugalmassági határértéke és rugalmassági modulusa javul, és a rugalmas stabilitás is javítható.
Cink Zn
1. A cink az ónbronz egyik ötvözőeleme, és a cink nagymértékben oldódik az ónbronz szilárd oldatában. Ezért a Cu-Sn-Zn feldolgozott bronz egyfázisú szilárd oldat. A cink javítja az ötvözet folyékonyságát, szűkíti a kristályosodási hőmérséklet-tartományt és csökkenti a fordított szegregációt, de nincs jelentős hatása annak szerkezetére és tulajdonságaira.
2. A feldolgozott ónbronz Zn-tartalma általában nem haladja meg az 5%-ot.
Ólom Pb
1. Az ónbronz Pb-tartalma nem haladja meg az 5%-ot. Nem oldódik fel a fázisban, és szabad állapotban létezik. A dendritek között fekete részecskékként oszlik el, de eloszlása egyenetlen.
2. A Pb csökkentheti az ónbronz súrlódási együtthatóját, javíthatja a kopásállóságot és növelheti a megmunkálhatóságot, de kis mértékben csökkentheti az ötvözet mechanikai tulajdonságait.
Mangán Mn
1. A Mn az ónbronz egyik káros szennyeződése, tartalmát szigorúan ellenőrizni kell, és nem haladhatja meg a 0,002%-ot. 2. A mangán könnyen oxidálódik oxidokká, ami csökkenti az ötvözet olvadék folyékonyságát, majd megszilárdulás után eloszlik a szemcsehatárokon, gyengíti a kristályok közötti kötést és csökkenti a szilárdságot.
Vas Fe
A vas az ónbronz szennyeződése, amelynek maximális tartalma 0,05%. Finomítja a szemcséket, késlelteti az átkristályosodási folyamatot, javítja a szilárdságot és a keménységet. A tartalom azonban nem haladhatja meg a határértéket, különben túl sok vasban gazdag fázis képződik, ami csökkenti az ötvözet korrózióállóságát és folyamatteljesítményét.
Alumínium Al, magnézium Mg, szilícium Si
1. A szilárd oldatban kis mennyiséget fel lehet oldani az ötvözet mechanikai tulajdonságainak javítására, de az olvasztási folyamat során könnyen oxidálódik, és tűzálló oxidok keletkeznek, ezáltal csökken az ónbronz folyékonysága és szilárdsága.
2. Az Sn bronz alumíniumtartalma nem lehet nagyobb 0,002%-nál, és a Mg-tartalmat is szigorúan ellenőrizni kell, mert oxidjai csökkentik az ötvözet szilárdságát és az olvadék folyékonyságát . Külföldön fejlesztettek ki néhány Al és Mg tartalmú ónbronzt, amelyek nemcsak nagy szilárdságúak, de jó korrózióállósággal is rendelkeznek. Például a Cu-5Sn-7Al ötvözet nagy korrózióállósággal és szilárdsággal rendelkezik, a Cu-5Sn-1Mg ónbronz szilárdsága pedig 900 MPa és 30 HRC. öregedési kezelés, és 30% ~ 35% IACS vezetőképesség, amely nagy szilárdságú, nagy korrózióállóságú és jó vezetőképességű alkatrészek gyártására használható.
