Ефекат легираних елемената на калајну бронзу
Калајна бронза је легура бакра са бакром као основним елементом и калајем као главним елементом. Постоји много врста легуре калајне бронзе, које су погодне за употребу у различитим радним условима. Разлика између оцена лежи у различитим доданим количинама елемената. Различите количине додатака елемената могу учинити да легура калајне бронзе постигне различита својства и да се примени на различите захтеве употребе. У наставку ћемо детаљно представити ефекте разних додатака елемената на перформансе калајне бронзе.
Фосфор П
1. Садржај фосфора у калај бронзи генерално не прелази 0.45%. Када је садржај фосфора већи од 0.5%, еутектичко-перитектонска реакција Л+ +Цу3П ће се десити на око 637, изазивајући врућу ломљивост. Када је садржај фосфора у легури већи од 0.3%, у организацији ће се појавити еутектик састављен од бакра и бакар-фосфида (Цу3П).
2. Фосфор је ефикасан деоксидатор за легуре бакра и побољшава флуидност калајне бронзе. Недостатак је повећање реверзне сегрегације ингота.
3. Величина зрна материјала пре хладне обраде и ниско-температурно жарење (180~300) после обраде имају велики утицај на механичка својства калај-фосфорне бронзе. Када је величина зрна мала, чврстоћа, тврдоћа, модул еластичности и чврстоћа на замор материјала су већи од оних код материјала крупног зрна, али је пластичност нешто нижа. 4. Након што се хладно обрађена калај-фосфорна бронза жари на 200~260 у трајању од 1~2х, побољшавају се њена чврстоћа, пластичност, граница еластичности и модул еластичности, а еластична стабилност се такође може побољшати.
Цинк Зн
1. Цинк је један од легирајућих елемената калајне бронзе, а цинк има велику растворљивост у чврстом раствору калајне бронзе. Дакле, Цу-Сн-Зн обрађена бронза је једнофазни чврсти раствор. Зн побољшава флуидност легуре, сужава температурни опсег кристализације и смањује обрнуту сегрегацију, али нема значајан утицај на њену структуру и својства.
2. Садржај Зн у обрађеној калај бронзи углавном није већи од 5%.
Олово Пб
1. Садржај Пб у калај бронзи не прелази 5%. Није растворен у фази и постоји у слободном стању. Распоређује се између дендрита као црне честице, али је дистрибуција неуједначена.
2. Пб може смањити коефицијент трења калајне бронзе, побољшати отпорност на хабање и повећати обрадивост, али мало смањити механичка својства легуре.
Манганесе Мн
1. Мн је једна од штетних нечистоћа калајне бронзе, а њен садржај треба строго контролисати и не сме прећи 0.002%. 2. Манган се лако оксидује да би се формирали оксиди, што смањује флуидност растопине легуре, а након очвршћавања се дистрибуира на границама зрна, слабећи међукристалну везу и смањујући чврстоћу.
Гвожђе Фе
Фе је примеса калајне бронзе, са максималним садржајем од 0.05%. Има ефекат пречишћавања зрна, одлагања процеса рекристализације и побољшања чврстоће и тврдоће. Међутим, садржај не сме да пређе граничну вредност, иначе ће се формирати превише гвожђем богате фазе, што ће смањити отпорност на корозију и процесне перформансе легуре.
Алуминијум Ал, магнезијум Мг, силицијум Си
1. Мала количина се може растворити у чврстом раствору да би се побољшала механичка својства легуре, али током процеса топљења, лако је оксидирати да би се произвели ватростални оксиди, чиме се смањује флуидност и чврстоћа калајне бронзе.
2. Садржај алуминијума у Сн бронзи не би требало да буде већи од 0.002%, а такође треба строго контролисати садржај Мг, јер ће њихови оксиди смањити чврстоћу легуре и флуидност растопа. . Неке калајне бронзе које садрже Ал и Мг су развијене у иностранству, које не само да имају високу чврстоћу, већ и добру отпорност на корозију. На пример, легура Цу-5Сн-7Ал има високу отпорност на корозију и чврстоћу, а Цу{5}}Сн-1Мг калајна бронза има чврстоћу од 900 МПа и 30 ХРЦ после третман старењем, и проводљивост од 30% ~ 35% ИАЦС, који се може користити за производњу компоненти високе чврстоће, високе отпорности на корозију и добре проводљивости.
