A réz-nikkel hőkezelésével kapcsolatban a réz-nikkel minőségek mechanikai tulajdonságait és felhasználását ismertetjük.
1. Bevezetés a fehér rézbe
Ni-tartalmú réz-nikkel ötvözetek<50% (wt) are called white copper.
Mivel a két elem, a réz és a nikkel nagyon közel van a periódusos rendszerben, elektrokémiai tulajdonságaik és atomi sugaraik nem sokban térnek el egymástól, és mindkettő arcközpontú köbös rács, így végtelenül oldódnak egymásban. A réz nem mágneses, a nikkel pedig ferromágneses. Cu-Ni bináris ötvözetben a Ni-tartalom csökkenésével az ötvözet Curie-pontja csökken. Amikor a nikkeltartalom 74%-ra csökken, a Curie-pont szobahőmérsékletre csökken; amikor a nikkeltartalom 50%-ra csökken, a Curie-pont -200 fok alá csökken.
Nikkel hozzáadása a rézhez jelentősen javíthatja a szilárdságot, a korrózióállóságot, az elektromos ellenállást és a termoelektromos tulajdonságokat. Az ipari réz-nikkel ötvözeteket szerkezeti fehérrézre és elektromos fehérrézre osztják a különböző teljesítményjellemzők és felhasználások alapján. A réz-nikkel bináris ötvözetet egyszerű fehér réznek nevezik. Az egyszerű fehérréz kiemelkedő tulajdonságai a nagy kémiai stabilitása különböző korrozív közegekben, mint például tengervíz, szerves savak és különféle sóoldatok, valamint kiváló hideg- és melegfeldolgozási tulajdonságai. A fehérréz minőségi számot "B" előzi meg, ezt követi a nikkeltartalom (%). Az egyéb elemeket is tartalmazó réz-nikkelt összetett réz-nikkelnek vagy speciális réz-nikkelnek nevezik.
A Mn-t tartalmazó réz-nikkelt mangán réz-nikkelnek, más néven konstansnak nevezik, például BMn40-1.5. Összetétele (tömeg) 40% Ni és 1,5% Mn.
Kis mennyiségű mangánt vagy vasat adva a fehérrézhez nem csak a szemcseméret finomítható, hanem jelentősen javítható a korrózióállósága is. Ezért a vastartalmú komplex fehérréz - vas-fehérréz BFe30-1-1 és BFe5-1 felhasználható tengerjáró hajókon és más erősen korrozív közegekben dolgozó alkatrészekként.
A réz-nikkel ötvözetekben a cink fő szerepe a szilárd oldat megerősítése és a korrózióállóság javítása. A cink-nikkel réz 5%-35% (tömeg) között Ni-t és 13%-45% (wt) közötti Zn-t tartalmaz. Közülük a BZn15-20 a legszélesebb körben használt. Magas korrózióállósággal, jó feldolgozási teljesítménnyel, gyönyörű ezüstfehér színű, kis fajsúlyú és alacsony költséggel rendelkezik. A cink-nikkel réz hozzáadódik<2% (wt) Pb and Trace amounts of selenium (Se) and tellurium (Te) can improve processability and are suitable for manufacturing precision mechanical parts.
Az alumínium oldhatósága a réz-nikkel ötvözetekben a hőmérséklet csökkenésével csökken, és szilárd oldattal megerősíthető. Például az alumínium-nikkel réz BAl13-3 és BAl16-1.5 nemcsak kiváló mechanikai tulajdonságokkal és korrózióállósággal rendelkezik, hanem nagy rugalmassággal és alacsony hőmérséklet-állósággal is rendelkezik. Alacsony, 90 K (-183 fok) hőmérsékleten a mechanikai tulajdonságok nemhogy nem csökkennek, hanem javulnak is. javítani!
Ti (titán), Zr (cirkónium), Ne (nióbium), Mo és egyéb elemek hozzáadása a réz-nikkel ötvözetekhez javíthatja az ötvözet öntési teljesítményét, javíthatja a szobahőmérsékletű mechanikai tulajdonságokat és a hőre lágyuló képességet, valamint előnyös a hegesztés és a korrózió ellen. ellenállás.
Az alábbiakban felsoroljuk a réz-nikkel mechanikai tulajdonságait és felhasználását korrózióálló szerkezetekhez:
B5
M szalag, szakítószilárdság 220 MPa, nyúlás 32%
Y szalag, szakítószilárdság 400 MPa, nyúlás 10%
Hajó korrózióálló alkatrészekhez használják.
B19
Y szalag, szakítószilárdság 400 MPa, nyúlás 10%
M szalag, szakítószilárdság 300 MPa, nyúlás 25%
Y szalag, szakítószilárdság 400 MPa, nyúlás 3%
M lemez, szakítószilárdság 300 MPa, nyúlás 30%
Y lemez, szakítószilárdság 400 MPa, nyúlás 3%
Precíziós műszerekhez, műszeralkatrészekhez, fémhálókhoz és vegyi korrózióálló alkatrészekhez használják, amelyek gőzben, édesvízben és tengervízben működnek.
B30
M szalag, szakítószilárdság 380MPa
Y szalag, szakítószilárdság 550 MPa
M lemez, szakítószilárdság 380 MPa, nyúlás 23%
Y lemez, szakítószilárdság 550 MPa, nyúlás 3%
Gőzben és tengervízben működő korrózióálló alkatrészekhez, valamint magas hőmérsékleten és nagy nyomáson működő fémcsövekhez és kondenzációs csövekhez használják.
BMn3-12
M szalag, szakítószilárdság 360 MPa, nyúlás 25%
Y lemez, szakítószilárdság 360 MPa, nyúlás 25%
A cél ugyanaz, mint fent.
BZn15-20
M szalag, szakítószilárdság 350 MPa, nyúlás 3,5%
Y szalag, szakítószilárdság 550 MPa, nyúlás 1,5%
T szalag, szakítószilárdság 650 MPa, nyúlás 1%
M lemez, szakítószilárdság 350 MPa, nyúlás 3,5%
Y szalag, szakítószilárdság 550 MPa, nyúlás 2%
T lemez, szakítószilárdság 650 MPa, nyúlás 1%
Vezérlőrúd Y, átmérő 5-20mm, szakítószilárdság 450 MPa, nyúlás 5%
Vezérlőrúd Y, átmérő 21-30mm, szakítószilárdság 400 MPa, nyúlás 7%
Vezérlőrúd Y, átmérő 31-40mm, szakítószilárdság 350 MPa, nyúlás 12%
M szabályzórúd, szakítószilárdság 300 MPa, nyúlás 30%
Precíziós műszeralkatrészekben, ipari edényekben és orvosi gépekben használják.
BAL6-1.5
Lemez, szakítószilárdság 550 MPa, nyúlás 3%
Rugók és rugalmas alkatrészek készítésére szolgál.
2. Az alábbiakban bemutatjuk az általánosan használt elektromos fehérréz főbb fizikai tulajdonságait.
Egyszerű fehérréz B0.6
Hővezetőképesség λ272w/(m· fok)
Ellenállás ρ0.031×10ˉ6Ω·m
Ellenállási hőmérsékleti együttható 0,0028/ fok
Egyszerű fehér réz B16
Lineáris tágulási együttható 15,3×10ˉ6/ fok
Ellenállás ρ0.223×10ˉ6Ω·m
Ellenállási hőmérsékleti együttható 0,0028/ fok
Mangán réz BMn3-12
Lineáris tágulási együttható 16.0×10ˉ6/ fok
Fajhő c410J/kg· fok
Hővezetőképesség λ22w/(m· fok)
Ellenállás ρ0.435×10ˉ6Ω·m
Ellenállási hőmérsékleti együttható 0,00003/ fok
Konstantan BMn40-1.5
Lineáris tágulási együttható 14,4×10ˉ6/ fok
Fajhő c410J/kg· fok
Hővezetőképesség λ21w/(m· fok)
Ellenállás ρ0.435×10ˉ6Ω·m
Ellenállási hőmérsékleti együttható 0,00002/ fok
Teszt bronz BMn43-0.5
Lineáris tágulási együttható 14,4×10ˉ6/ fok
Hővezetőképesség λ24w/(m· fok)
Ellenállás ρ0.49×10ˉ6Ω·m
Ellenállási hőmérsékleti együttható -0,00014/ fok
3. Fehér réz hőkezelése
Az alumínium fehér réz BAl{0}} hőkezeléssel megerősíthető. 900 fokos szilárd oldás, 50%-os hideghengerlés és 550 fokos öregítés után a szilárdság elérheti a 800-1000MPa-t, a szilárd oldat állapota pedig csak 250-350MPa.
A fehérréz tuskó intrakristályos szegregációja súlyos, ezért homogenizációs izzítást kell végezni. A fehérréz homogenizációs hőkezelési rendszere a következő:
B19, B30, hőmérséklet 100-1050 fok, idő 3-4h
BMn3-12, hőmérséklet 830-870 fok, idő 2-3h
BMn40-1,5, hőmérséklet 1050-1150 fok, idő 3-4h
BZn15-20, hőmérséklet 940-970 fok, idő 2-3h
A fehérréz különböző hőkezelési eljárásai nagy hatással vannak a teljesítményére. A precíziós műszerekben használt BMn{0}}-t feszültségmentesíteni és lágyítani kell az ellenállás stabilizálása érdekében.
A magas hőmérsékleten dolgozó BMn40-1.5-öt rövid ideig, 750-850 fokkal magasabb hőmérsékleten kell lágyítani, víz- vagy léghűtéses.
A rugalmas alkatrészek előállításához használt cink-nikkel réz BZn15-20 alacsony, 325-375 fokos hőmérsékleten izzítható.
A fehérrézzel megmunkált részek közbenső izzítási hőmérsékletét ( fok ) megfelelően csökkenteni kell az effektív vastagság (mm) csökkenésével, az alábbiak szerint:
B19, B25
750-780℃ (>5 mm) 700-750 fok (15- mm)
{{0}} fok (0.5-1mm) 530-620 fok (<0.5mm)
BZn15-20\bmN3-12
700-750 fok (5 mm-nél nagyobb) 680-730 fok (1-5 mm)
{{0}} fok (0.5-1mm) 520-600 fok (＜0,5 mm)
BAL6-1.5, BAL13-3
700-750℃ (>5 mm) 700-730 (1-5 mm)
{{0}} fok (0.5-1mm) 550-600 fok (<0.5mm)
BMn40-1.5
800-850℃ (>5 mm) 750-800 fok (1-5 mm)
{{0}} fok (0.5-1mm) 550-600 fok (＜0,5 mm)
A kész réz-nikkel rudak és huzalok izzítási hőmérséklete az izzítás előtti különböző "félkemény és lágy" állapotok függvényében is változik, az alábbiak szerint:
BZn15-20
Bar, félkemény 400-420 fok, lágy 650-700 fok
Vezeték Φ{0}}.3-Φ6.0, lágy 650-700 fok
BMn3-12
Vezeték Φ{0}}.3-Φ6.0, lágy 500-540 fok
BMn40-1.5
Vezeték Φ{0}}.3-Φ0,8, lágy 670-680 fok
Vezeték Φ{0}}.85-Φ2.0, lágy 690-700 fok
Vezeték Φ2.1-Φ6.0, lágy 710-730 fok
